装备作战能力需求分析方法

何国良， 樊延平， 郭　杰

(1. 装甲兵工程学院装备指挥与管理系， 北京 100072; 2. 装甲兵工程学院科研部， 北京 100072)

装备作战能力需求分析方法

何国良1， 樊延平1， 郭杰2

(1. 装甲兵工程学院装备指挥与管理系， 北京 100072; 2. 装甲兵工程学院科研部， 北京 100072)

摘要：针对装备论证中装备作战能力需求分析针对性不强的问题，以装备未来可能面临的多样化作战任务为牵引，以作战概念创新研究为突破口，构建了装备作战能力需求分析框架，提出了作战概念开发、基于作战任务与作战能力关联关系的作战能力需求分析、作战能力差距分析、作战能力发展计划和需求方案生成与评估方法，为开展装备作战能力需求论证提供了方法支撑。

关键词：作战能力； 需求分析； 作战概念

作战能力是表征装备能否完成作战任务要求的重要指标，也是牵引装备发展建设的重要依据。传统的装备作战能力需求分析通常依赖作战人员与装备发展论证人员的经验知识[1]，通过分析装备可能担负的作战任务，提出装备的作战能力需求。当前，基于能力、面向多样化使命任务已成为指导装备发展论证的主要模式[2]，其要求装备应能够应对多种不确定威胁，以装备结构与功能为基础，实现装备作战能力的灵活组合，进而满足未来的作战需求。传统的装备作战能力分析方法由于缺乏对未来作战概念的系统研究，导致作战能力需求不全面、作战能力适应性差等问题突出，难以有效地指导装备的科学发展。

笔者以装备作战概念创新研究为突破口，提出一种面向作战概念的装备作战能力需求分析方法，为科学开展装备作战能力需求研究提供方法支撑。

1需求分析框架

装备作战能力需求分析框架是为开展装备能力需求分析而确定的规范化工作流程及相关方法的描述，旨在明确装备作战能力需求分析的研究过程[3]。笔者以装备作战使命为依据，结合装备发展建设的主要特点与论证实践，构建了装备作战能力需求分析框架，如图1所示。

图1　装备作战能力需求分析框架

1) 作战概念开发。以装备作战使命为依据，以军事理论创新为指导，以完成多样化作战任务为目标，创新装备作战运用方式，提出未来装备运用的作战概念，为开展装备作战能力需求分析提供依据。

2) 作战能力框架分析。采用专家研讨法，以装备作战概念中明确提出的装备编组、部署及其作战运用方式、运用效果为基础，结合装备作战能力指标数据库，提出不同作战概念条件下的装备作战能力指标体系。

3) 作战能力需求分析。首先，以作战概念为基础分析提出实现不同作战概念的装备作战任务清单，并进行作战任务与作战能力的关联分析；然后，以作战任务指标完成要求确定作战能力指标需求，提出装备作战能力指标需求方案。

4) 作战能力差距分析。以装备作战能力指标需求方案为基础，通过对当前装备体制及其相关的作战、训练、保障等条件的全面分析，采用差值分析方法分析装备作战能力需求的差距，并将其作为装备作战能力需求发展的重点。

5) 作战能力发展计划。以弥补作战能力差距为目标，考虑装备作战能力实现的技术要求和发展趋势，提出装备作战能力发展计划，为明确装备作战能力发展重点和进度要求提供参考。

6) 需求方案生成与评估。对不同作战概念条件下的装备作战能力指标需求、发展重点和发展计划进行多方案分析与评估，提出完整的装备作战能力需求方案。

2主要方法

2.1作战概念开发

装备作战概念本质上是描述为完成作战任务而构建的装备力量编组、作战运用和信息交互关系。作战任务不同，其作战力量编组、作战运用方式和信息交互关系也不同。因此，可采用任务-节点-交互(Task-Node-Interaction)分析方法开发装备作战概念[4]，其基本流程如图2所示。

图2　作战概念开发流程

1) 作战任务规划。主要根据装备作战概念设计的层次，按照装备的作战使命要求，以未来作战中装备作战理论创新为依据，科学提出完成特定作战使命的装备作战任务分类与要求。如某陆军空中突击部队装备体系主要担负空中机动、空地一体突击作战等作战任务，在作战概念开发时应通过合适的手段反映其主要作战任务。

2) 作战节点设计。作战节点是完成作战任务的作战力量、设施等，是决定敌我双方对抗效果的关键要素。作战节点设计主要依据装备的作战任务，按照完成作战任务的能力要求，根据装备的功能特性和组合规律，提出完成不同作战任务的作战节点装备组合。由于作战对抗过程的演变性和不确定性，形成作战力量的装备数量通常是有限的，组合形成的作战节点往往随着作战任务的演变而不断调整优化。

3) 信息交互设计。信息交互关系反映了不同作战任务中作战节点的作战功能协作情况，是遂行不同作战任务中作战节点作战功能协作的描述，是装备功能及其战术、技术特性的物理实现，也是作战节点相互关系的具体化。信息交互设计主要有3种方法：(1)按照作战节点的协同关系(指挥、协调、保障等)进行设计，主要通过分析作战任务之间的完成要求及其逻辑关系，梳理不同作战节点之间的协同关系，构建作战任务与作战节点之间的信息交互矩阵；(2)按照装备功能组合方式进行设计，相同的功能通常具有相同或类似的输入和输出关系，在层次上不同类型装备功能间的信息交互也往往具有相同或类似的交互方式和输入、输出要求，因此，进行作战概念设计时，应遵循装备功能组合规律来设计作战节点之间的信息交互关系；(3)按照装备的技术特性进行设计，由于装备技术的差异，不同型号的装备，其技术特征并不相同，一般老旧装备技术成熟度高，但性能较低，而新装备战术、技术性能优良，与同代装备在技术簇及其先进性方面具有较高的一致性和可组合性，因此，进行信息交互关系设计时，应充分研究各类装备的技术特征，根据装备技术的内在联系和组合规律来设计装备信息交互关系。

4) 作战概念描述。以作战任务规划、作战节点设计和信息交互设计为基础，采用静态示意图或交互式动画等方式，描述装备作战任务、作战节点及其信息交互关系，为装备论证人员提供一幅比较清晰的、描述装备远景作战使命的概略画面，以帮助装备论证人员准确把握装备作战使命并科学分析装备的典型作战活动。图3为陆军空中突击部队空地一体联合攻击的作战概念[5]。

图3　陆军空中突击部队空地一体联合攻击作战概念

5) 作战概念验证。综合运用逻辑验证、图上推演、作战实验、实兵演练等方法，检验作战概念的时空逻辑和信息交互逻辑，验证作战概念的主要行动及其作战效果，为评价与完善作战概念方案提供依据。

2.2作战能力需求分析

2.2.1作战任务需求分析

作战任务需求分析是将作战概念具体化和实例化，以特定的作战背景为基础来分析实现作战概念目标的作战任务及其要求，提出与装备相关的作战任务需求。

1) 作战想定设计。紧紧围绕作战概念目标与要求，选择合适的作战背景和作战对象，在体系对抗的环境下设计装备的编组、部署、运用和协同方式，将概略、抽象的作战概念具体化为特定的作战想定，为进一步分析实现作战概念的作战任务及其行动要求提供依据。由于作战概念的相对普适性，有时需要设计多种作战背景下的作战想定来验证某个作战概念。

2) 作战任务分析。以作战想定为基础具体分析完成作战想定中规定作战企图的作战任务组成和要求。通常采用IDEF0的方法[6]，以任务剖面为基础，分解提出完成作战企图的、层次化的作战任务体系，并建立反映作战任务之间的时序逻辑、信息交互逻辑和指挥逻辑的作战任务流程图，验证分析作战任务分解的合理性与科学性。在作战运用过程中，装备多以集群、分队或单元的形式出现，为有效地获取装备作战任务需求，通常应将作战任务分解到单元级作战任务，即最低层次作战任务的执行主体通常应为装备单元。通过作战任务分析可获得作战任务名录及其任务完成指标。如“选择打击目标”作战任务，其任务完成指标包括目标侦察组织时间、目标分类时间、目标排序时间、目标打击价值、目标打击效用和目标打击风险等。这里将作战任务名录及其作战任务完成指标称为作战任务需求。

3) 作战任务清单生成。采用结构化的、定性与定量相结合的表单描述方式[7]，制定作战任务清单通用结构，描述作战任务的层次关系及其任务完成指标，从而提高作战任务描述的准确性和重用性。以“选择打击目标”作战任务为例，制定的作战任务清单通用结构及其描述如表1所示。

表1　作战任务清单通用结构及其描述

4) 装备作战任务清单生成。以作战任务清单和作战任务流程分析为基础，从作战任务清单中提出与待论证装备相关的作战任务及其指标，形成装备作战任务清单。

2.2.2基于关联矩阵的作战能力需求分析

采用专家研讨法可获得装备作战能力框架结构，即装备作战能力指标的组成及其相互关系，但无法准确确定装备作战能力指标的取值范围。由于作战任务需求与作战能力指标之间的内在关联性，可以作战任务需求为基础，通过构建作战任务与作战能力的关联矩阵[8]，分析作战任务与作战能力之间的关联关系，利用作战任务需求及其指标优化作战能力指标体系,并确定作战能力指标取值。作战任务与作战能力关联关系如表2所示。

表2　作战任务与作战能力关联关系

由于作战任务与作战能力之间并非一一对应，不同的作战任务需要不同的作战能力来支持,且支持程度不同，因此，分别采用标志性能力(A)、关键性能力(B)、一般性能力(C)和无关性能力(0)来描述作战能力对作战任务的支持程度。同时在进行作战能力需求分析时，应根据“标志性能力”与“关键性能力”重点分析作战能力指标需求，并适当兼顾“一般性能力”的关联要求。

设作战能力C1、C2的指标分别为R1、R2，作战活动TA、TB的任务指标分别为MA、MB，则当作战能力C1与作战活动TA、TB关联时，可根据如下3种算法确定R1的取值：

1) 取大算法，R1=max(MA,MB)，则R1应越大越好；

2) 取小算法，R1=min(MA,MB)，则R1应越小越好；

3) 差值算法，R1=MA-R2+(R1∩R2)，则作战能力C1、C2均与作战活动TA关联，作战活动TA的完成需要作战能力C1、C2相互作用，且作战能力C1、C2不相交或部分相交。

作战任务与作战能力关联矩阵分析结果即为作战能力需求方案，包括装备作战能力指标的组成、关系及其取值范围，可采用与作战任务清单类似的结构进行描述。表3为陆军武装直升机“空中机动能力”需求的描述。

2.3作战能力差距分析

装备作战能力需求是否得到满足，不仅与装备的运用方式、运用水平和保障措施密切相关，还与装备的战术、技术水平及其配套情况密切相关。因此，装备作战能力需求与现有装备之间存在函数关系S=f(Ctobe,Cis,F)。其中:Ctobe为装备作战能力需求；Cis为现有装备作战能力；F为影响装备作战能力形成的相关因素，包括装备体制编制、作战运用方式、作战训练水平、装备保障措施和人员教育训练等；S为Cis对Ctobe的满足程度，通常有4种结果，即能力满足、能力缺失、能力不足和能力冗余[9]。

表3　作战能力需求描述结构及其示例

当S为能力满足或能力冗余时，表明现有装备已经能够满足作战能力需求，不需要重新进行能力开发；当S为能力缺失时，表明现有装备在相关因素的影响下无法提供相应的作战能力，亟需开发此项能力；当S为能力不足时，表明现有装备在相应因素的影响下能够提供该项能力，但其能力值小于能力需求值，需要加强开发此项能力。

通过对作战能力指标的逐项分析，可得到装备作战能力差距分析结果，如表4所示。其中：满足情况为S取值；差异原因包括装备编制体制、作战运用方式、作战训练水平、装备保障措施、人员教育训练、装备技术水平等；补差措施为根据存差原因提出的弥补差距的措施；重要程度为该项作战能力对装备完成使命的重要程度，通常可根据其对应的作战任务需求来确定，也可由专家研讨确定。

因此，可将表4中差异原因为“装备技术水平”的作战能力及其指标列为需重点发展的装备作战能力。

表4　作战能力差距分析结果

2.4作战能力发展计划

以装备作战能力发展重点为基础，考虑支撑装备作战能力形成的关键技术发展进度，提出装备作战能力发展计划方案。以坦克射击能力为例[10]，其对应的作战能力发展计划如表5所示。

表5　装备作战能力发展计划及其示例

其中：采用1～5的自然数来表示作战能力及其指标发展的优先顺序，数值越小，优先级越高；采用1～5的自然数来表示作战能力及其指标的重要程度，数值越小，重要度越高。

2.5需求方案生成与评估

能力需求方案通常采用满足度函数进行评估，即能力需求满足特定任务要求的程度，取值范围为[0,1]，主要包括面向任务的能力需求满足度评估和面向过程的能力需求满足度评估2个方面[11]：前者以作战概念开发中的作战任务要求为依据，以作战任务与作战能力关联矩阵为基础，采用自底向上逐层聚合的方法，从整体上评价能力需求达到作战任务要求的程度；后者以作战能力发展计划中不同阶段为依据，评价不同阶段作战能力需求满足作战任务要求的程度。

3结论

作战能力需求是装备发展论证的重要内容，对

于科学设置装备功能结构和技术水平具有重要意义。笔者以满足未来多样化使命任务需求为牵引，从创新作战概念出发，研究提出了装备作战能力分析的框架和主要方法，有力支撑了装备作战能力论证研究。由于作战概念具有创新性特征，仅仅依赖创新方法难以有效提出创新性的作战概念，下一步将综合运用逻辑思维、形象思维等多种方法，遵循军事发展变革规律，开展作战概念创新实践，提高作战概念创新质量与作战能力需求分析的针对性。

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(责任编辑: 王生凤)

Analysis Method of Equipment Combat Capability Requirement

HE Guo-liang1, FAN Yan-ping1, GUO Jie2

(1. Department of Equipment Command and Administration, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China;2. Department of Science Research, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China)

Abstract：In order to improve the acceptability of equipment combat capability requirement in the field of equipment demonstration, a new analysis method for equipment combat capability requirement is proposed, emphasizing that the equipment combat capability requirement should be rooted in the multiform combat tasks in the future wars. So guided by the combat conception innovation research, the analysis framework for equipment combat capability requirement is constructed. And the method of combat conception development, the combat capability requirement analysis method based on the matrix between the combat tasks and the combat capabilities, the combat capability gap analysis method, the planning method for combat capability, the generation and evaluation method for requirement plan are studied. The proposed methods can provide a usable selection for equipment combat capability requirement demonstration.

Key words:operational capability; requirement analysis; operational conception

文章编号：1672-1497(2016)02-0001-05

收稿日期：2015-11-23

基金项目：军队科研计划项目

作者简介：何国良(1974-)，男，副教授，博士。

中图分类号：E917

文献标志码：A

DOI：10.3969/j.issn.1672-1497.2016.02.001