韓春亮 闞亞斌 馬佳睿
(91404部隊 秦皇島 066000)
艦艇輔助決策軟件是綜合運用計算機軟件技術(shù)、信息技術(shù)、決策技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)解決作戰(zhàn)中關(guān)鍵問題的必然選擇,是信息化條件下提高艦艇部隊作戰(zhàn)指揮人員作戰(zhàn)籌劃與作戰(zhàn)指揮控制效能的重要軟裝備[1]。為了提高輔助決策軟件的作戰(zhàn)效能和作戰(zhàn)適用性,輔助決策軟件試驗除針對技術(shù)指標進行考核外,還應(yīng)針對真實性的藍軍作戰(zhàn)部隊、真實的環(huán)境設(shè)定和真實威脅對抗的條件下進行[2],也就是必須用作戰(zhàn)試驗的思路對輔助決策軟件進行考核。
根據(jù)艦艇輔助決策軟件裝備的特點,結(jié)合裝備作戰(zhàn)試驗的要求,本文提出艦艇輔助決策軟件作戰(zhàn)試驗的內(nèi)容主要包括作戰(zhàn)效能試驗和作戰(zhàn)適用性試驗。
作戰(zhàn)效能試驗是指在規(guī)定條件下,運用輔助決策軟件執(zhí)行作戰(zhàn)行動任務(wù)所能達到預(yù)期目標的有效程度(作戰(zhàn)任務(wù)完成程度)[3],即在輔助決策軟件支持下,作戰(zhàn)指揮人員執(zhí)行對空、對海、反潛、綜合作戰(zhàn)行動任務(wù)所能取得的作戰(zhàn)效果。
作戰(zhàn)適用性試驗是指以特定作戰(zhàn)行動任務(wù)為背景,按照實際的作戰(zhàn)流程和任務(wù)剖面,評價輔助決策軟件在實際使用環(huán)境條件下滿足部隊訓(xùn)練和作戰(zhàn)使用要求的程度[4]。作為一類用于解決特殊問題的軟件,輔助決策軟件既有一般應(yīng)用軟件的特點,又有其自身的特殊性。這是因為輔助決策軟件須以作戰(zhàn)需求為前提、用于輔助作戰(zhàn)指揮決策者對作戰(zhàn)的外部環(huán)境和目標環(huán)境進行分析評估、并根據(jù)自身的功防手段和能力在極短時間內(nèi)作出正確決策或決斷。由于在交戰(zhàn)過程中時間緊迫,隨機因素不可預(yù)知,加上一旦失誤就可能帶來嚴重后果,故須使輔助決策軟件表現(xiàn)出突出的目的性、實時性和不可失誤等特點[5]。這些特點的必然要求,就使輔助決策軟件具有在功能的有效性、運行速度上的實時性、軟件運行的可靠性、人機交互的便捷性。只有具備這些特性,才能保證輔助決策軟件的作戰(zhàn)適用性。
影響輔助決策軟件作戰(zhàn)性能的因素很多,在對其進行試驗時,首先應(yīng)遵循一定的原則建立一套合理、有效的考核(評估)體系,該體系應(yīng)盡可能反映輔助決策軟件在作戰(zhàn)使用中的特點規(guī)律[6]。分析艦艇輔助決策軟件在作戰(zhàn)過程中的工作內(nèi)容,按其任務(wù)界面主要分為對空作戰(zhàn)、對海作戰(zhàn)、對潛作戰(zhàn)和綜合作戰(zhàn),按其任務(wù)流程剖面主要分為任務(wù)籌劃→態(tài)勢分析→作戰(zhàn)方案→組織指揮→效果評估等。
根據(jù)艦艇輔助決策軟件作戰(zhàn)試驗的主要內(nèi)容,結(jié)合輔助決策軟件的任務(wù)界面和任務(wù)剖面,總結(jié)多年來輔助決策軟件試驗方面的實踐經(jīng)驗等,本文提出了輔助決策軟件在作戰(zhàn)試驗鑒定的兩個方面指標體系:作戰(zhàn)效能指標體系和作戰(zhàn)適用性指標體系。
《中國人民解放軍軍語》(2011版)中“裝備作戰(zhàn)效能”的定義是:裝備在一定條件下完成作戰(zhàn)任務(wù)時所能發(fā)揮有效作用的程度。根據(jù)《中國軍事百科全書·軍事系統(tǒng)工程》(第二版)條目的釋文,作戰(zhàn)效能評估是指將武器裝備置于作戰(zhàn)對抗環(huán)境中,對其完成規(guī)定作戰(zhàn)任務(wù)的程度進行度量的過程[7]。影響武器裝備作戰(zhàn)效能的因素有許多,包括武器裝備的性能指標、規(guī)定的作戰(zhàn)任務(wù)和對抗環(huán)境等。
綜上所述,我們認為武器裝備作戰(zhàn)效能評估就是對武器裝備及其系統(tǒng)在規(guī)定作戰(zhàn)環(huán)境下執(zhí)行規(guī)定任務(wù)所能達到的預(yù)期目標程度進行分析和評價的過程,其目的是為裝備在規(guī)劃、論證、工程研制、使用等壽命周期活動中的優(yōu)劣評價、比較等提供決策依據(jù)。作戰(zhàn)效能評估應(yīng)該針對武器裝備在實際作戰(zhàn)中可能承擔(dān)的各種主要作戰(zhàn)任務(wù)以及涉及的整個作戰(zhàn)過程進行。
作戰(zhàn)效能是武器裝備在作戰(zhàn)環(huán)境下滿足特定任務(wù)要求的能力。針對艦艇輔助決策軟件的使命任務(wù)和使用特點,效能主要包括任務(wù)籌劃能力、態(tài)勢分析能力、指揮決策能力、效果評估能力、戰(zhàn)術(shù)計算能力和決策效率,指標體系圖如圖1所示。在試驗中對以上指標進行評估,可考核輔助決策軟件在部隊作戰(zhàn)使用過程中能力發(fā)揮的程度和效果。
1)任務(wù)籌劃能力
決策的執(zhí)行離不開作戰(zhàn)行動的規(guī)劃計劃,與非對抗條件下的計劃規(guī)劃不同,在作戰(zhàn)計劃規(guī)劃的制定中,必須充分考慮對方可能采取的行動、態(tài)勢可能產(chǎn)生的變化,要為己方的行動留有適應(yīng)空間[8]。任務(wù)籌劃能力是指在戰(zhàn)前輔助分析作戰(zhàn)任務(wù)、綜合判斷各種情況、制定作戰(zhàn)行動計劃的能力。
2)態(tài)勢分析能力
態(tài)勢分析是分析戰(zhàn)場情況、定下作戰(zhàn)決心的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。輔助決策軟件態(tài)勢分析能力是指利用空中、水面、水下各種目標及電磁信息和交戰(zhàn)信息,對目標進行威脅評估和判斷,對交戰(zhàn)態(tài)勢進行評估和判斷的能力。
3)指揮決策能力
指揮決策是輔助決策軟件發(fā)揮作戰(zhàn)效能的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是作戰(zhàn)試驗考核的重點內(nèi)容。輔助決策軟件指揮決策能力是指在實施對空、對海、對潛、綜合作戰(zhàn)中,根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢和我方武器裝備情況,確定作戰(zhàn)方案,指揮兵力行動,組織裝備運用,對應(yīng)急情況給出處置建議等的能力。
4)效果評估能力
效果評估貫穿于作戰(zhàn)方案、指揮決策和兵力行動全過程,是指揮員決策的重要依據(jù)。輔助決策軟件效果評估能力是指作戰(zhàn)方案評估優(yōu)選、多武器協(xié)同使用效果評估以及攻擊完成后毀傷效果評估的能力。
5)戰(zhàn)術(shù)計算能力
戰(zhàn)術(shù)計算是指揮員決策的重要輔助計算工具,可大大縮短指揮員決策的反應(yīng)時間。輔助決策軟件戰(zhàn)術(shù)計算能力是在確定作戰(zhàn)方案、指揮兵力行動過程中提供有效輔助計算工具的能力。
6)決策效率
輔助決策軟件用于輔助作戰(zhàn)指揮決策者對作戰(zhàn)的外部環(huán)境和目標環(huán)境進行分析評估、并根據(jù)自身的功防手段和能力在極短時間內(nèi)作出正確決策或決斷,這對軟件的信息處理能力和實時性即決策效率提出了很高的要求。
輔助決策軟件主要功能是輔助指揮員分析戰(zhàn)場態(tài)勢,制定作戰(zhàn)方案,輔助實施作戰(zhàn)指揮等,其核心是輔助指揮員進行作戰(zhàn)決策。開展輔助決策軟件作戰(zhàn)效能考核要回答的一個關(guān)鍵問題就是:作戰(zhàn)人用輔助決策軟件后,其任務(wù)籌劃能力、態(tài)勢分析能力、指揮決策能力、效果評估能力、戰(zhàn)術(shù)計算能力、決策效率是否得到有效提升,提升程度如何。因此,輔助決策軟件作戰(zhàn)效能考核應(yīng)采用效能對比評估的技術(shù)方法,在特定作戰(zhàn)任務(wù)和作戰(zhàn)想定下,分別對使用輔助決策軟件實施作戰(zhàn)和不使用輔助決策軟件實施作戰(zhàn)兩種情況的作戰(zhàn)效果進行對比分析,得出輔助決策軟件對作戰(zhàn)效能的貢獻度,達到考核輔助決策軟件作戰(zhàn)效能的目的。
美國國防采辦大學(xué)出版的《試驗與評價管理指南》對作戰(zhàn)適用性定義是:“在考慮可用性、兼容性、運輸性、互用性、可靠性、戰(zhàn)時使用率、維修性、安全性、人因、可居住性、人力后勤保障性、自然環(huán)境效應(yīng)與影響、文件以及訓(xùn)練要求的情況下,系統(tǒng)令人滿意地投入外場使用并維持的程度”[9]。通過這個定義可以看出,國外對作戰(zhàn)適用性的定義是指具備一定任務(wù)水平基礎(chǔ)上的戰(zhàn)備完好性和任務(wù)持續(xù)性。
國內(nèi)文獻對作戰(zhàn)適用性基本都理解為一種滿足作戰(zhàn)使用程度的度量,如方穎、鄧甜、李飛、宋太亮的《基于顧客滿意度理論的作戰(zhàn)適用性評價探討》,將作戰(zhàn)適用性定義為在綜合考慮裝備系統(tǒng)所具備的各種特性的條件下,其滿足外場使用與作戰(zhàn)需求的程度。
無論是國外還是國內(nèi)的定義方法,本文認為作戰(zhàn)適用性是一個頂層、系統(tǒng)、開放的概念,可以包含更多的要素。對于不同的裝備系統(tǒng)及其任務(wù)需求,作戰(zhàn)適用性包含不同的特性,以反映其重點關(guān)注的問題。在試驗階段,相對于輔助決策軟件作戰(zhàn)效能的考核,作戰(zhàn)適用性考核更加注重實際使用中存在的影響因素。因此,輔助決策軟件作戰(zhàn)適用性考核要能夠客觀、真實、全面地反映軟件的綜合特性,使得軟件“能用,頂用,好用,還想用”,并能夠?qū)④浖墓δ芎托阅茏畲笙薅鹊匕l(fā)揮。
本文認為輔助決策軟件作戰(zhàn)適用性是指作戰(zhàn)使用人員針對軟件質(zhì)量的用戶觀點,它可以用在環(huán)境中使用軟件的結(jié)果來測量,而不是根據(jù)軟件本身的性質(zhì)來測量。目前制約輔助決策軟件發(fā)揮作戰(zhàn)效能的主要問題,一般包括不好理解、不易操作、出錯頻率高、可用性、可信性較差、輔助決策支持與實際使用關(guān)系不夠密切等問題。
本文在作戰(zhàn)適用性考核指標選取上主要采用分析法[10],即將評價對象和評價目標劃分成若干個不同組成部分或不同側(cè)面,并逐步細分,直到每一個部分和側(cè)面都可以用具體的指標來描述和實現(xiàn)。這個分析過程主要針對被試系統(tǒng)的系統(tǒng)效能、作戰(zhàn)效能、應(yīng)用效能3個層次重復(fù)進行,主要過程如下:
第一步:對評價對象的內(nèi)含做出合理解釋,明確評價的總目標與子目標。
輔助決策軟件的作用主要是為指揮員在指揮作戰(zhàn)中提供輔助決策支持,提高決策效率和準確性,其評價目標是立足于系統(tǒng)效能指標,側(cè)重反映輔助決策軟件應(yīng)用和作戰(zhàn)效能發(fā)揮。
第二步:對每一個目標或概念側(cè)面進行分解,確定指標類型。
艦艇輔助決策軟件組成一般包括態(tài)勢判斷與處理軟件、對空作戰(zhàn)軟件、對海作戰(zhàn)軟件、反潛作戰(zhàn)軟件和綜合作戰(zhàn)軟件。艦艇輔助決策軟件應(yīng)用主要體現(xiàn)在功能可用性、決策有效性、決策效率、決策的滿意度和軟件的環(huán)境適應(yīng)性。
第三步:設(shè)計每個層次的指標,直到每個側(cè)面或子目標都可以直接用一個或幾個明確的指標來反映,最后得到具有層次結(jié)構(gòu)的指標體系。
本文建立的輔助決策軟件作戰(zhàn)適用性指標體系如圖2所示。
圖2 艦艇輔助決策軟件作戰(zhàn)適用性指標體系
在方面(綜合)作戰(zhàn)中執(zhí)行輔助決策任務(wù)時,軟件處于可用狀態(tài)的程度??捎眯缘牧慷戎笜耸强捎枚龋磮?zhí)行任務(wù)過程中軟件處于正常工作狀態(tài)的概率,可用度是對軟件可靠性的綜合量度。
平均失效間隔時間MTBF:執(zhí)行輔助決策任務(wù)期間輔助決策軟件在相繼兩次失效之間正常工作的平均統(tǒng)計時間。
平均失效恢復(fù)時間MTTR:輔助決策軟件失效恢復(fù)正常工作所需的平均統(tǒng)計時間。
1)任務(wù)完成率
在方面(綜合)作戰(zhàn)中輔助決策能夠完成的任務(wù)比例。在不同作戰(zhàn)任務(wù)背景下,將作戰(zhàn)流程中輔助決策軟件能夠完成的輔助決策任務(wù)進行分解,將試驗中能夠順利完成的任務(wù)與能夠完成的任務(wù)總數(shù)進行比較,得出輔助決策軟件任務(wù)完成率。
測量公式:X=A B,A為已完成的任務(wù)數(shù),B為試圖完成的總?cè)蝿?wù)數(shù)。
注:正確完成每個任務(wù)的參與者的百分比,評估可以通過測量一個或一組用戶得出。如果任務(wù)可以部分地完成,那么就可以使用任務(wù)有效性度量了。
2)任務(wù)有效性
在方面(綜合)作戰(zhàn)中輔助決策任務(wù)能夠及時正確有效完成的比例。具體指正確完成每個任務(wù)的程度的均值,以百分比計分。
注:根據(jù)每項潛在遺漏的或不完全的任務(wù)輸出部件給作戰(zhàn)任務(wù)帶來的損失程度,分別定出相應(yīng)的權(quán)值A(chǔ)i。計分機制是通過將其應(yīng)用于一系列的任務(wù)輸出,并調(diào)整權(quán)值直至評估具有可重復(fù)性、可再現(xiàn)性且有意義后經(jīng)迭代確定出來的。
3)人為差錯
人為差錯是指輔助決策軟件在完成輔助決策任務(wù)過程中裝備操管人員出現(xiàn)錯操、漏操的概率。
測量公式:X=A T,A為輔助決策軟件操作人員導(dǎo)致的錯誤次數(shù),T為任務(wù)時間或任務(wù)數(shù)。
效率特性可以分為時間特性和資源特性。對輔助決策軟件作戰(zhàn)適用性效率評價指標主要是任務(wù)完成時間,即在方面(綜合)作戰(zhàn)中決定使用輔助決策到得到有效結(jié)論的時間(包含人機交互的時間)。
測量公式:X=Te,Te為任務(wù)時間。
1)輔助決策滿意度
作戰(zhàn)使用人員對具體的輔助決策軟件特征的滿意程度。測量的軟件特征一般包括滿意度、有用性、有效性、易使用性和可靠性。根據(jù)“7點兩端(7-point bipolar)”的Likert類型標度得到主觀評級數(shù)據(jù),1為最壞等級,7為最好等級。
2)輔助決策選用度
綜合演練與訓(xùn)練中典型作戰(zhàn)任務(wù)和態(tài)勢下軟件模塊的使用頻率,即輔助決策選用度。
測量公式:X=A B,A為使用特定軟件功能的次數(shù),B為打算/可以使用它們的次數(shù)。
環(huán)境適應(yīng)性是指武器裝備在不同的工作環(huán)境下正常工作并完成任務(wù)的概率。對于輔助決策軟件,主要是指復(fù)雜環(huán)境任務(wù)完成率,即對抗環(huán)境下(包括干擾條件、復(fù)雜環(huán)境等)能夠有效完成輔助決策任務(wù)的概率。
測量公式:X=A B,A為對抗環(huán)境下輔助決策軟件有效完成任務(wù)的次數(shù),B為任務(wù)總次數(shù)。
本文在對艦艇輔助決策軟件試驗現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上,提出了輔助決策軟件作戰(zhàn)試驗的主要內(nèi)容,建立了輔助決策軟件作戰(zhàn)效能和作戰(zhàn)適用性考核指標體系,并詳細說明了各主要指標的含義及測量方法,為開展輔助決策軟件作戰(zhàn)試驗與評估提供了理論支撐。