鄭沖 章林鋒 張婷 王正

（1 32021部隊(duì)，北京，100094；2北京衛(wèi)星導(dǎo)航中心，北京，100094）

實(shí)踐證明，武器裝備系統(tǒng)必須加以統(tǒng)一規(guī)劃和實(shí)施，否則必將導(dǎo)致 “煙囪”林立，不僅會(huì)造成巨大的資源浪費(fèi)，還使得各裝備之間不成體系、互聯(lián)互通難，嚴(yán)重影響戰(zhàn)斗力。在標(biāo)準(zhǔn)化工作中，裝備型譜是裝備建設(shè)發(fā)展的戰(zhàn)略性頂層規(guī)劃，對(duì)裝備的建設(shè)發(fā)展具有規(guī)范、指導(dǎo)和引領(lǐng)作用。但在實(shí)際工作中，由于缺少理論支撐和量化分析，型譜的作用往往并沒(méi)有得到充分的認(rèn)識(shí)，而部門(mén)利益驅(qū)動(dòng)和管理上的條塊分割也容易對(duì)型譜論證和建設(shè)工作設(shè)置重重困難。為了對(duì)裝備型譜有一個(gè)更加全面深刻認(rèn)識(shí)，本文將分析探討開(kāi)展裝備型譜建設(shè)的理論基礎(chǔ)，以推動(dòng)裝備型譜工作的發(fā)展。

1 型譜的概念和意義

1.1 型譜的概念分析

現(xiàn)有的各種版本的漢語(yǔ)詞典都沒(méi)有收錄 “型譜”這一名詞，可見(jiàn)型譜一詞出現(xiàn)的時(shí)間并不長(zhǎng)，而其定義在不同文獻(xiàn)中也沒(méi)有統(tǒng)一的描述方式。文獻(xiàn)[1]中提出產(chǎn)品型譜定義為： “以產(chǎn)品合理精干的型式組成覆蓋產(chǎn)品全面適用范圍的產(chǎn)品型式集合”，在此基礎(chǔ)上衍生出了系列型譜、代系型譜以及族系型譜等概念。文獻(xiàn)[2]則從漢語(yǔ)中 “譜”的含義引申出產(chǎn)品型譜的定義為：“由最少數(shù)目、不同規(guī)格的產(chǎn)品構(gòu)成，能滿(mǎn)足較長(zhǎng)時(shí)期及一定范圍內(nèi)全部使用要求的產(chǎn)品系列”。

從本質(zhì)上來(lái)講，上述型譜的兩種定義是相同的，一是規(guī)定了型譜中產(chǎn)品型號(hào)的數(shù)量；二是規(guī)定了型譜中所有型號(hào)的產(chǎn)品可以滿(mǎn)足全部的使用需求。但從實(shí)際應(yīng)用的角度來(lái)說(shuō)，第二種定義更為具體和具有可執(zhí)行性。首先，對(duì)型號(hào)的數(shù)量作了原則性規(guī)定，即在滿(mǎn)足需求的情況下 “最少數(shù)目”，也就是說(shuō)是要盡可能追求以最少的型號(hào)數(shù)量滿(mǎn)足用戶(hù)的使用要求。其次，對(duì)型譜的適用范圍作了進(jìn)一步的限定，即滿(mǎn)足“較長(zhǎng)時(shí)期及一定范圍內(nèi)”用戶(hù)的全部使用要求。這里的 “較長(zhǎng)時(shí)期”既體現(xiàn)了型譜的戰(zhàn)略性 （即對(duì)行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展具有規(guī)范、引領(lǐng)的戰(zhàn)略指導(dǎo)意義），又說(shuō)明型譜內(nèi)容具有時(shí)代特性（即與技術(shù)的發(fā)展和需求的變化有關(guān)，不是一成不變的）。而 “一定范圍”說(shuō)明型譜的適用范圍受到某些客觀(guān)因素的限制，比如負(fù)責(zé)型譜工作組織機(jī)構(gòu)的管理權(quán)限等。

1.2 型譜必要性的理論基礎(chǔ)

當(dāng)前的一些文獻(xiàn)著作中對(duì)型譜的作用和意義都是定性的描述[3-4]，缺少理論的支撐和定量的分析。開(kāi)展型譜規(guī)劃論證的一個(gè)根本目的就是在滿(mǎn)足用戶(hù)使用需求的前提下，通過(guò)計(jì)劃規(guī)劃來(lái)規(guī)范、引導(dǎo)產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)，從而提高生產(chǎn)效率、使用效能，并且降低全壽命周期的費(fèi)效比。為此，我們引入大工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)理論，來(lái)分析型譜工作的重要性。

在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，歐美企業(yè)在長(zhǎng)期的實(shí)踐中總結(jié)出了一個(gè)產(chǎn)品成本與產(chǎn)品品種簡(jiǎn)化比或者同種產(chǎn)品生產(chǎn)批量增加比關(guān)系的客觀(guān)規(guī)律，即產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和使用成本與品種簡(jiǎn)化比或批量增在一定程度上呈反比關(guān)系。在用戶(hù)總需求一定的情況下，品種越簡(jiǎn)化或生產(chǎn)批量越大，產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用成本越低，具體關(guān)系見(jiàn)公式 （1）、公式 （2）[1]。

式中，x為品種簡(jiǎn)化前后數(shù)量比 （品種簡(jiǎn)化比）或批量變化前后數(shù)量比 （批量增加比），y1為品種或批量變化后相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)成本變化比，y2為品種或批量變化前后相對(duì)應(yīng)的使用成本變化比。

在卡柯特定律中，在用戶(hù)總的需求不變情況下，品種數(shù)量的簡(jiǎn)化意味著某些品種的批量增加，因此，批量增加比可等同于品種簡(jiǎn)化比。當(dāng)品種簡(jiǎn)化比分別為2和3時(shí)，即產(chǎn)品型號(hào)的數(shù)量減少到原來(lái)的1/2、1/3時(shí)，由公式 （1）可知，品種簡(jiǎn)化后產(chǎn)品的相對(duì)生產(chǎn)成本分別大約降低15%、25%，使用成本分別大約降低30%、45%。

可以看出，通過(guò)精簡(jiǎn)型譜中型號(hào)數(shù)量，一方面，可以減少?gòu)S家因?yàn)橹貜?fù)建設(shè)導(dǎo)致的研發(fā)投入、降低生產(chǎn)制造成本，可以更加集中精力提升裝備的核心能力；另一方面，還可以很大程度降低裝備使用維護(hù)和戰(zhàn)場(chǎng)保障的人員與資金投入，提升保障能力和效率，從而大幅提升戰(zhàn)斗力。這也就從理論上證明了為什么型譜中型號(hào)數(shù)量必須是 “最少數(shù)目”。

卡柯特定律從理論上證明了型譜的內(nèi)在含義和建立裝備型譜的極端重要性，因此是型譜工作的重要理論基礎(chǔ)。

2 型譜的基本屬性

型譜的基本屬性對(duì)型譜的制定和維護(hù)管理有重要的指導(dǎo)意義，需要進(jìn)行深入地分析研究。

2.1 型號(hào)數(shù)量的相對(duì) “最少”

從型譜的定義可以看出，建立型譜需要解決的最大難題是以 “最少”數(shù)量的裝備型號(hào)滿(mǎn)足所有的用戶(hù)使用需求。實(shí)際上，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，在任何領(lǐng)域人類(lèi)的需求都是多種多樣的，并且不斷有新的需求產(chǎn)生。由此可見(jiàn)，社會(huì)需求的多樣化與產(chǎn)品品種的簡(jiǎn)化是一對(duì)矛盾。根據(jù)唯物辯證法，任何矛盾的兩個(gè)方面既是對(duì)立的也是統(tǒng)一的。因此，在一定條件下可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品簡(jiǎn)化與需求多樣化的統(tǒng)一，即用盡可能少的產(chǎn)品品種滿(mǎn)足多樣化的用戶(hù)需求，這就是標(biāo)準(zhǔn)化理論中的多樣化與簡(jiǎn)化統(tǒng)一原理[1]。

多樣化與簡(jiǎn)化統(tǒng)一原理是建立裝備型譜的理論基礎(chǔ)。該原理首先從理論上肯定了建立裝備型譜是可行的，但同時(shí)也說(shuō)明型譜定義中的 “最少”是多樣性需求與型號(hào)簡(jiǎn)化的這一對(duì)矛盾相統(tǒng)一的結(jié)果，是有條件的相對(duì)最少，而不是無(wú)條件的絕對(duì)最少。實(shí)現(xiàn)裝備型號(hào)簡(jiǎn)化的根本途徑是技術(shù)。這一屬性告訴我們，型譜的論證和裝備的建設(shè)必須遵循客觀(guān)規(guī)律，即以技術(shù)發(fā)展水平為依據(jù)，在滿(mǎn)足用戶(hù)使用需求的前提下實(shí)現(xiàn)型號(hào)數(shù)量的減少。盲目地追求型號(hào)數(shù)量的 “最少”反而可能會(huì)導(dǎo)致社會(huì)成本的增加，從而違背建立型譜的初衷。

2.2 型譜的相對(duì)穩(wěn)定性

型譜的穩(wěn)定性是指型譜中所包含的型號(hào)數(shù)量及各型號(hào)的形態(tài)功能特性具有較長(zhǎng)時(shí)間不變的特點(diǎn)。穩(wěn)定性對(duì)型譜至關(guān)重要，失去了穩(wěn)定性也就失去了型譜存在的價(jià)值和意義。一方面，長(zhǎng)期穩(wěn)定的型譜可以指導(dǎo)企業(yè)或科研院所制定較長(zhǎng)期的發(fā)展目標(biāo)，提前開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)和裝備研制，加快裝備研發(fā)和列裝速度，從而起到戰(zhàn)略引導(dǎo)作用；另一方面，穩(wěn)定的型譜可以讓裝備研發(fā)生產(chǎn)單位對(duì)裝備研發(fā)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，避免因在技術(shù)路線(xiàn)上發(fā)生顛覆性的錯(cuò)誤，而造成經(jīng)濟(jì)和人力的浪費(fèi)。因此，作為裝備建設(shè)和管理的戰(zhàn)略性標(biāo)準(zhǔn)文件，型譜必須具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性。

辯證唯物主義認(rèn)為，世界萬(wàn)物是聯(lián)系和發(fā)展的，而事物的發(fā)展是其內(nèi)部矛盾運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。因此，型譜穩(wěn)定性并不意味著型譜一經(jīng)建立就永恒不變。裝備型譜的發(fā)展實(shí)質(zhì)上是當(dāng)前社會(huì)的用戶(hù)需求和生產(chǎn)技術(shù)水平這一對(duì)矛盾運(yùn)動(dòng)發(fā)展的結(jié)果。用戶(hù)需求和生產(chǎn)技術(shù)水平在相互影響下不斷發(fā)展，在從量變發(fā)展到質(zhì)變后，必然會(huì)導(dǎo)致型譜的內(nèi)容或形式的變化。

裝備型譜具有相對(duì)穩(wěn)定的特性，這就要求我們?cè)谛妥V論證過(guò)程中，必須充分考慮、研究需求的變化和技術(shù)的發(fā)展，使裝備型譜在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)具有穩(wěn)定性，而不是經(jīng)常而頻繁的進(jìn)行更新和變化；在型譜管理過(guò)程中，必須對(duì)新需求的出現(xiàn)和新技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行深入分析，在未發(fā)生 “質(zhì)”的變化前提下，應(yīng)保持型譜內(nèi)容和形式的穩(wěn)定。

2.3 型譜的動(dòng)態(tài)發(fā)展性

多樣化的需求本質(zhì)上對(duì)應(yīng)多樣化的功能，每一種需求對(duì)應(yīng)裝備的一項(xiàng)功能，裝備型號(hào)的簡(jiǎn)化實(shí)際上就是把多樣化的功能在盡可能少的型號(hào)裝備上全部實(shí)現(xiàn)。每一種型號(hào)到底能夠具備多少項(xiàng)功能取決于裝備的性能、體積、重量、功耗、可靠性和成本等方面的要求。一般情況下，在裝備的性能、體積、重量、功耗、可靠性和成本等方面相同的情況下，裝備的功能越多越好。因此，裝備型號(hào)數(shù)量的多少不僅與需求的多樣性有關(guān)，也與當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展水平有關(guān)。技術(shù)發(fā)展水平越高，裝備的性能、體積、重量、功耗和可靠性越高，成本越低，而同一型裝備上的功能越多，裝備型號(hào)數(shù)量就越少。相反，當(dāng)出現(xiàn)新的需求時(shí)，就有可能造成現(xiàn)有的裝備型號(hào)無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)使用需求，從而需要增加新的裝備型號(hào)。由此可以看出，型譜具有動(dòng)態(tài)發(fā)展的屬性。

型譜的動(dòng)態(tài)發(fā)展屬性說(shuō)明型譜工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期工作，需要專(zhuān)門(mén)的組織機(jī)構(gòu)及相關(guān)人員進(jìn)行維護(hù)和管理，應(yīng)當(dāng)根據(jù)用戶(hù)需求的變化與裝備技術(shù)的發(fā)展適時(shí)地對(duì)型譜的內(nèi)容和形式進(jìn)行調(diào)整。

3 型譜裝備形式的理論基礎(chǔ)

型譜中的裝備具體應(yīng)該包含哪些形式，一般有兩種不同看法：①只包含面向最終用戶(hù)的完整的裝備或系統(tǒng)，而不包含任何與構(gòu)成完整裝備系統(tǒng)相關(guān)的產(chǎn)品單元或分系統(tǒng)裝備；②不僅包括完整獨(dú)立的武器系統(tǒng)，還包括構(gòu)成各武器系統(tǒng)所專(zhuān)用的核心產(chǎn)品單元或者分系統(tǒng)裝備。這兩種不同的看法實(shí)際上決定了型譜的建設(shè)內(nèi)容會(huì)有很大不同。那么哪一種看法更合理呢？下面從標(biāo)準(zhǔn)化理論的角度進(jìn)行分析。

當(dāng)今在各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，為了降低最終產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、制造成本和使用維修費(fèi)用，往往把最終產(chǎn)品分解為若干功能和結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單且相互聯(lián)系的產(chǎn)品單元，而這些產(chǎn)品單元通過(guò)優(yōu)化組合又可以組成新的應(yīng)用產(chǎn)品，這就是標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域的分解組合原理。這一原理是模塊化 （組合化）標(biāo)準(zhǔn)形式的理論基礎(chǔ)，在當(dāng)今的飛機(jī)、船舶、家具、建筑、電子等各個(gè)行業(yè)得到了成功應(yīng)用，形成了先進(jìn)的發(fā)展思路。分解組合原理說(shuō)明，復(fù)雜裝備系統(tǒng)和產(chǎn)品單元之間是相互依存的關(guān)系。

首先，產(chǎn)品單元是由復(fù)雜裝備系統(tǒng)按照結(jié)構(gòu)和功能的優(yōu)化分解而來(lái)的。通常情況下，對(duì)每種類(lèi)型的產(chǎn)品裝備進(jìn)行分解，必然分解出一些該類(lèi)型產(chǎn)品裝備專(zhuān)用的產(chǎn)品單元，這些產(chǎn)品單元的功能、性能是根據(jù)完整裝備系統(tǒng)的功能、性能的分解而設(shè)計(jì)，脫離完整裝備系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)而研制生產(chǎn)的專(zhuān)用的產(chǎn)品單元不僅不能達(dá)到降低成本、提高生產(chǎn)效率的目的，反而會(huì)造成裝備建設(shè)的混亂和應(yīng)用保障的災(zāi)難。

其次，復(fù)雜裝備系統(tǒng)是由各產(chǎn)品單元組合而成，其作戰(zhàn)使用性能往往取決于這些專(zhuān)用產(chǎn)品單元。

由此可見(jiàn)，裝備型譜中規(guī)劃的裝備形式不僅應(yīng)當(dāng)包含完整的復(fù)雜裝備系統(tǒng)，還應(yīng)該包含這些復(fù)雜裝備系統(tǒng)所必需的專(zhuān)用產(chǎn)品單元。例如美軍把核心的 “引擎”模塊、OEM板卡和終端整機(jī)作為三個(gè)層次裝備，作為GPS導(dǎo)航終端裝備體系建設(shè)范圍[5]，其中CGM模塊 （Common GPS Modules）作為各類(lèi)終端裝備的核心 “引擎”是GPS軍用裝備現(xiàn)代化的核心內(nèi)容。

4 型譜適用范圍的理論基礎(chǔ)

型譜面向多大范圍的用戶(hù)或者說(shuō)型譜的適用范圍是多大，主要與產(chǎn)品裝備的技術(shù)發(fā)展水平和各部門(mén)或單位之間的利益有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，各部門(mén)之間利益的矛盾很容易造成 “煙囪”林立，出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、互不聯(lián)通的問(wèn)題。因此型譜的適用范圍不應(yīng)受到技術(shù)因素以外的人為因素的影響。

根據(jù)卡柯特定律，裝備的批量增加會(huì)使裝備的生產(chǎn)和使用成本大幅降低。型譜的適用范圍越大，由之產(chǎn)生的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和軍事效益也就越大。因此盡可能大的擴(kuò)大型譜的適用范圍是有必要的。為擴(kuò)大型譜適用范圍，實(shí)施通用化要求是有效的手段。

通用化要求作為裝備建設(shè)的基本要求，可最大限度地重復(fù)使用或共同使用具有互換性的通用產(chǎn)品單元。裝備的通用化以互換性原理為支撐，即在滿(mǎn)足同樣使用要求的條件下，通過(guò)一定的途徑或方法可以使某一產(chǎn)品單元不加任何改變和修改就能代替另一種產(chǎn)品單元[1]。這里的 “途徑和方法”是指技術(shù)的途徑和方法，產(chǎn)品單元可以是簡(jiǎn)單的零件、組件，也可以是更復(fù)雜的系統(tǒng)裝備或分系統(tǒng)等。

互換性原理對(duì)型譜論證和建設(shè)有兩方面的理論意義。一方面，實(shí)現(xiàn)跨部門(mén)大范圍的型譜規(guī)劃是可行的，即通過(guò)一定的技術(shù)途徑可以使同一型裝備滿(mǎn)足更大范圍的用戶(hù)使用需求。另一方面，擴(kuò)大型譜的適用范圍是以技術(shù)發(fā)展水平為前提的。不同部門(mén)或用戶(hù)對(duì)裝備應(yīng)用的功能、性能、形狀、接口和環(huán)境往往有一些特殊性要求，這就需要針對(duì)這些特殊性進(jìn)行技術(shù)可行性分析。如果通過(guò)技術(shù)分析認(rèn)為可以適用上述不同部門(mén)特殊需求，并且裝備的技術(shù)成本沒(méi)有明顯增加，這種情況下就可以擴(kuò)大型譜的適用范圍；如果通過(guò)技術(shù)分析認(rèn)為上述不同部門(mén)特殊需求無(wú)法實(shí)現(xiàn)，或技術(shù)成本會(huì)顯著增加，就可以考慮針對(duì)該部門(mén)需求增加裝備型號(hào)數(shù)量，這與多樣化與簡(jiǎn)化統(tǒng)一原理內(nèi)涵相一致。

5 結(jié)論

本文從標(biāo)準(zhǔn)化理論出發(fā)，對(duì)產(chǎn)品裝備型譜的概念、基本屬性、內(nèi)容形式和適用范圍等進(jìn)行了理論分析。研究認(rèn)為卡柯特定律是型譜工作的重要理論基礎(chǔ)，從理論上證明了建立裝備型譜極端重要性；多樣化與簡(jiǎn)化統(tǒng)一原理是建立裝備型譜可行性及動(dòng)態(tài)發(fā)展的理論基礎(chǔ)，該原理說(shuō)明型譜定義中的 “最少”是多樣性需求與型號(hào)簡(jiǎn)化的這一對(duì)矛盾相統(tǒng)一的結(jié)果。同時(shí)說(shuō)明，型譜工作不是一勞永逸的，應(yīng)充分考慮和研究需求的變化與技術(shù)的發(fā)展；需要專(zhuān)門(mén)的組織機(jī)構(gòu)和人員根據(jù)用戶(hù)需求的變化和技術(shù)的發(fā)展，適時(shí)地對(duì)型譜的內(nèi)容和形式進(jìn)行調(diào)整。

從型譜裝備形式來(lái)看，分解組合優(yōu)化原理辯證地說(shuō)明復(fù)雜裝備系統(tǒng)和產(chǎn)品單元之間是相互依存的關(guān)系。因此裝備型譜中規(guī)劃的裝備形式不僅應(yīng)當(dāng)包含完整的復(fù)雜裝備系統(tǒng)，還應(yīng)該包含這些復(fù)雜裝備系統(tǒng)所必需的專(zhuān)用產(chǎn)品單元。

從型譜適用范圍來(lái)看，盡可能大的擴(kuò)大型譜的適用范圍是有必要的，且不應(yīng)受到技術(shù)因素以外的人為因素的影響。具體實(shí)施過(guò)程中，為擴(kuò)大型譜適用范圍，以互換性原理為基礎(chǔ)實(shí)施通用化要求是擴(kuò)大型譜適用范圍的有效手段。