武器装备体系需求论证研究

杨东昌，马永忠，宋科

（武警工程大学装备管理与保障学院，陕西 西安 710086）

1 前言

装备需求论证是引领装备发展方向、提升装备建设质量的重要手段，贯穿于装备发展建设的全寿命周期，对于推动武器装备科学化、体系化发展具有重要意义。在信息化、智能化高速发展的条件下，装备迭代速率加快，装备体系结构越来越复杂，技术含量越来越高，研制周期逐渐增长，开发费用越来越大。这对装备发展实施正确决策带来了挑战，使得装备论证工作显得越来越重要。

近年来，以美国为首的发达国家在装备发展中，综合性的系统得到迅速发展。重视以作战需求牵引装备体系构建与更新，加强能力需求建设，同时建立高度权威的装备需求生成机构，全程指导武器装备建设。美军凭借着其优秀的军事理论、先进的技术手段和丰富的实战经验，确立了其在国际上装备发展的领导地位，逐步形成了理论完善、方法明确、系统配套的工程化论证体系。

2 武器装备论证发展现状

近年来，随着高新技术的发展和广泛运用，装备日益高技术化，装备的技术可行性分析备受国家重视。如美国颁布的《重大武器采办规定》中，就明确规定了装备采办“重点放在研制与采办过程的阶段，探索能完成任务需求的各种选择方案”，进一步强调了论证在装备发展中技术可行性分析的重要性。美军立足于军事转型和能力开发战略需要构建了国防采办系统(DAS)、“联合能力集成与开发系统”（JCIDS）和规划计划预算执行系统（PPBE）。形成了完善的美国国防采办的三大决策支持系统，有力牵引着武器装备体系的发展和建设方向。

2.1 武器装备体系构建方面

“IEEE Std 610.12–1990”将架构定义为“体现在其组件中的系统的基本组织，它们之间以及与环境的关系以及指导其设计和发展的原理”。

美军在C4ISR系统结构框架的基础上，建立和发布了《国防部体系结构框架DoDAF2.0》定义了体系结构发展、体系结构描述和体系结构集成的通用方法和规范，强调面向联合作战，从能力、业务、系统、服务、全景、标准、项目、数据八个方面构建8视角、52视图，形成了武器装备需求分析的标准、规范。

在体系功能分析上，采用公理化设计（AD理论）的思想来解决，将作战任务域做用户域，作战能力域作为功能域，武器装备体系功能域作为结构域。通过对高层次的需求决策分析，进而完善低层次需求，采用自顶向下的分层映射方法，各层包含的域都有其对应的需求目标。如图1所示。

图1 基于AD理论的武器装备体系功能映射分析

2.2 武器装备体系需求分析方面

美军十分重视利用建模仿真技术来支持武器装备体系的开发和应用。相继研究开发了联合作战系统（JWARS）、联合建模仿真系统（JMASS）、联合战区级仿真系统（JTLS），通过以上项目的实施，以武器装备体系建模仿真为基础，在体系需求分析方面得到较大的发展，取得明显军事效益和经济效益。体系需求分析通常包括任务需求分析和能力需求分析，以及装备需求映射方法。

任务需求分析是通过对武器装备运用作战领域的研究，突出武器装备在作战中的重要地位，是提出作战需求指标的重要途径。使命任务分析包括作战使命分析、作战概念设计、作战活动分解、作战活动集成四个步骤。在作战使命分析时，采用SWOT的方法，从武器装备发展的国内外安全形势和战争发展规律出发，找出发展的优势劣势和面临的机会与威胁，科学的确定武器装备的作战使命。

作战能力是衡量武器装备作战潜能的重要指标，是引领装备需求论证的重要依据。武器装备的作战能力需求是连接武器装备使命任务需求和武器装备系统需求的纽带。质量功能展开（QFD），由日本质量专家赤尾洋二于1966年首次提出，是一种由顾客需求驱动的产品设计开发，有着坚实的理论基础和广泛的应用性。但由于分析数据的不确定性，使得结论主观较强，可靠性不够。李亮，郭齐胜在QFD的基础上利用灰色关联分析和粗糙集的理论提出了基于灰关联分析的QFD，即GQFD和基于粗糙集的QFD，即RQFD的方法。同时结合1995年我国工程院院士李德毅提出的云模型的相关理念，提出了基于云模型的QFD，即CQFD。

2.3 武器装备体系评估方面

装备体系需求满足度评估方法比较多，比如，面向作战任务的能力需求满足度评估方法、基于兵棋推演的评估方法和基于对抗仿真的评估方法等。

面向任务的武器装备体系作战能力需求满足度分析，是以武器装备体系建设的使命任务为依据，通过使命任务的分解提出作战能力需求，进而分析武器装备体系固有作战能力满足其使命任务作战能力需求的程度，突出了武器装备体系的编组配置和作战运用对作战能力的影响。

基于兵棋推演的评估方法属于动态评估，最早于1811年由普鲁士的军事顾问冯·茉斯维茨提出。“兵棋推演立”从实际的作战数据出发，在严谨的规则下，采用的沙盘和棋子展现出作战过程中的画面。能够形象的展现作战环境，包括地理信息、气象条件、电磁和水文环境等。同时能够详细的记录作战单元的死亡时间、破坏程度和突发情况，详细的反映了战场的动态环境。以能否达到推演目标作为“任务成功满足度”的评判结论，通过多地形、多样式的推演统计，最终形成评估结论，一定程度上，推演过程反映了作战对抗的真实程度。兵棋推演形成的多种想定可以作为对抗仿真评估的输入条件，评估结论则作为对抗仿真评估的重要参考。

对抗仿真评估属于动态评估，集地理信息管理、方案制订、指挥作业、武器编配、装备运用、仿真推演、分析评估和方案优化于一体。能够模拟武器装备体系作战运用环境和武器装备在体系作战背景下的综合运用。以仿真的形式将作战场景立体的展现出来，在作战动态变化中综合反应人员、武器装备和任务环境之间的联系，客观的反映了装备体系的作战效能。

3 武器装备论证发展方向

（1）装备体系论证工程化思想成为主导。随着武器装备信息化体系发展，武器装备体系整体性特征更加突出。装备需求论证工程化是以系统科学思想为指导，在理论研究与工程应用之间架设桥梁。通过加强装备需求工程化研究，建立装备需求论证工程化模式与机制，能够从根本上提高装备需求论证的效率与质量。一方面能够按照集中效益的原则优化配置全军装备需求论证软硬件资源，充分发挥各种军兵种装备论证机构的论证优势；另一方面能够以装备需求论证工程化为桥梁，有效弥补学术成果与工程需求之间的鸿沟。

（2）加强以数学模型为基础的体系需求分析方法。当前体系需求方法大多主观性较强，论证得出的结果缺乏客观依据。根本原因就是对数据分析的手段单一，加强需求分析和需求映射的分析方法，将先进的数学理论作为分析的主要手段，使得对原始数据的分析更加科学、客观。

（3）动态评估将成为体系需求方案的主要评估方法。动态评估主要包括兵棋推演和对抗仿真两种类型。其本质都是将装备体系置于作战任务的背景下，不单单考虑单个装备的影响，而是加强了装备与装备之间，人与装备之间的协同运用，能够更好地反应装备体系的“涌现”能力，评估结果相对静态评估也更加真实可信，同时还能作为辅助决策为作战人员提供合理的装备使用时机，明确各装备间的协同关系，使作战任务的能够更加顺利的完成，加强了装备体系的作战能力。