齊分嶺，韋國軍，徐 軍，楊宏建

（1.航天工程大學，北京 102206；2.中國人民解放軍66389 部隊，山西太原 030031）

0 引言

在役考核作為裝備試驗鑒定工作中的重要環(huán)節(jié)，能夠檢驗裝備是否適用，及時發(fā)現(xiàn)裝備使用中存在的問題。當前，裝備試驗鑒定工作已經(jīng)調整為性能試驗、作戰(zhàn)試驗及在役考核3 項內容，其中在役考核是在裝備列裝服役后，為檢驗裝備滿足部隊作戰(zhàn)使用與保障要求的程度所進行的持續(xù)性試驗鑒定活動[1]。在役考核作為檢驗裝備試驗鑒定工作中的重要一環(huán)，能夠持續(xù)考核裝備性能試驗與作戰(zhàn)試驗階段難以考核或因條件限制未能充分考核的指標，也能夠有效發(fā)現(xiàn)裝備服役期間的問題缺陷，從而推動裝備改進升級工作。

數(shù)據(jù)采集是試驗鑒定的基礎工作，裝備服役期間產(chǎn)生的使用、管理、維修等數(shù)據(jù)具有評估裝備效能的潛在價值，在大數(shù)據(jù)技術日益發(fā)展的今天，數(shù)據(jù)價值是推動裝備發(fā)展建設的重要源泉。在役考核階段數(shù)據(jù)采集工作較性能試驗與作戰(zhàn)試驗階段具有數(shù)據(jù)采集量大、數(shù)據(jù)類型多、采集時間長等特點，因此在役數(shù)據(jù)采集工作需要創(chuàng)新采集方法，建立采集規(guī)范，確保采集數(shù)據(jù)的質量。

1 裝備在役考核數(shù)據(jù)概述

1.1 裝備在役考核數(shù)據(jù)內容及分類

裝備列裝配發(fā)到用戶手中之后就進入了正常的在役考核期，也可以理解為服役使用期。無論是國防軍事單位還是大型國企民企，裝備在服役使用階段都會產(chǎn)生大量狀態(tài)數(shù)據(jù)與用戶數(shù)據(jù)，軍隊裝備在役考核階段或企業(yè)裝備配發(fā)后的壽命周期內需要采集的數(shù)據(jù)種類眾多，主要包含裝備服役期間的使用、維修、管理、故障等數(shù)據(jù)。雖然不同類型的裝備在役考核數(shù)據(jù)具體內容各有不同，但總體上可以從考核內容、涉及工作、考核方式及采集時序4 個角度進行分類（圖1）。

圖1 在役考核數(shù)據(jù)分類

在役考核數(shù)據(jù)，按照在役考核內容，可以分為在役適用性數(shù)據(jù)、適編性數(shù)據(jù)、適配性數(shù)據(jù)、服役經(jīng)濟性數(shù)據(jù)；按照涉及部隊日常工作，可以分為戰(zhàn)備值勤數(shù)據(jù)、日常訓練數(shù)據(jù)、維護保養(yǎng)數(shù)據(jù)、聯(lián)合演訓數(shù)據(jù)；按照在役考核方式，可以分為結合式考核數(shù)據(jù)與專項考核數(shù)據(jù)；按照采集時序，可以分為歷史數(shù)據(jù)、現(xiàn)場考核數(shù)據(jù)。

1.2 裝備在役考核數(shù)據(jù)特點

數(shù)據(jù)是開展在役考核評估的基礎，數(shù)據(jù)采集質量的優(yōu)劣直接關系到考核結果的好壞。裝備按照數(shù)量區(qū)分，主要包括大批量通用裝備和小子樣專用裝備。大批量通用裝備在役考核數(shù)據(jù)容易采集獲取，小子樣專用裝備因其服役樣本較少[2]，使命任務和工作環(huán)境特殊，在役考核數(shù)據(jù)量自然就相對較少，數(shù)據(jù)產(chǎn)生的規(guī)律也有所不同?？傮w來看，裝備在役考核數(shù)據(jù)主要有以下3 個特點。

1.2.1 數(shù)據(jù)總量大

裝備從列裝服役到退役報廢，在使用運用、維護保養(yǎng)、演習訓練過程中會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。裝備狀態(tài)數(shù)據(jù)積累速度快，在役考核裝備包括各型主戰(zhàn)裝備及保障裝備，涵蓋的考核指標多、涉及工作廣、考核時間長，包括各類裝備出廠列裝數(shù)據(jù)、歷史記錄數(shù)據(jù)，以往考核試驗數(shù)據(jù)、日常訓練管理數(shù)據(jù)、告警故障數(shù)據(jù)、維修保養(yǎng)數(shù)據(jù)、支援部隊執(zhí)行任務數(shù)據(jù)等。

1.2.2 分布范圍廣

裝備在役考核數(shù)據(jù)分布于裝備動用使用全過程，從列裝初期到壽命末期均有需要采集的在役數(shù)據(jù)。在役考核數(shù)據(jù)分布相對雜亂，分布于各部門試驗計劃文件（研制總要求、試驗大綱、方案），使用部隊裝備日常登記統(tǒng)計資料，歷次考核資料中，包括已經(jīng)完成的性能、作戰(zhàn)試驗數(shù)據(jù)、裝備狀態(tài)數(shù)據(jù)、訓練演練數(shù)據(jù)、日常管理維護數(shù)據(jù)，以及裝備全系統(tǒng)、分系統(tǒng)、單裝數(shù)據(jù)，各類操作使用環(huán)境下的任務數(shù)據(jù)等[3]。

1.2.3 標準不統(tǒng)一

裝備型號種類眾多，試驗鑒定數(shù)據(jù)分散于各單位各平臺，各型裝備的在役考核數(shù)據(jù)采集標準要求還未做到統(tǒng)一。在役考核數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)內容、問題記錄、數(shù)據(jù)精度、填寫要求、存儲、傳遞和維護等方面未做明確規(guī)范，導致采集數(shù)據(jù)距離元數(shù)據(jù)的標準相差較遠，可能導致某些數(shù)據(jù)無法運用到考核評估中。雖然裝備服役期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量巨大，但是滿足在役考核標準要求的數(shù)據(jù)量不足，由于標準、規(guī)格、要素、粒度不同，應用難度大，挖掘價值小。

1.3 裝備在役考核數(shù)據(jù)采集現(xiàn)狀分析

裝備在役考核數(shù)據(jù)采集就是圍繞在役考核目的，采集裝備列裝服役后產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)，但當前裝備在役考核數(shù)據(jù)采集工作還缺乏統(tǒng)一管理的平臺[4]，數(shù)據(jù)采集效率與質量不高，采集標準規(guī)范不統(tǒng)一，不同部門間數(shù)據(jù)共享困難。

1.3.1 數(shù)據(jù)采集難度大

雖然裝備總體上數(shù)據(jù)量大，但是由于部隊缺少專門用于數(shù)據(jù)采集的手段和工具，平時缺乏數(shù)據(jù)采集意識，導致多數(shù)在役考核數(shù)據(jù)都流失了。在役考核工作涉及單位多，部門間協(xié)調難度大，長期跟蹤采集數(shù)據(jù)的難度大，一些實時性強的數(shù)據(jù)也無法及時采集。部隊任務多、專業(yè)采集人員少，由于缺乏制度保障，很難在不影響部隊日常工作的前提下采集到需要的在役考核數(shù)據(jù)。

1.3.2 采集數(shù)據(jù)質量低

當前部隊在役考核數(shù)據(jù)的采集手段還比較少，缺乏強有力的數(shù)據(jù)采集手段實現(xiàn)不同任務情況下的數(shù)據(jù)采集工作[5]，日常工作中的數(shù)據(jù)主要靠值勤人員文字記錄，容易導致所記錄的數(shù)據(jù)內容、格式不統(tǒng)一，容易出現(xiàn)差錯，數(shù)據(jù)可靠性不高。結合5G、云計算、人工智能等技術研究開發(fā)的智能化采集工具較少，機器采集與人工采集結合不緊密，采集到的有用數(shù)據(jù)少、質量低。

1.3.3 信息共享有困難

裝備在役考核過程涉及單位多，許多歷史數(shù)據(jù)分屬裝備全壽命周期的不同階段，分別保存于研制單位、使用單位、試驗鑒定部門等不同單位，數(shù)據(jù)庫建設不完善，缺乏系統(tǒng)高效的數(shù)據(jù)共享機制。各單位之間、各業(yè)務部門之間共享使用數(shù)據(jù)難度大，查詢調閱機制不順暢，一些歷史考核數(shù)據(jù)二次利用價值低[6]，導致在役考核數(shù)據(jù)不能高效傳遞交流。

2 裝備在役考核數(shù)據(jù)采集流程

裝備在役考核數(shù)據(jù)采集通常需要根據(jù)在役考核的目的進行詳細籌劃，制定切實可行的采集計劃，確?？己巳蝿請A滿完成。數(shù)據(jù)采集流程通常包括5 步（圖2）。

圖2 在役考核數(shù)據(jù)采集流程

2.1 明確數(shù)據(jù)采集需求

成立在役考核領導小組，依據(jù)在役考核目的明確數(shù)據(jù)采集需求，根據(jù)考核要求，采用使命任務到具體能力指標的分析方法，自上而下、層層分解，構建在役考核指標體系。將需要采集的數(shù)據(jù)具體化，把數(shù)據(jù)采集需求定準定好，設計好數(shù)據(jù)的需求類型及采集方法，采集要做到完整、及時、精確，客觀真實地反映裝備運行真實情況[7]。

2.2 制定采集方案

在役考核多是結合部隊工作任務、值班備勤進行的，主要根據(jù)在役考核大綱要求和具體實施條件組織實施。為避免影響部隊工作任務，需要制定詳細的采集方案，緊密結合部隊戰(zhàn)備訓練、聯(lián)合演訓、裝備管理等工作任務來安排，當部隊工作調整時，采集方案應同步調整。同時對數(shù)據(jù)采集人員進行相應的培訓，明確數(shù)據(jù)采集人員職責分工，明確數(shù)據(jù)采集的范圍、內容、分工、進度與質量要求。

2.3 數(shù)據(jù)采集與錄入

考核部隊根據(jù)采集計劃和采集標準進行數(shù)據(jù)采集，基礎類數(shù)據(jù)（裝備出廠信息、出廠時間、平臺型號）通過查閱資料獲取，客觀變化類數(shù)據(jù)（故障時間、維修時間、告警次數(shù)）通過查詢登記資料或在裝備控制后臺服務器中提取，主觀感受類數(shù)據(jù)（人及功效、裝備數(shù)量滿足度、軟件系統(tǒng)界面操作性）應制定問卷組織裝備使用人員進行調查統(tǒng)計。數(shù)據(jù)采集應尊重客觀實際，由裝備操作人員配合數(shù)據(jù)采集人員完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和歷史數(shù)據(jù)收集，及時將采集到的數(shù)據(jù)梳理匯總到計算機，保存?zhèn)浞荨?/p>

2.4 數(shù)據(jù)預處理

在役考核領導小組負責對采集到的數(shù)據(jù)進行檢查核查，根據(jù)需要建立數(shù)據(jù)狀態(tài)矩陣，進行壓縮、檢索、歸檔。做好裝備在役考核數(shù)據(jù)預處理工作，主要包括數(shù)據(jù)篩查清洗（補存缺失的數(shù)據(jù)值、平滑噪聲數(shù)據(jù)、識別剔除奇異值）、數(shù)據(jù)集成處理（處理對象匹配與冗余、重復問題）、數(shù)據(jù)變換（數(shù)據(jù)平滑處理、泛化處理）[8]，對數(shù)據(jù)進行標準化規(guī)范化處理，確保數(shù)據(jù)符合具體模型的挖掘評估要求。

2.5 數(shù)據(jù)應用管理

對采集的在役考核數(shù)據(jù)進行預處理后，可根據(jù)考核目的綜合運用聚類分析、關聯(lián)分析、回歸分析等算法進行挖掘評估[9]，為裝備運用及改進改型提供意見建議。制定在役考核數(shù)據(jù)管理制度，建立試驗數(shù)據(jù)標準體系，搭建數(shù)據(jù)管理軟硬件平臺，常態(tài)開展在役考核數(shù)據(jù)采集、維護、更新、存儲、應用等活動，并建立裝備在役考核數(shù)據(jù)庫，以便隨時查詢使用。

3 裝備在役考核數(shù)據(jù)采集方法

在役考核數(shù)據(jù)分散于操作手冊、登記統(tǒng)計資料中，有圖片、視頻、電子文檔、紙質資料等不同存在形式，針對不同類別的數(shù)據(jù)應采用不同的采集方法[10]。

3.1 人工采集

3.1.1 歷史數(shù)據(jù)采集

歷史數(shù)據(jù)是在役考核數(shù)據(jù)的重要來源，需要一線工作人員結合年度工作任務執(zhí)行，平時注重積累在役考核數(shù)據(jù)，對于裝備在工作中出現(xiàn)的故障問題應及時做好記錄，可以將裝備歷史數(shù)據(jù)記錄按類別分為裝備質量類問題數(shù)據(jù)、裝備運用類問題數(shù)據(jù)、裝備保障類問題數(shù)據(jù)、裝備管理類問題數(shù)據(jù)4 類[11]。裝備服役期歷史數(shù)據(jù)包括裝備研制論證部門提供的操作使用手冊方面的數(shù)據(jù)資料、裝備管理部門積累的管理運用數(shù)據(jù)、試驗主管部門提供的前期性能試驗與作戰(zhàn)試驗數(shù)據(jù)，部隊掌握的使用維護數(shù)據(jù)，這些歷史數(shù)據(jù)大都需要按要求進行人工采集。

3.1.2 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集

在役考核實施過程中，任務部隊應當根據(jù)在役考核數(shù)據(jù)需求和要求，在考核小組的指導下指定專人進行數(shù)據(jù)采集、記錄，這些數(shù)據(jù)需要及時采集、定期匯總，逐級匯報給業(yè)務部門，并作為在役考核的重要參考資料。在需要考核裝備適編性、適配性、人機工效等主觀感受類數(shù)據(jù)時，要有針對性地設計問卷，做好登記統(tǒng)計。在進行專項在役考核時（比如服役期經(jīng)濟性考核），應根據(jù)考核目的制定專用采集表格對重點關注的部分在役考核數(shù)據(jù)進行專門采集[12]。人工采集各類數(shù)據(jù)時，要堅持以任務為牽引，抓好可靠性指標的長期跟蹤采集，以制度規(guī)范為約束做好維護保養(yǎng)類數(shù)據(jù)的定期采集，做到每周登記統(tǒng)計、每月整理匯總，裝備出現(xiàn)重大問題時及時采集狀態(tài)數(shù)據(jù)。

3.2 機器設備采集

3.2.1 在線采集

在線實時采集數(shù)據(jù)對在役考核價值巨大，試驗鑒定中在線數(shù)據(jù)采集多采用機器設備自主采集，實時傳輸，在線采集設備主要包括各類傳感器、存儲器及配套軟硬件。采用智能采集設備進行實時數(shù)據(jù)采集是一種高效獲取試驗數(shù)據(jù)的方法，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展應用，完全可以將裝備在役考核數(shù)據(jù)實時提取并傳輸至后臺服務器，甚至可以智能采集需要的關鍵數(shù)據(jù)，比如裝備正常工作時間、發(fā)生故障時間等在役適用性指標[13]。

3.2.2 離線采集

對于一些需要長期跟蹤采集或者由于技術條件限制難以實時采集傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，應當進行離線采集。著力加快數(shù)據(jù)采集條件建設[14]，研發(fā)移動數(shù)據(jù)采集終端采集在役考核數(shù)據(jù)，移動采集終端具有接口互聯(lián)、軟件互通、區(qū)域網(wǎng)絡互聯(lián)等基本功能。在執(zhí)行任務或訓練演習過程中將數(shù)據(jù)采集裝置安裝于裝備終端進行數(shù)據(jù)采集，自動記錄存儲，將采集的數(shù)據(jù)信息保存于內置存儲器，待任務結束后離線下載轉存于計算機。

4 加強在役考核數(shù)據(jù)采集工作的建議

為提高數(shù)據(jù)采集效率，充分發(fā)揮在役考核數(shù)據(jù)效益，應加強數(shù)據(jù)采集制度規(guī)范研究，建立符合裝備運用特點的數(shù)據(jù)采集規(guī)范。

4.1 完善數(shù)據(jù)采集制度規(guī)范

統(tǒng)一的制度規(guī)范是在役考核數(shù)據(jù)采集的基礎保證。通過對裝備擔負的使命任務進行分析，分解任務剖面，明確不同類型裝備數(shù)據(jù)采集類別及在役考核數(shù)據(jù)指標，規(guī)范數(shù)據(jù)采集組織指揮流程，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口協(xié)議、測試測量工具、分析評估模型。利用制度固化采集數(shù)據(jù)的內容與要求，構建全域多維的數(shù)據(jù)采集、傳輸、顯示和共享體系[15]，規(guī)范數(shù)據(jù)采集、處理、存儲的技術要求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集智能化自動化、數(shù)據(jù)傳輸實時化、數(shù)據(jù)格式標準化、數(shù)據(jù)處理批量化等要求。

4.2 培育專業(yè)數(shù)據(jù)采集人才

由于在役考核試驗體系龐大復雜，數(shù)據(jù)采集量大，如果沒有專業(yè)人才嚴格依據(jù)規(guī)范的數(shù)據(jù)采集流程和標準采集，就會導致采集的數(shù)據(jù)雜亂無章。加強專業(yè)人才隊伍建設，應著重培養(yǎng)既懂裝備使用又懂數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)采集人員，按編制科學配備數(shù)據(jù)維護管理人員，通過專項任務實踐鍛煉，提升數(shù)據(jù)采集維護人員數(shù)據(jù)采集和維護管理能力。加強頂層設計，合理配備數(shù)據(jù)采集相關人員?？梢栽谶B排級單位編配數(shù)據(jù)采集員、數(shù)據(jù)維護員，旅營級單位編配數(shù)據(jù)管理員、維護工程師，基地級單位編制數(shù)據(jù)開發(fā)工程師、運維工程師、總工程師。

4.3 建設在役考核數(shù)據(jù)工程

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，在役考核裝備數(shù)據(jù)管理應用也要向數(shù)據(jù)工程建設邁進?？筛鶕?jù)實際需要將數(shù)據(jù)工程層次架構劃分為基礎層、系統(tǒng)層、應用層（圖3）。

圖3 在役考核數(shù)據(jù)工程架構

其中，基礎層主要包含裝備基礎數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、仿真實驗數(shù)據(jù)庫等底層數(shù)據(jù)；系統(tǒng)層主要包含數(shù)據(jù)建模標準規(guī)范、數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)挖掘、信息檢索、數(shù)據(jù)集成；應用層主要包含數(shù)據(jù)評估可視化、數(shù)據(jù)信息服務、數(shù)據(jù)共享服務等其他服務產(chǎn)品。從管理機制、理論技術、運行保障等方面入手，深入分析典型裝備在役考核數(shù)據(jù)特點，研究數(shù)據(jù)采集方法，注重元數(shù)據(jù)的積累，不斷更新在役考核數(shù)據(jù)庫，規(guī)范底層軟硬件接口協(xié)議，添加必要的數(shù)據(jù)標簽、編碼，構設層次分明的在役考核數(shù)據(jù)工程，科學管理數(shù)據(jù)，按需共享數(shù)據(jù)。

5 結論

在役考核是裝備試驗鑒定最后一個環(huán)節(jié)，主要考核各型裝備的部隊適用性、適編性、適配性等內容，是發(fā)現(xiàn)裝備服役后質量問題的重要手段，是推動裝備戰(zhàn)法運用及改進改型的重要支撐。在役考核數(shù)據(jù)采集的工作復雜繁瑣，本文主要梳理了在役考核數(shù)據(jù)的參考分類與特點，分析裝備在役考核數(shù)據(jù)采集現(xiàn)狀，明確在役考核數(shù)據(jù)采集的一般流程，總結在役考核數(shù)據(jù)采集方法，提出加強在役考核數(shù)據(jù)采集工作的有益建議，可推廣應用于具體裝備的在役考核數(shù)據(jù)采集管理工作中。