于興強

摘要：戰(zhàn)時裝備保障需求分析多是依靠基本原則和經驗，過程描述隨意性大，然而，隨著計算機仿真技術的興起和廣泛應用，新方法、新手段層出不窮，使得裝備保障需求分析更加注重過程描述，但是仿真技術研究陸軍戰(zhàn)時軍械裝備保障需求分析仍沒有形成系統性的成果，仿真技術的研究結論缺乏與實踐經驗相結合。本文通過對前期相關研究的分析總結，依據經驗數據與仿真數據相結合的思想，提出新的陸軍戰(zhàn)時軍械裝備保障需求分析研究方向。

Abstract： Equipment support in wartime demand analysis more relies on the basic principles and experience， a process description optional the gender is big， however， with the rise of the computer simulation technology and the wide application of new methods， and new methods emerge in endlessly， which makes equipment safeguard demand analysis pay more attention to the process description， but the simulation technology research army ordnance equipment support in wartime needs analysis is still not formed systemic results， the conclusion from the simulation technology is lack of combined with practical experience. Through the analysis of the previous related research summary， based on the combination of empirical data and simulation data， this paper puts forward the new army ordnance equipment support in wartime needs analysis research direction.

關鍵詞：裝備保障；需求分析；建模仿真

Key words： equipment support；demand analysis；modeling and simulation

中圖分類號：E932 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）31-0234-04

0 引言

裝備保障行動先于作戰(zhàn)行動展開、伴隨作戰(zhàn)全過程、晚于作戰(zhàn)任務結束，同作戰(zhàn)行動一道成為戰(zhàn)爭制勝的關鍵。甚至可以說，誰占據了裝備保障優(yōu)勢，誰就掌握了更多制勝先機。

隨著以信息技術為核心的高新技術的迅猛發(fā)展及其在軍事領域的廣泛應用，推動了武器裝備改良和作戰(zhàn)方式轉變。同時，高科技條件下的現代戰(zhàn)爭允許指揮員對戰(zhàn)場情況做出反應的時間越來越短，指揮員必須快速地對現有作戰(zhàn)部隊的維修保障效能和保障方案進行較為精確地評估和分析，對所需維修資源進行合理的調配和保障，傳統的“粗放型”、“概略型”、“模糊型”和“以防萬一”式裝備保障模式已無法滿足現代化戰(zhàn)爭需求。

然而在實戰(zhàn)缺乏、演習耗資巨大，且得不到真實戰(zhàn)損及消耗數據的情況下，精確預計未來戰(zhàn)爭的裝備戰(zhàn)損、彈藥消耗等有極大的難度。探索開發(fā)一種能夠滿足“信息化”、“網絡化”、“智能化”、“精確化”和“一體化”現代化戰(zhàn)爭模式的裝備保障需求分析模型顯得尤其緊迫和重要。

1 理論基礎

1.1 相關概念 裝備保障，是軍隊為使所編配的武器裝備順利遂行各種任務而采取的各項保障性措施與進行的組織指揮活動的統稱，是裝備工作的重要組成部分。我軍2011年版《軍語》對裝備保障的定義是：“軍隊為滿足作戰(zhàn)及其他任務的需要而在裝備調配、維修、經費等方面組織實施的保障”。

需求分析主要是通過各種定量化的分析方法，從完成軍事任務的預期效果和基本要求出發(fā)，經過分析得出裝備對象滿足上述要求所應具備的各項能力條件和輸出特征，每一個條件和特征稱為一個需求條目。需求分析的過程體現的是任務需求和裝備能力之間的對應關系，同時隱含說明了具備這些能力的必要性。

通常，我們把需要認識的事物稱為原型，而把那些可以用直接觀察的方式研究的、代表原型的那些事物稱為模型。模型研究是主動尋求根本性原因與更高可靠性依據，利用有計劃與有系統的資料收集、分析和解釋的方法，獲得解決問題的過程。模型研究正是應用科學在探求問題答案過程中的一種科學方法。

裝備保障資源是指為滿足裝備戰(zhàn)備完好性與持續(xù)作戰(zhàn)能力要求，直接用于裝備使用與維修所需的人力、物質和信息等的統稱，是裝備形成保障能力的物質基礎，可以概括為物質資源（如保障設備、保障設施、備品備件等）、人力資源（如人員人力和技術專業(yè)等級等）和信息資源（如計算機資源和技術手冊等）。

裝備保障物質資源是裝備及其使用、保養(yǎng)和維修所需的各種設備、設施和備品備件的統稱。裝備保障物質資源供應是組織實施物資籌措、儲備、補給的全部活動，是裝備保障的重要組成部分。我軍的裝備保障物質資源供應實行“總部—戰(zhàn)區(qū)—集團軍以下部隊”三級供應體制，不同層次采取不同的方法。

裝備保障人力資源是人員和技術專業(yè)等級的統稱。人員是使用與維修裝備的主體，是戰(zhàn)斗力的重要組成部分。專業(yè)技術等級是實現人員對裝備實施操作的基礎。傳統裝備保障在人力資源配置時，通常把人員的的編制定額和兵員可能達到的文化水平作為約束條件來確定人力資源。

1.2 典型算法及存在問題 裝備保障主要有物質保障和技術保障兩個基本類別，前者主要是提供相關物資資源來實現，后者主要通過人的行為來實現。因此，又可將裝備保障劃分為物資資源保障和人力資源的保障。目前，前者主要通過攜運行標準和根據任務情況臨時加大兩個部分來實現，后者主要通過平時編制、作戰(zhàn)編成、加強等措施來實現。其中編制和攜行標準是一個常量，而根據任務臨時確定的加強和加大的部分就成為研究的關鍵。

裝備保障的目標是既要能保障部隊一定時間內的作戰(zhàn)需要，又要不影響部隊的機動和造成浪費以及損失增大。對于物資和人員的損失，在其它條件相同的情況下，與戰(zhàn)場區(qū)域的數量成正比。為達到減小損失的目的，應當在不影響保障效能的前提下，盡量減少戰(zhàn)區(qū)內的人員和物資數量。而在一次戰(zhàn)斗之后，為便于機動并維持基本戰(zhàn)斗力，應當保證人員損失最小化，而物資損失則應當少于或等于攜運行量。因此，戰(zhàn)斗中消耗量的研究成為儲備的關鍵。關于該部分的概算，目前主要有以下幾種典型方法。

1.2.1 經驗推算法 也稱典型戰(zhàn)例分析法，通過一些典型戰(zhàn)例的作戰(zhàn)指揮、作戰(zhàn)任務、作戰(zhàn)環(huán)境、作戰(zhàn)保障、作戰(zhàn)進程和作戰(zhàn)結果進行分析研究，總結計算出帶有規(guī)律性的經驗數據和資料，并根據未來戰(zhàn)爭發(fā)展趨勢和戰(zhàn)場態(tài)勢的特點作必要修正，提出未來作戰(zhàn)進程中對裝備保障資源的預期投入。經驗推算法簡便易行，具有較強的戰(zhàn)場適應性，但在運用過程中仍存在以下幾點不足：一是采用特殊條件下戰(zhàn)例進行數據統計分析，數據缺乏客觀性、普遍性和適用性；二是隨著信息技術在戰(zhàn)爭中的應用，部隊編制、裝備、戰(zhàn)略戰(zhàn)術和戰(zhàn)場環(huán)境等因素不斷發(fā)生改變，裝備保障要求在準確的時間、準確的地點為部隊作戰(zhàn)提供準確數量和高質量的裝備物資及技術保障，使保障以適時、適地、適量原則達到盡可能精確的程度，實戰(zhàn)類比法很難適應新型條件下高技術戰(zhàn)爭的特點，無法滿足精確化保障的要求，歷史局限性日益突顯。

1.2.2 理論計算法 根據敵我雙方軍事理論原則、編制武器裝備數量、戰(zhàn)術技術性能和戰(zhàn)術手段等基本理論數據，用數學的方法對武器彈藥資源消耗數量進行計算，確定所需保障資源和保障能力。理論計算法又可以分為任務量法和戰(zhàn)斗推演法。

任務量法即按照部隊擔負的作戰(zhàn)任務量的大小，結合作戰(zhàn)目標的兵力投入、火力配置、防御工事等作戰(zhàn)部署的特點，依靠作戰(zhàn)人員的經驗和判斷能力，估算出我軍在完成預定任務的前提下需要投入的最少裝備保障資源。

戰(zhàn)斗推演法就是根據對陣雙方的作戰(zhàn)背景、作戰(zhàn)級別、敵我態(tài)勢、作戰(zhàn)企圖、先手方、對陣時間、勝負評估標準等，結合部隊制定的作戰(zhàn)計劃、作戰(zhàn)預期目標和保障力量，來粗略預測彈藥消耗量、有效修理工時需求量，確定所需保障資源和保障能力的方法。

理論計算法根據敵我雙方軍事理論原則、編制武器數量、戰(zhàn)術技術性能和戰(zhàn)術手段等基本理論數據，與現實條件相結合，用數學方法進行計算，富有科學性。但計算過程較為復雜，且人在計算過程中又占據主導作用，加上戰(zhàn)場環(huán)境復雜多變難以量化、人為主觀因素無法用數學方法衡量等問題還沒解決，因此理論計算法還不能十分準確預算戰(zhàn)場裝備保障需求。

如圖1所示。

2 國內外相關經驗

2.1 國內研究現狀 國內的研究主要可以分為理論層面的指導和具體應用的分析。

肖勁光撰寫的《淺析一體化聯合作戰(zhàn)精確化保障》中論述了我軍目前裝備保障建設是以機械化為基礎，信息化為牽引，對保障裝備、指揮系統進行了技術改造，使這些裝備、系統初步完成數字化建設，為我軍裝備保障需求分析提供了信息化基礎[1]；曲明輝在《構建一體化聯合作戰(zhàn)戰(zhàn)區(qū)裝備保障力量體系》中對一體化聯合作戰(zhàn)為背景的作戰(zhàn)保障理論的闡述，為深入研究一體化聯合作戰(zhàn)裝備精確、高效保障提供了理論依據[2]；劉軍等人召開 “信息化戰(zhàn)爭與一體化聯合作戰(zhàn)裝備保障“專題研討會，為創(chuàng)新和發(fā)展一體聯合作戰(zhàn)裝備保障理論增添了活力[3]；劉建國等人提到的霍爾三維結構，即使命需求、威脅需求和發(fā)展需求構成統一的、不可分割的整體，綜合分析出未來對于裝備保障的總體需求，是對任務量確定法的發(fā)展和推進。以上研究偏重于理論指導，完善了戰(zhàn)時裝備保障需求分析模型研究的背景。

朱昱，宋建社等人建立了基于多作戰(zhàn)單元的維修任務分配模型，通過優(yōu)化算法計算出任務分配的結果和任務分配的效益，為決策機構解決任務分配問題提供了一種新的方法和思路[4]；張耀輝在其文章中分析了基于任務的裝備維修決策過程，研究了多種基于任務的裝備維修決策方法，并指出基于任務的維修決策可以在保證裝備戰(zhàn)備完好性的基礎上，保證裝備的任務成功性；王文峰和郭波描述了平時裝備保障和戰(zhàn)時裝備保障的特點和區(qū)別，并通過研究任務、裝備和作戰(zhàn)能力之間的復雜關系，建立了裝備保障需求的基本框架，但該框架中的模型比較籠統，還需要進一步深化[5]；劉增勇等就某一作戰(zhàn)任務對裝備保障需求的特點，總結了導致裝備故障或損壞的要素，從戰(zhàn)損裝備和非戰(zhàn)損裝備這兩方面對裝備保障需求的相關問題進行了研究，并通過定量計算分析建立了相應的模型，但是該裝備保障需求預測模型主要是針對海上的艦船裝備，通用性還有待改善[6]；范浩對維修保障系統的組成結構、保障機制和運行過程進行了詳細研究，采用蒙特卡羅方法對維修保障系統的運行過程進行了仿真建模，實現了備件、維修人員和維修費用等維修資源的準確預測；針對備件和維修人員利用解析或仿真方法建立了相關的優(yōu)化配置模型；設計了基于遺傳算法的優(yōu)化模型求解方法；最后給出了維修資源決策支持系統的框架結構。以上成果是對裝備保障需求的具體分析研究，雖然他們的研究主要是提出了具體的邏輯設計方法，或者是某一類型的裝備保障需求分析，其普遍應用性還不夠，但是提出的建模仿真解決思路，值得借鑒和研究。

2.2 國外研究成果 國外高度重視裝備保障性分析工作，通過使用維修工作分析和保障資源規(guī)劃的保障系統建設思路，以歐美為主的發(fā)達國家軍隊在裝備保障系統設計中形成了一整套系統的理論與方法。國外著作先后從裝備保障理論基礎、維修保障優(yōu)化、保障資源運用研究、實踐效果等方面進行了研究，并開發(fā)了一系列保障性分析集成平臺[7]。

美國對裝備保障的研究工作開始較早。1964年，美國國防部頒布了DODI4100.35《系統和設備的綜合后勤保障要求》，第一次提出“綜合后勤保障概念”。1973年美國國防部又頒布了綜合后勤保障的頂層標準MIL-STD-1388-1《后勤保障分析》和MIL-STD-1388-2《國防部對后勤保障分析記錄的要求》。其目的是“在裝備設計中，為確定和實現保障性要求提供依據，為保障資源（如保障設備、設施、人力等）提供設計準則，為建立保障系統提供基礎，為制訂詳細的保障計劃提供依據，從而對訓練方案、器材供應方案、運輸與裝卸準則以及技術資料需求等產生影響” [8，9]。

近年來，人們紛紛把各種先進技術運用于維修任務優(yōu)化問題：Dipak Chanhuri應用模糊集理論制定維修和更換策略，可以確定多狀態(tài)下的最佳維修類型、維修期限和更換時間[10]； Catuneanu主張利用專家經驗或知識確定故障分布，然后利用貝葉斯方法進行維修優(yōu)化。上述文獻集中于研究維修間隔期優(yōu)化問題，它們的中心是選擇恰當的維修間隔期，縮短維修時間，以便使設備停機率達到最低，優(yōu)化維修任務[11]。

Emerson利用RSARITSARTNA仿真模型來分析和優(yōu)化保障資源供應、保障活動等后勤保障環(huán)節(jié)，以此來提高飛機出動架次率和相應基地的主動防御能力；Dhakar等采用仿真方法對基地的高費用低需求量的庫存情況進行評估，對正常維修、應急維修以及加速訂貨三種補充模式選擇策略，發(fā)現價值高的備件其庫存費用占了總費用的大部分，而這些備件往往設備使用至關重要，并且故障會導致嚴重的損失[12]。以上是對保障資源的具體研究，為建立裝備保障需求分析模型，特別是優(yōu)化裝備保障資源需求研究提供了基礎。

1997 年美國后勤管理學院通過對飛機備件需求率、維修時間、備件費用、飛機數量和備件獲取時間等信息進行統計研究，并在此基礎上以武器系統完好率為目標，建立了備件優(yōu)化的數學統計模型，實現了戰(zhàn)時一個飛行中隊備件保障的優(yōu)化配置。結果顯示，在不降低保障水平的前提下，優(yōu)化后的備件儲備可降低25%，其實效性已得到美國空軍和以色列空軍等單位的驗證[13]；2001年，美國空軍指揮學院對KC-135型武器系統在現有保障策略下，建立了備件保障率的數學模型，對遠征作戰(zhàn)備件保障中存在的問題進行了研究，并提出了改進的有效途徑[14]；英國在技術方案驗證方面，通過最大限度地綜合利用實驗機構，運用建模和仿真等手段論證技術方案[15]。這些是國外重點研究單位對裝備保障需求分析模型進行的相關研究，是國家意志和學科研究方向的具體體現。

如表1。

綜上所述，以美軍為代表的西方國家歷來高度重視裝備維修保障建模與仿真研究，并一直走在世界的前列。在1991年的海灣戰(zhàn)爭中，美軍為確保戰(zhàn)時需要，從美國本土運去了成百上千噸的作戰(zhàn)物資，直到戰(zhàn)爭結束，還有大量的彈藥、油料、食品等未派上用場，光這批多余的作戰(zhàn)物資就花費了上億美元，造成了極大的浪費[16]。而在伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍貫徹了一切物資按需要量在需要的時間投放到需要的地點的思想，即精確保障思想，極大地提高了裝備保障資源的使用效率。其構建的后勤系統，將自動識別技術、全球運輸網絡、聯合資源信息庫和決策支撐系統綜合在一起，依托其全球資產可視系統實現在儲資產、周轉資產和在運資產的可視化，實現物資資源實時分享，又通過計算機模擬技術，獲取裝備保障需求模擬數據提供上級決策，從而提高了裝備保障的有效性、準確性和實時性，降低裝備保障資源的部署數量。

3 結論與啟示

裝備保障需求分析作為一個時興的裝備研究領域，已受到越來越多的科研機構和人員的關注，研究領域越來越廣，研究內容越來越深，新思想新方法層出不窮，也取得了一些成果。

綜上所述，解決我軍在裝備保障中人力配置、物質供應和需求預算方法上存在的不足，需要結合我軍信息化裝備保障系統開發(fā)的現狀，借鑒美軍信息化裝備保障系統的建設經驗，開發(fā)一套符合我軍建設規(guī)劃要求的裝備保障需求分析模型，是提高我軍信息化裝備保障能力的關鍵因素，更是打贏信息化條件下局部戰(zhàn)爭的必然要求。

裝備保障需求分析模型研究應依據裝備保障運用仿真平臺生成的裝備損壞率、物資消耗量等基本數據，測算裝備保障任務量，實現裝備保障資源預測，進行裝備保障能力需求預測，研究探索裝備保障需求驗證；系統構建一個開放的裝備保障需求分析綜合集成環(huán)境，實現對戰(zhàn)術級各層次建制部隊、不同作戰(zhàn)低于、典型作戰(zhàn)樣式下的裝備保障需求預測，為制定物資消耗與儲備標準、科學運用裝備保障力量、優(yōu)化配置保障資源提供數據支撐；需要具有動態(tài)化更新機制，能夠跟蹤裝備保障需求的變更，及時對裝備保障任務體系進行調整和更新，具有較強的針對性、可擴展性，使其不僅能夠適應當前的裝備保障需求，還能滿足未來裝備保障發(fā)展的需要。

在實驗模型的核心計算模型建立方面，根據當前國內外研究現狀，為進一步提高裝備保障需求分析實驗模型輸出數據的精準度，需要根據仿真數據與經驗數據的各自特點，綜合其優(yōu)勢，改進其不足，設計出一套合理運用仿真數據和經驗數據的計算模型，有效提高實驗數據可靠性和計算精度。

通過少量仿真數據與歷史經驗數據相比較，依據一定的規(guī)則整合兩類數據，用仿真數據的針對性強、想定多樣彌補經驗數據無法適應新戰(zhàn)爭、戰(zhàn)爭樣式固定的不足，用歷史經驗數據的數據大量積累、經過總結提煉的特點，解決仿真數據難以大量仿真、數據偶然性大的問題。利用經驗數據的可靠性和仿真數據的針對性，通過仿真數據合理修正經驗數據，實現優(yōu)中取優(yōu)，構建核心算法，能夠有效提高了實驗模型輸出數據的準確性、實用性。

參考文獻：

[1]肖勁光，王華飛，陳能聰.淺析一體化聯合作戰(zhàn)精確化保障[J].面向一體化聯合作戰(zhàn)的軍事裝備科學：284-286.

[2]曲明輝，張春潤，于洪敏.構建一體化聯合作戰(zhàn)戰(zhàn)區(qū)裝備保障力量體系[J].裝備指揮學院學報，2006（5）：26-29.

[3]劉軍，張景玉，王延烽.一體化聯合作戰(zhàn)裝備保障精確化初探 [J].面向一體化聯合作戰(zhàn)的軍事裝備科學，2005（4）：391-392.

[4]朱昱，宋建社，等.裝備維修任務分配模型研究[J].先進制造與理，2008，27（5）：34-37.

[5]王文峰，郭波.基于作戰(zhàn)能力的裝備保障方法[J].火力與指揮控制，2008，33（12）：42.

[6]劉增勇，崔益烽，張春潤，等.近岸島嶼聯合作戰(zhàn)船艇裝備保障力量需求預測[J].裝備指揮技術學院學報，2010，21（1）：19-22.

[7]黃文江，胡起偉，朱寧.保障性分析數據管理及其應用研究文獻綜述[J].計算機與數學工程，2013（10）：1658-1663.

[8]Integrated Logistics Support[EB]： Headquarters Department of the Army， 2005.

[9]Bang Ho-kyung. Resarch Notes： Toward an Integrated Logistics System in Northeast Asia[R]. East Asian Review.

[10]Dipak Chanhuri. Heuristic approach for finite time maintenance policy[J]. International Journal of Production Economics， 1992， 27（3）： 251-256.

[11]Catuneanu， Popentiu. Optimum Spare Allocation Policy for Preventive Maintenance[J].Microelectronics and Reliability，1987， 27（1）：45-48.

[12]Dhakar T.，Schmidt C.，Miller D.Base stock level determination for higher cost low demand critical repairable spares[J].Computers and Operations Research，1994.21（4）：411-420.

[13]Paul Anderson. Depot Maintenance Persistent Deficiencies Limit Accuracy and Usefulness of DoDs Funding Allocation Data Reported to Congress[R]. PB2006，10，1941，2005.

[14]Naaman Gurvitz， Sergey Borodetsky， Pierre van Eck. ATLAST Deployment & Push Pack Spares Optimization Module. RAMS，2005.

[15]Balci Osman. Planning for Verification， Validation， and Accreditation of Modeling and Simulation Applications [C]// Proceedings of the Winter Simulation Conference， 2000. Blacksburg， USA： Virginia Polytech. Inst. & State Univ.， 2000： 829-839.

[16]何海飛，程路，雷勇.精確后勤與伊拉克戰(zhàn)爭[J].軍事經濟研究，2003，8（8）：15-17.