孫鵬,朱浩洋,趙勇,李大喜
(1.軍事科學(xué)院 系統(tǒng)工程研究院,北京 100082,2.空軍工程大學(xué),陜西 西安 710051)
裝備作戰(zhàn)試驗評估起源于美軍,其歷史可以追溯到20世際80年代,其本質(zhì)內(nèi)涵是在近似實戰(zhàn)戰(zhàn)場環(huán)境和對抗條件下,對裝備完成作戰(zhàn)使命任務(wù)的作戰(zhàn)效能和適用性等進行考核與評估的檢驗活動。裝備作戰(zhàn)試驗評估指標體系作為裝備實戰(zhàn)性能以及戰(zhàn)場滿足程度的客觀反映,是和平時期檢驗裝備能力底數(shù)的礪劍之石,是開展裝備作戰(zhàn)試驗籌劃、設(shè)計、實施的前提和基礎(chǔ),開展相關(guān)研究意義重大[1-2]。
裝備作戰(zhàn)試驗評估面向的往往是單一多件套或多品種多件套裝備系統(tǒng),并分別作用于行將入列的新研裝備和已入列在役裝備,它們既是對裝備能力和狀態(tài)以及運用水平的檢驗,也是裝備作戰(zhàn)能力建設(shè)形成所必須經(jīng)歷的過程[3]。本文著眼當(dāng)前裝備實戰(zhàn)化考核任務(wù)急需,深入分析裝備作戰(zhàn)效能、適用性等評估指標與作戰(zhàn)能力的耦合映射關(guān)系,積極探索作戰(zhàn)試驗評估指標體系構(gòu)建方法和思路,為構(gòu)建科學(xué)完備、合理可行的評估指標體系提供手段和依據(jù)。該指標體系構(gòu)建完成后,可實現(xiàn)以下目標[4]:
(1) 為試驗鑒定總案和大綱編寫提供輸入?yún)⒖迹?/p>
(2) 為基于作戰(zhàn)使命的試驗設(shè)計提供支持;
(3) 為試驗數(shù)據(jù)采集提供輸入依據(jù)和參考;
(4) 支撐完成作戰(zhàn)效能、作戰(zhàn)適用性、體系適用性評估;
(5) 為其他相關(guān)評估指標體系科學(xué)構(gòu)建提供參考借鑒。
裝備作戰(zhàn)試驗評估的核心是摸清裝備在實戰(zhàn)環(huán)境下的能力底數(shù)。評估重點聚焦于部隊核心關(guān)注的裝備在作戰(zhàn)運用中所呈現(xiàn)的功能效果和作用(即“效用”),是在做反映裝備固有功能實際應(yīng)用水平的觀測測量值與使用者“期望”值之間的檢驗比較判別[5]。評估內(nèi)容包括3部分:一是裝備的作戰(zhàn)效能;二是裝備的作戰(zhàn)適用性;三是裝備的體系適用性。
(1) 作戰(zhàn)效能
裝備在典型作戰(zhàn)任務(wù)剖面下所能發(fā)揮有效作用的能力和程度就是作戰(zhàn)效能。主要包括射擊效能、突防效能、毀傷效能等關(guān)鍵指標。作戰(zhàn)效能是一種主觀判斷或某種價值判斷。其定量指標需表達裝備在作戰(zhàn)中“完成所賦予作戰(zhàn)任務(wù)的概率”。裝備的作戰(zhàn)效能評估指標與使命任務(wù)是密切關(guān)聯(lián)的,指標體系的構(gòu)建需要結(jié)合裝備的具體使命任務(wù)和試驗?zāi)康难芯看_定。作戰(zhàn)效能評估評估指標體系構(gòu)建是本文研究的重點。
(2) 作戰(zhàn)適用性
裝備在典型使用環(huán)境下所能滿足作戰(zhàn)使用要求的能力和程度就是作戰(zhàn)適用性。主要包括保障適用性、安全適用性、運輸適用性、環(huán)境適應(yīng)性、可靠性等一系列指標。保障適用性反映了裝備在規(guī)定的條件和時間內(nèi),戰(zhàn)斗力保持恢復(fù)的能力。安全適用性反映了裝備所具有的不導(dǎo)致人員傷亡、系統(tǒng)毀壞、重大財產(chǎn)損失或不危及人員健康和環(huán)境的能力。運輸適應(yīng)性反映了裝備自行或借助牽引、運載工具,利用鐵路、公路、水路、海上、空中和空間等方式有效轉(zhuǎn)移的能力。
(3) 體系適用性
裝備在典型的體系對抗環(huán)境條件下所能適應(yīng)體系并影響體系作戰(zhàn)能力的程度就是體系適用性。裝備的體系適用性描述了被試裝備與相關(guān)參試裝備之間信息融合、體系融合、體制融合以及互通復(fù)用等的適用能力。
開展裝備作戰(zhàn)試驗評估,應(yīng)以軍事需求為牽引,緊貼作戰(zhàn)使命,通過構(gòu)設(shè)裝備體系,剖析典型作戰(zhàn)任務(wù),細化能力清單,構(gòu)建評估指標,采集分析數(shù)據(jù),形成評估結(jié)論[6-7]。該評估思路,可稱為“面向需求基于使命的作戰(zhàn)試驗評估方法”。借鑒美軍規(guī)范化的試驗組織實施流程,可用系統(tǒng)工程“V”形圖1 所示。
圖1 作戰(zhàn)試驗評估基本思路
構(gòu)建效能評估指標體系應(yīng)能準確反映裝備的實戰(zhàn)特性,必須緊密聯(lián)系作戰(zhàn)實際,捅破裝備與作戰(zhàn)之間的窗戶紙,將裝備的作戰(zhàn)運用放在實戰(zhàn)環(huán)境中去分析,通過分解關(guān)鍵作戰(zhàn)行動,解析裝備作戰(zhàn)運用中的關(guān)鍵作戰(zhàn)問題、規(guī)范描述支撐關(guān)鍵問題的能力要素,逐步分解映射成評估指標,最后匯總形成評估指標體系[8],其詳細流程如圖2所示。
(1) 作戰(zhàn)試驗評估任務(wù)下達
裝備試驗鑒定管理部門組織作戰(zhàn)試驗單位、試驗部隊,依據(jù)批準的試驗鑒定總案、研制總要求、作戰(zhàn)試驗?zāi)甓扔媱澋?,編制作?zhàn)試驗想定和作戰(zhàn)試驗大綱,并將相關(guān)作戰(zhàn)試驗任務(wù)下達各參試單位。本文以防空反導(dǎo)裝備體系——抗擊急火突擊作戰(zhàn)試驗任務(wù)為例進行說明。
圖2 效能評估指標體系構(gòu)建方法流程示意圖
(2) 分解任務(wù)和關(guān)鍵作戰(zhàn)行動
參試單位根據(jù)作戰(zhàn)試驗?zāi)甓扔媱?、作?zhàn)試驗想定和作戰(zhàn)試驗大綱,分解作戰(zhàn)試驗任務(wù),明確其每一項子任務(wù)的試驗?zāi)康暮拖嚓P(guān)要求。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合裝備作戰(zhàn)使命任務(wù)分析,對裝備作戰(zhàn)使用過程中的關(guān)鍵作戰(zhàn)行動進行層層分解,明確每項作戰(zhàn)試驗子任務(wù)涉及的關(guān)鍵作戰(zhàn)行動及能力預(yù)期。
相比性能試驗從技術(shù)角度考核裝備性能參數(shù)是否滿足研制技術(shù)要求,作戰(zhàn)試驗關(guān)注更加裝備頂層的作戰(zhàn)效能,回答裝備是否能夠用于執(zhí)行任務(wù)等,這是從作戰(zhàn)角度來考核。因此,構(gòu)建評估指標必須緊貼裝備現(xiàn)實作戰(zhàn)任務(wù),通過解構(gòu)作戰(zhàn)行動系統(tǒng)梳理評估要點,把評什么、依據(jù)什么評研究清楚,以評估結(jié)果回答裝備是否可以在預(yù)定的戰(zhàn)場空間執(zhí)行預(yù)定的作戰(zhàn)任務(wù)[9]。本文將抗擊急火突擊作戰(zhàn)試驗任務(wù)分解為預(yù)警探測、指揮控制和火力攔截3項關(guān)鍵作戰(zhàn)行動,針對每項關(guān)鍵作戰(zhàn)行動提出能力預(yù)期。
(3) 提出關(guān)鍵作戰(zhàn)問題
根據(jù)關(guān)鍵作戰(zhàn)行動分解和分項能力預(yù)期分析,提出影響裝備作戰(zhàn)效能發(fā)揮的關(guān)鍵作戰(zhàn)問題。提出關(guān)鍵作戰(zhàn)問題是為了明確作戰(zhàn)試驗的考核關(guān)注點,也就是說,通過作戰(zhàn)試驗,想說明什么問題。評估指標必須圍繞這些關(guān)鍵作戰(zhàn)問題進行設(shè)計與開展,避免盲目性。在設(shè)置關(guān)鍵作戰(zhàn)問題的時候,應(yīng)首先關(guān)注整體的任務(wù)完成情況,再關(guān)注局部的攻擊防御等各類能力。關(guān)鍵作戰(zhàn)問題涵蓋了被試裝備系統(tǒng)的主要效能評估要點,為開展裝備作戰(zhàn)試驗評估提供了基本輸入,并明確了試驗設(shè)計的目標方向。本文將抗擊急火突擊作戰(zhàn)預(yù)警探測行動中的發(fā)射告警能力進行分解,提出“天基預(yù)警衛(wèi)星能在實戰(zhàn)環(huán)境下對來襲彈道導(dǎo)彈類目標實現(xiàn)發(fā)射告警嗎?傳感器戰(zhàn)技術(shù)性能對平臺生存性有影響嗎?”等關(guān)鍵作戰(zhàn)問題[10]。
(4) 明確試驗項目
關(guān)鍵作戰(zhàn)問題是作戰(zhàn)試驗評估的基本輸入,一個關(guān)鍵作戰(zhàn)問題可對應(yīng)一個或多個試驗項目。本文將3個作戰(zhàn)問題轉(zhuǎn)化為OT1,OT2,OT3 3個試驗項目。
(5) 解析試驗項目
根據(jù)分解的關(guān)鍵作戰(zhàn)行動和裝備體系功能屬性,每一個試驗項目可分解成若干子試驗項目。本文將OT1,OT2,OT3 3個試驗項目分解為OT1.1~OT1.4 4個子試驗項目[11]。
(6) 確定效能評估要素
梳理支持子試驗項目的裝備功能要素或戰(zhàn)技術(shù)性能。分析子試驗項目與裝備能力或功能的相互耦合映射關(guān)系,提出問題清單。該問題清單與關(guān)鍵作戰(zhàn)問題的區(qū)別是,問題清單描述的是裝備作戰(zhàn)運用中完成某一功能的戰(zhàn)技術(shù)參數(shù),例如,“對于覆蓋區(qū)域多久搜索一次?”等基礎(chǔ)評估要素。而關(guān)鍵作戰(zhàn)問題描述的是影響裝備完成使命任務(wù)的有關(guān)重要問題,前者比后者更具體。
(7) 確定效能評估指標
將表征效能評估要素的問題用效能評估指標量化,即可確定效能評估指標。該指標不是研制總要求規(guī)定的裝備戰(zhàn)技術(shù)性能指標,但卻是裝備在作戰(zhàn)使用過程中,預(yù)期能力的細化描述[12]。本文對防空反導(dǎo)裝備預(yù)警探測行動中發(fā)射告警問題進行解析,得到效能評估指標如圖3所示。
圖3 發(fā)射告警問題評估指標示意圖
(8) 匯總形成評估指標體系
分別對裝備作戰(zhàn)使用中的所有關(guān)鍵作戰(zhàn)問題進行解析,即可匯總形成完整的評估指標體系。
構(gòu)建裝備作戰(zhàn)適用性和體系適用性評估指標可參考“基于顧客滿意度理論”,即采用定量的方法分析評估顧客或者用戶(即裝備使用部隊)對產(chǎn)品或服務(wù)(即武器裝備)的滿意程度。裝備作戰(zhàn)適用性指標應(yīng)能客觀反映裝備好不好用,裝備體系適用性指標應(yīng)能準確反映裝備能否融入一體化聯(lián)合作戰(zhàn)體系。通過合理選定使用部隊、裝備、作戰(zhàn)體系的接觸點,即可將客戶滿意度理論用于作戰(zhàn)適用性和體系適用性的評價。作戰(zhàn)適用性和體系適用性評估指標體系重點關(guān)注裝備在實際使用環(huán)境條件下滿足作戰(zhàn)和體系使用要求的程度,必須緊緊圍繞每一項適應(yīng)性問題,逐條分析給出支撐問題解決的一項或多項評估指標。適用性評估指標體系構(gòu)建重點包括兩步,一是分析關(guān)鍵適用性問題;二是提出適用性指標,最后經(jīng)優(yōu)化和檢驗后匯總形成適應(yīng)性評估指標體系[13]。詳細過程如圖4所示。
初步構(gòu)建的評估指標體系類型多樣、層次復(fù)雜、相關(guān)性高,容易發(fā)生重疊,最終將影響評估結(jié)論的有效性,因此,還需進一步優(yōu)化。一般來說,評估指標數(shù)量過少,所選的指標可能缺乏代表性,評估結(jié)果會產(chǎn)生片面性;評估指標數(shù)量越多,確定指標的內(nèi)容和重要程度將越困難,處理過程和建模程度也就越復(fù)雜,從而出現(xiàn)過失的可能性也就越大,同時也給數(shù)據(jù)采集帶來很大的負擔(dān)。由于指標體系是否科學(xué)合理直接影響了評估結(jié)果的準確性,因此,在指標體系構(gòu)建后,必須對指標體系進行優(yōu)化,減掉不必要的指標,去除彼此相關(guān)的指標,組合同類指標,從而簡化評估過程,提升評估結(jié)論的準確性。目前常用的評估指標體系優(yōu)化方法包括:基于極大不相關(guān)法指標簡化、基于主成分分析的指標組合等。
指標體系經(jīng)過不斷優(yōu)化和改進后,可采用內(nèi)涵檢驗和保值性檢驗等方法對指標體系優(yōu)化結(jié)果是否合理進行檢驗,及時發(fā)現(xiàn)存在的問題和不足,隨即進行修改和完善,最終使評估指標體系能夠很好地為開展評估工作服務(wù)。指標體系檢驗重點關(guān)注指標體系的完整性、合理性和有效性[8]。
(1) 完整性檢驗
完整性檢驗主要是檢驗評估指標體系中是否有遺漏和重疊的情況,保證同層指標之間的相互獨立性。對于完整性存在問題的評估指標,一般采用合并或分離處理,合并即是將交叉重疊的指標合并為一個指標,分離即是將交叉重疊的部分抽取出來形成新的指標??刹扇<以u審的方式對評估指標體系完整性進行檢驗。
(2) 合理性檢驗
合理性檢驗主要是檢驗構(gòu)建的評估指標體系能否科學(xué)合理反映作戰(zhàn)效能評估的本質(zhì)和特點。
圖4 適用性評估指標構(gòu)建方法流程
在實際開展評估工作中,太過粗泛的評估指標體系往往容易導(dǎo)致評估工作覆蓋不全,太過精細的評估指標體系過于繁雜,容易引起評估判斷混亂,影響指標權(quán)重分配,導(dǎo)致評估結(jié)果失真。在構(gòu)建指標體系時,應(yīng)綜合考慮評估結(jié)論的精細要求,采取權(quán)值比較判斷的方法對指標體系進行分析和篩選,去除部分權(quán)值過小的指標,完成對評估指標體系的簡化處理。
(3) 有效性檢驗
有效性檢驗主要是對評估數(shù)據(jù)差異較大的情況進行優(yōu)化和調(diào)整,對于同一評估指標而言,不同評估人員對其在作戰(zhàn)任務(wù)中的重要性認識可能存在一定偏差,導(dǎo)致的后果是在實際評估過程中采用同一指標體系對同一對象進行評估時得到不同的數(shù)據(jù),評估結(jié)果不能真實地反映評估對象??刹捎眯Ф认禂?shù)法對評估指標體系進行有效性檢驗。
開展作戰(zhàn)試驗評估是有效檢驗裝備能否滿足實戰(zhàn)要求的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是裝備建設(shè)決策的重要支撐[14]。本文探討了裝備作戰(zhàn)試驗評估指標體系的構(gòu)建流程步驟,重點以防空反導(dǎo)裝備體系抗擊急火突擊作戰(zhàn)試驗為例,對裝備作戰(zhàn)試驗效能評估指標體系的構(gòu)建方法和步驟進行了詳細分析,下一步將圍繞裝備作戰(zhàn)試驗適用性評估指標體系構(gòu)建和指標體系優(yōu)化方法進行深入研究。