劉仕雷， 孟慶均， 郭齊勝， 王金良

(1. 裝甲兵工程學(xué)院研究生管理大隊， 北京 100072； 2. 裝甲兵工程學(xué)院裝備試用與培訓(xùn)大隊， 北京 100072； 3. 裝甲兵工程學(xué)院裝備指揮與管理系， 北京 100072)

面向系統(tǒng)效能評估的裝備性能試驗改進

劉仕雷1， 孟慶均2， 郭齊勝3， 王金良3

(1. 裝甲兵工程學(xué)院研究生管理大隊， 北京 100072； 2. 裝甲兵工程學(xué)院裝備試用與培訓(xùn)大隊， 北京 100072； 3. 裝甲兵工程學(xué)院裝備指揮與管理系， 北京 100072)

結(jié)合性能試驗開展裝備系統(tǒng)效能評估，對于從裝備綜合能力的角度盡早發(fā)現(xiàn)裝備設(shè)計缺陷、提高裝備整體質(zhì)量是非常有益的。針對當(dāng)前裝備性能試驗難以有效支撐系統(tǒng)效能評估的問題，首先分析了依托性能試驗開展系統(tǒng)效能評估的必要性和可行性；其次，從面向使用過程模型的試驗項目構(gòu)建、面向系統(tǒng)效能評估的試驗內(nèi)容調(diào)整、面向?qū)崙?zhàn)化的試驗環(huán)境條件再構(gòu)設(shè)3個方面，提出了面向系統(tǒng)效能評估的裝備性能試驗改進方法；最后，通過案例分析了某型坦克的火力系統(tǒng)性能試驗改進方法。

系統(tǒng)效能； 效能評估； 性能試驗

我軍裝備試驗體制變革后，在裝備鑒定定型期間開展的裝備試驗主要包括性能試驗、作戰(zhàn)試驗和在役考核。其中：性能試驗主要是指原有設(shè)計定型階段的基地試驗，是當(dāng)前我軍裝備試驗工作中試驗條件相對完備、試驗標(biāo)準(zhǔn)相對完整、開展最為充分的試驗。但是，在原有試驗體制中，基地試驗主要負(fù)責(zé)戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)指標(biāo)的考核，并未開展系統(tǒng)效能評估，因而無法從檢驗裝備綜合能力的角度發(fā)現(xiàn)裝備存在的設(shè)計缺陷和質(zhì)量問題。這也是導(dǎo)致部分裝備雖然符合戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)指標(biāo)要求，但在部隊實際使用中卻暴露出“不管用、不好用”等問題的重要原因[1]。在新的試驗體制中，要求性能試驗、作戰(zhàn)試驗與在役考核都必須向裝備“能打仗、打勝仗”這個總目標(biāo)看齊。因此，在性能試驗中開展系統(tǒng)效能評估，先期考核裝備的任務(wù)完成能力，符合裝備試驗工作發(fā)展的規(guī)律。

系統(tǒng)效能與作戰(zhàn)效能的主要區(qū)別是：系統(tǒng)效能考核的是裝備在規(guī)定的條件下與規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定任務(wù)的能力；作戰(zhàn)效能考核的是在接近實戰(zhàn)環(huán)境條件下，由代表性人員使用時，裝備完成作戰(zhàn)任務(wù)的能力。可見：系統(tǒng)效能評估利用的是規(guī)定的“可控”條件下的試驗數(shù)據(jù)，這符合性能試驗的特點；作戰(zhàn)效能評估利用的是接近實戰(zhàn)環(huán)境條件下的試驗數(shù)據(jù)，其更適用于作戰(zhàn)試驗和在役考核。筆者重點討論前者，即如何依托性能試驗開展系統(tǒng)效能評估。

1 依托性能試驗開展系統(tǒng)效能評估的必要性與可行性

1.1 必要性

1)充分做好作戰(zhàn)試驗準(zhǔn)備的需要。在原有的裝備定型管理體制中，由于未在性能試驗(基地試驗)環(huán)節(jié)同步開展系統(tǒng)效能評估，因而無法對裝備完成任務(wù)的綜合能力進行預(yù)判，并提前發(fā)現(xiàn)和改進影響任務(wù)完成的潛在問題。這很有可能導(dǎo)致裝備帶著缺陷進入作戰(zhàn)試驗環(huán)節(jié)[2]，并在作戰(zhàn)試驗實施過程中因缺陷問題而導(dǎo)致試驗反復(fù)、中斷或中止，甚至重新返回裝備改進研制環(huán)節(jié)，以至于試驗周期與費用大幅增加。因此，有必要在裝備性能試驗環(huán)節(jié)，結(jié)合裝備的使命任務(wù)，適當(dāng)增加試驗項目、調(diào)整試驗內(nèi)容和完善試驗條件，在完成性能考核的同時，充分開展系統(tǒng)效能評估，從考核裝備完成任務(wù)能力的角度暴露問題、分析問題和改進問題，保證裝備的作戰(zhàn)試驗?zāi)軌蛴行?、高效地開展。

2)優(yōu)化裝備試驗過程管理的需要。在原有的裝備定型試驗體制中，基地試驗、部隊試驗和部隊試用各環(huán)節(jié)相互獨立、缺少聯(lián)系，導(dǎo)致后一環(huán)節(jié)試驗不能有效地繼承前一環(huán)節(jié)的試驗成果，嚴(yán)重影響了試驗設(shè)計的針對性與合理性。隨著我軍裝備試驗體制的調(diào)整，特別是“鑒定定型試驗總案”概念的建立，試驗過程管理也將采用“分段試驗、持續(xù)評估”的試驗鑒定策略：性能試驗、作戰(zhàn)試驗和在役考核3個環(huán)節(jié)承接有序，持續(xù)對部隊最為關(guān)注的裝備任務(wù)完成能力進行評估，逐步確定影響作戰(zhàn)能力發(fā)揮的不確定性因素，不斷地提升試驗開展的合理性和有效性；“持續(xù)評估”在性能試驗環(huán)節(jié)對應(yīng)的是系統(tǒng)效能評估，在作戰(zhàn)試驗和在役考核環(huán)節(jié)對應(yīng)的是作戰(zhàn)效能評估。

3)提高裝備采辦與試驗效益的需要。根據(jù)裝備壽命周期采辦規(guī)律，越早發(fā)現(xiàn)裝備存在的問題，越能最大程度地降低裝備壽命周期費用；反之，裝備問題發(fā)現(xiàn)越晚，為之付出的代價就越高。裝備試驗是降低裝備采辦風(fēng)險的重要手段，因此，在性能試驗中開展系統(tǒng)效能評估，有利于更早地發(fā)現(xiàn)裝備在作戰(zhàn)與使用方面存在的問題，進而降低采辦風(fēng)險和成本。此外，將不同階段、不同類型的試驗綜合考慮、統(tǒng)籌安排，也符合國外“一體化試驗”的先進理念[3]。立足我軍實際情況，在性能試驗過程中充分利用性能試驗結(jié)果，同步開展系統(tǒng)效能評估，也是提高試驗效益、降低試驗代價的重要舉措。

1.2 可行性

1)裝備性能與系統(tǒng)效能本源一致。從系統(tǒng)工程的角度來看，裝備的戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)性能與系統(tǒng)效能都源于“使命任務(wù)”這個根本要求，二者的區(qū)別在于表達方式的不同：裝備性能是從“便于設(shè)計實現(xiàn)”的角度描述了裝備在功能、性能方面需要達到的要求，具體表現(xiàn)為研制總要求中的戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)指標(biāo)；系統(tǒng)效能是從“作戰(zhàn)使用”的角度描述了裝備在完成任務(wù)能力方面的基本要求，相當(dāng)于研制總要求中的作戰(zhàn)使用性能指標(biāo)。在研制總要求論證過程中，戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)指標(biāo)與作戰(zhàn)使用性能指標(biāo)之間是相互映射的，因此，裝備性能與系統(tǒng)效能在本源上是一致的，可利用性能試驗數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)效能評估。

2)裝備性能試驗相對完備、數(shù)據(jù)豐富。在我軍當(dāng)前的試驗工作中，性能試驗由基地試驗繼承而來，基地試驗在傳統(tǒng)的定型試驗中基礎(chǔ)最好，試驗環(huán)境條件完備，規(guī)范化程度高，在多年的試驗中積累了大量數(shù)據(jù)資源。以裝甲裝備為例，設(shè)計定型試驗相關(guān)的國家軍用標(biāo)準(zhǔn)(主要指GJB59裝甲車輛試驗規(guī)程系列)多達近百項，全面地規(guī)范了裝甲裝備各項試驗的基本過程和主要方法。依據(jù)試驗規(guī)程開展性能試驗，產(chǎn)生了系統(tǒng)、完整的整套試驗數(shù)據(jù)。為挖掘性能試驗數(shù)據(jù)資源的利用潛力，依托性能試驗開展系統(tǒng)效能評估具有較好的基礎(chǔ)條件。

2 面向系統(tǒng)效能評估的裝備性能試驗改進方法

雖然性能試驗產(chǎn)生了大量試驗數(shù)據(jù)，但裝備性能試驗結(jié)果往往不能直接應(yīng)用于系統(tǒng)效能評估，仍需要從系統(tǒng)效能評估的角度出發(fā)，對性能試驗進行適當(dāng)改進。主要包括如下3個方面：

1) 試驗項目重構(gòu)。雖然裝備性能與系統(tǒng)效能本源一致，但二者關(guān)注問題的角度不同，裝備性能關(guān)注的是裝備的戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)指標(biāo)，而系統(tǒng)效能關(guān)注的是任務(wù)完成能力，應(yīng)當(dāng)根據(jù)系統(tǒng)效能評估的需要，對性能試驗項目進行重新梳理和篩選。

2) 試驗內(nèi)容調(diào)整。評估是試驗的出發(fā)點和落腳點，應(yīng)當(dāng)根據(jù)系統(tǒng)效能評估方法的需要，如：經(jīng)典的ADC系統(tǒng)效能評估模型，對試驗內(nèi)容進行適當(dāng)調(diào)整，以保證試驗數(shù)據(jù)的充分性。

3) 環(huán)境條件加嚴(yán)。性能試驗環(huán)境條件構(gòu)設(shè)的依據(jù)一般是現(xiàn)有國家軍用標(biāo)準(zhǔn)，從系統(tǒng)效能評估的角度看，往往需要模擬更為復(fù)雜、更為接近真實甚至是極端使用的環(huán)境條件。

2.1 面向使用過程模型的試驗項目重構(gòu)

使用過程模型主要按照裝備運用的邏輯順序描述裝備使用活動的主要環(huán)節(jié)。利用使用過程模型對性能試驗項目進行梳理，就是要把裝備相關(guān)性能“映射”到裝備的使用活動中，以便發(fā)現(xiàn)可支撐系統(tǒng)效能評估的性能試驗數(shù)據(jù)或缺少的性能試驗項目。如：主戰(zhàn)坦克的使用過程模型主要包含機動部署—態(tài)勢感知—指揮控制—火力運用—立體防護—綜合保障6個環(huán)節(jié)；其可逐層分解為各個子環(huán)節(jié)的循環(huán)，如火力運用環(huán)節(jié)可繼續(xù)分解為搜索發(fā)現(xiàn)—射擊準(zhǔn)備—火力打擊—目標(biāo)毀傷4個子環(huán)節(jié)的循環(huán)；子環(huán)節(jié)的關(guān)鍵考核內(nèi)容可進一步對應(yīng)到相關(guān)評估指標(biāo)中，從而可發(fā)現(xiàn)性能試驗不能滿足系統(tǒng)效能評估要求的弱項或漏項，如：搜索發(fā)現(xiàn)子環(huán)節(jié)可分解為搜索發(fā)現(xiàn)能力的相關(guān)指標(biāo)，通過與現(xiàn)有試驗科目的比較，提出需要增加典型目標(biāo)發(fā)現(xiàn)試驗、典型目標(biāo)識別試驗2項試驗內(nèi)容。具體過程如圖1所示。

圖1 面向使用過程模型的試驗項目構(gòu)建示例

2.2 面向系統(tǒng)效能評估的試驗內(nèi)容調(diào)整

試驗的目的是為評估提供數(shù)據(jù)支持，因此，性能試驗內(nèi)容的設(shè)計應(yīng)充分考慮采用的系統(tǒng)效能評估方法及其數(shù)據(jù)需求。常用的系統(tǒng)效能評估方法很多，相對而言，美國工業(yè)界武器系統(tǒng)效能咨詢委員會(Weapons System Effectiveness Industry Advisory Committee，WSEIAC)提出的ADC系統(tǒng)效能評估模型相對成熟，應(yīng)用最為廣泛。在ADC模型中，A為系統(tǒng)可用度，即系統(tǒng)在任意時間可隨時投入工作的概率；D為系統(tǒng)可信性，即系統(tǒng)在使用過程中保持可用狀態(tài)的概率；C為系統(tǒng)能力，即系統(tǒng)能達到任務(wù)目標(biāo)的概率。其中：A與D均可通過系統(tǒng)可靠性和維修性計算得到；C一般與戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)指標(biāo)相關(guān)[4-5]。

總體來說，性能試驗中關(guān)于戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)指標(biāo)，特別是C的考核是比較充分的；而A、D計算所需的可靠性與維修性指標(biāo)的考核較為薄弱，特別是維修性試驗基本處于空白狀態(tài)。為便于開展系統(tǒng)效能評估工作，建議在性能試驗中加強裝備可靠性試驗，補齊裝備維修性試驗缺項。

2.3 面向?qū)崙?zhàn)化的試驗環(huán)境條件加嚴(yán)

當(dāng)前我軍裝備性能試驗通常是按照現(xiàn)有國軍標(biāo)的要求或傳統(tǒng)習(xí)慣來構(gòu)設(shè)試驗環(huán)境條件；當(dāng)缺少相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)時，則根據(jù)試驗條件確定。長期以來，性能試驗與系統(tǒng)效能評估“脫鉤”，性能試驗的環(huán)境條件難以滿足系統(tǒng)效能評估的要求。如：性能試驗構(gòu)建的環(huán)境往往不能代表嚴(yán)酷、復(fù)雜的自然環(huán)境[6]；試驗靶標(biāo)常常落后于被試裝備，無法驗證裝備是否真的達到應(yīng)有的作戰(zhàn)能力[7]；裝備的大強度運用沒有在性能試驗中體現(xiàn)，如某型坦克的長距離連續(xù)行駛、連續(xù)射擊能力等均未得到驗證等。

性能試驗中環(huán)境條件實戰(zhàn)化不足，導(dǎo)致裝備極限性能考核不足、作戰(zhàn)能力驗證“打折扣”，也限制了系統(tǒng)效能評估工作的開展[8-9]。因此，有必要在性能試驗過程中有針對性地“加嚴(yán)”試驗環(huán)境條件，解決試驗條件不足的問題，增加極限條件下裝備性能試驗內(nèi)容，提升裝備性能試驗環(huán)境條件實戰(zhàn)化程度，為系統(tǒng)效能評估創(chuàng)造有利條件。

3 案例分析

以某型坦克的火力系統(tǒng)前期設(shè)計定型階段開展的性能試驗為例，運用上述分析方法，提出關(guān)于該型坦克火力系統(tǒng)性能試驗的改進建議，如表1所示。

表1 某型坦克火力系統(tǒng)效能評估指標(biāo)與性能試驗改進建議

由表1可以看出：在該型坦克火力系統(tǒng)的效能評估指標(biāo)體系中，(I)表示處理方式為“參照執(zhí)行”，即這些性能指標(biāo)對應(yīng)的性能試驗已按照相關(guān)國軍標(biāo)開展； (Ⅱ)表示處理方式為“調(diào)整完善”，即這些性能指標(biāo)對應(yīng)的性能試驗雖已開展，但需要根據(jù)系統(tǒng)效能評估的要求調(diào)整完善試驗內(nèi)容；(Ⅲ)表示處理方式為“增加試驗”，即當(dāng)前性能試驗中還沒有考慮該指標(biāo)的考核問題，需重新設(shè)計試驗內(nèi)容。因此，該型坦克火力系統(tǒng)的系統(tǒng)效能評估指標(biāo)與性能試驗改進建議如下：

1)通過面向使用過程模型的試驗項目構(gòu)建分析，認(rèn)為火力系統(tǒng)性能試驗在搜索發(fā)現(xiàn)—射擊準(zhǔn)備—火力打擊—目標(biāo)毀傷4個環(huán)節(jié)中，缺少整個射擊準(zhǔn)備環(huán)節(jié)相關(guān)試驗內(nèi)容，即漏掉了水平調(diào)炮速度、反應(yīng)時間(即火控及炮控系統(tǒng)精瞄調(diào)炮進入射擊門并可實施射擊所需時間)和選裝彈時間等方面的考核，應(yīng)增加射擊準(zhǔn)備試驗相關(guān)內(nèi)容；在搜索發(fā)現(xiàn)環(huán)節(jié)中，缺少典型目標(biāo)發(fā)現(xiàn)概率與識別概率方面的考核，應(yīng)增加典型目標(biāo)發(fā)現(xiàn)試驗與典型目標(biāo)識別試驗相關(guān)內(nèi)容；在火力打擊環(huán)節(jié)中，缺少單位時間多目標(biāo)命中概率方面的考核，應(yīng)增加連續(xù)多目標(biāo)火力打擊試驗相關(guān)內(nèi)容；在目標(biāo)毀傷環(huán)節(jié)中，缺少典型實裝目標(biāo)殺傷威力方面的考核，應(yīng)增加實裝目標(biāo)殺傷威力試驗相關(guān)內(nèi)容。

2)通過面向系統(tǒng)效能評估方法的試驗內(nèi)容調(diào)整分析，認(rèn)為火力系統(tǒng)效能試驗中缺少維修性試驗內(nèi)容，導(dǎo)致在效能評估過程中無法進行可用性A和可信性D的計算，應(yīng)當(dāng)在性能試驗階段利用系統(tǒng)發(fā)生故障的機會或者模擬故障的方式，開展火力系統(tǒng)維修，記錄維修時間、維修內(nèi)容和資源消耗等相關(guān)數(shù)據(jù)，為維修性評估提供輸入數(shù)據(jù)。

3)通過面向?qū)崙?zhàn)化的試驗環(huán)境條件再構(gòu)設(shè)分析，認(rèn)為該型坦克火力系統(tǒng)性能試驗中的可靠性試驗不充分，僅僅在平原地區(qū)開展了為數(shù)不多的實彈射擊，應(yīng)當(dāng)增加射擊次數(shù)，特別是增加高溫、高濕、高寒和高原等環(huán)境條件下的射擊試驗，提高可靠性試驗的充分性；另外，在火力打擊環(huán)節(jié)中，由于移動靶標(biāo)速度慢、逼真度低，導(dǎo)致靜對動首發(fā)命中概率和動對動首發(fā)命中概率2個性能指標(biāo)的考核置信度明顯降低，沒有達到試驗?zāi)康?，?yīng)當(dāng)改進靶標(biāo)，提高模擬移動目標(biāo)的真實性。

4 結(jié)論

我軍當(dāng)前正處于裝備試驗體制調(diào)整改革的關(guān)鍵時期，這也為重新審視我軍既有的定性試驗體制提供了良好的契機。如何結(jié)合我軍裝備建設(shè)的實際，充分利用現(xiàn)有試驗資源，最大程度地提高試驗效益，是試驗領(lǐng)域需要深入研究的理論問題。在此背景下，筆者探索性地提出并分析了在裝備性能試驗階段開展系統(tǒng)效能評估的問題。

裝備系統(tǒng)效能是裝備作戰(zhàn)使用能力的綜合體現(xiàn)，在裝備性能試驗環(huán)節(jié)同步開展系統(tǒng)效能評估，對提前發(fā)現(xiàn)裝備設(shè)計缺陷與質(zhì)量問題、提升裝備建設(shè)效益具有重要意義。目前，我軍裝備性能試驗完整豐富，為依托性能試驗開展系統(tǒng)效能評估奠定了良好的基礎(chǔ)。在現(xiàn)有性能試驗基礎(chǔ)上，調(diào)整完善相關(guān)試驗項目與內(nèi)容，增補試驗缺項，完善試驗條件，性能試驗可很好地支撐裝備系統(tǒng)效能評估。

[1] 王金良,郭齊勝,李玉山,等.陸軍開展裝備作戰(zhàn)試驗的總體思考[J].裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報,2016,30(3):1-4.

[2]Marine Corps Operational Test and Evaluation Activity(MCOT-EA).Operational Test&Evaluation Manual[EB/OL].(2013-04-25)[2016-04-25].http:∥www.hqmc.marines.mil/Portals/61/Docs/MCOTEA/MCOTEA_Manual_3rd_Edition_Final.pdf

[3] 洛剛,黃彥昌,康麗華,等 關(guān)于推進我軍裝備一體化試驗的思考[J].裝備學(xué)院學(xué)報,2015,26(4):120-124.

[4] 楊冬波.地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)效能評估[D].南京:南京理工大學(xué),2013.

[5] 閆永玲,張慶波,辛永平.改進ADC法指控系統(tǒng)效能評估的C矩陣模型研究[J].火力與指揮控制,2011,25(3):71-73.

[6] 王凱,劉旭,凌超.武器裝備作戰(zhàn)試驗環(huán)境設(shè)計研究[J].價值工程,2016,22(8):181-184.

[7] 穆原子,丁力軍,陳鋒.武器裝備試驗靶標(biāo)建設(shè)與發(fā)展研究[J].國防科技,2013,34(3):40-43.

[8] 王保順,洛剛,康麗華,等.我軍裝備試驗體系建設(shè)的思考[J].裝備學(xué)院學(xué)報,2012,23(6):106-108.

[9] 王維,王振,雷國強.美軍靶場發(fā)展模式[J].國防科技,2008,29(2):77-79.

(責(zé)任編輯: 王生鳳)

System Effectiveness Evaluation-oriented Equipment Performance Test Improvement

LIU Shi-lei1， MENG Qing-jun2， GUO Qi-sheng3， WANG Jin-liang3

(1. Brigade of Postgraduate Management，Academy of Armored Force Engineering，Beijing 100072，China；2. Brigade of Equipment Trial and Training, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China；3. Department of Equipment Command and Administration, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China)

Effectiveness evaluation, in combination with performance test, is helpful to find equipment design defects as soon as possible and to improve the quality of equipment as a whole. Aiming at the problem that equipment performance test cannot effectively support system effectiveness evaluation, firstly, this paper analyzes the necessity and feasibility of equipment effectiveness evaluation by depending on performance test. Secondly, the paper proposes an improved method of equipment performance test from three aspects of equipment operation process-oriented construction of test item, effectiveness evaluation methods-oriented test content adjustment, actual combat-oriented reconstruction of test environmental condition. Finally, the author analyzes the performance test improved method of some tank fire system as a case.

system effectiveness; effectiveness evaluation; performance test

2016-08-20

軍隊科研計劃項目

劉仕雷(1982-)，男，博士研究生。

E252

：ADOI：10.3969/j.issn.1672-1497.2016.06.003

1672-1497(2016)06-0012-04