基于能力的維修裝備體系需求分析問題研究

張 遷，閆耀東，陳 威，于桓凱

(1.裝甲兵工程學(xué)院院務(wù)部，北京100072;2.裝甲兵工程學(xué)院裝備指揮與管理系，北京100072)

9.11恐怖襲擊事件后，美國的國防觀念發(fā)生了深刻變化。2001年9月，在《四年防務(wù)審查報告》中明確提出:“新的防務(wù)戰(zhàn)略建立在基于能力模式進行防務(wù)規(guī)劃的思想之上”［1］。其更加強調(diào)的是需要什么樣的能力來對抗不確定威脅，而不把威脅的種類和來源作為關(guān)注的重點。2003年，美國根據(jù)新的防務(wù)理論建立了基于能力的聯(lián)合需求分析機制，研制開發(fā)了相應(yīng)的聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)(JCIDS)［2］，“基于能力”的新戰(zhàn)略由此提出。它是指在不確定條件下，從滿足當(dāng)前大范圍內(nèi)因各種挑戰(zhàn)而產(chǎn)生的能力需求出發(fā)，結(jié)合經(jīng)濟狀況而制定的發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。這種新的戰(zhàn)略思想將注意力放在“為威懾和打敗敵人，軍隊需要具備何種能力”上面。筆者將“基于能力”的思想運用到維修裝備體系需求分析中去，強調(diào)“為修復(fù)戰(zhàn)損裝備需要具備何種能力”，突出能力在維修裝備體系需求分析中的重要地位，提出了基于能力的維修裝備體系需求分析思路和步驟。

1 “基于能力”的維修裝備體系需求分析基本內(nèi)涵

“基于能力”的維修裝備體系需求分析是相對于“基于威脅”分析思路而提出的一種新方法。“基于能力”的裝備體系需求分析方法基本思想是:從不確定的多元威脅出發(fā)，在一定的經(jīng)濟約束下，從應(yīng)對廣泛的現(xiàn)代挑戰(zhàn)和多變環(huán)境所需要的能力進行規(guī)劃，進而提出裝備體系發(fā)展方案。其過程是:首先，廣泛辨識威脅和作戰(zhàn)任務(wù)，理解能力的需求;然后，在想定空間內(nèi)，在作戰(zhàn)任務(wù)或者作戰(zhàn)行動層面，對能力進行分析;最后，根據(jù)能力需求方案規(guī)劃裝備體系。“基于能力”的裝備體系需求分析方法也考慮威脅，但不僅僅是考慮某個特定地區(qū)的特定敵人，而是考慮各種可能威脅及可能的情況，遵循“戰(zhàn)略目標(biāo)—必要的能力—能力需求方案”的邏輯思路，提出對作戰(zhàn)能力及其主要特性的要求。由此可知，“基于能力”的維修裝備體系需求分析就是根據(jù)未來聯(lián)合作戰(zhàn)對維修保障使命任務(wù)的要求，綜合考慮各方面因素，分析滿足維修使命任務(wù)要求所需的能力，進而推導(dǎo)出對維修裝備結(jié)構(gòu)、數(shù)量與規(guī)模等的需求。其本質(zhì)是將抽象的維修使命，轉(zhuǎn)變成為具體的維修裝備體系能力需求，并通過一定的聯(lián)系，將能力需求轉(zhuǎn)換為維修裝備需求的過程。

能力需求分析是“基于能力”的維修裝備體系需求分析的核心，維修活動需要能力支持，能力通過活動得以體現(xiàn)，活動是實現(xiàn)使命任務(wù)目標(biāo)的具體行為，所以維修能力充分體現(xiàn)了裝備使用人員的使用需求，而維修裝備是維修能力得以實現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，“基于能力”的維修裝備體系需求分析能夠很好地把軍方的需求體現(xiàn)到維修裝備上來，其需求分析過程中的概念模型如圖1所示。

圖1 基于能力的維修裝備體系需求分析概念模型

“能力需求分析”不是“基于能力”所獨有的，即“基于威脅”也有能力需求分析;同樣“任務(wù)需求分析”也不是“基于威脅”所獨有的，“基于能力”也有任務(wù)需求分析［3－5］。二者的區(qū)別就在于任務(wù)分析與能力分析所考慮的因素不同。“基于威脅”的任務(wù)需求分析和能力需求分析都是針對單一威脅所進行的分析。“基于能力”的任務(wù)需求分析則是綜合考慮各種可能威脅，對需要完成的多項任務(wù)進行抽象概括、優(yōu)化合并，從而得到通用任務(wù)清單。“基于能力”的能力需求分析則是為應(yīng)對多種威脅，通過廣泛的想定和情況來分析所需作戰(zhàn)能力，由此得到的能力需求有較好的靈活性、適應(yīng)性和健壯性。

2 “基于能力”的維修裝備體系需求分析過程的形式化描述

筆者基于系統(tǒng)論觀點和IDEF0建模方法，根據(jù)維修裝備體系需求分析問題的特點和規(guī)律，建立了“基于能力”的維修裝備體系需求分析的形式化描述模型［6－7］，如圖2所示。應(yīng)用系統(tǒng)工程原理將需求分析過程抽象為系統(tǒng)行為，從而為規(guī)范化維修裝備體系需求分析的概念辨析和結(jié)構(gòu)化建模奠定了基礎(chǔ)。

圖2 基于能力的維修裝備體系需求分析過程的形式化描述

“基于能力”的維修裝備體系需求分析過程就是根據(jù)維修使命任務(wù)和維修裝備體系現(xiàn)狀，綜合考慮主戰(zhàn)裝備體系、維修保障模式、戰(zhàn)場環(huán)境、戰(zhàn)損預(yù)測情況、外軍維修裝備現(xiàn)狀、部隊編制體制等約束條件，通過維修裝備體系能力需求分析、裝備維修活動需求分析和維修裝備體系需求分析，得出維修裝備體系需求方案。綜上所述，分析過程是以維修使命和維修裝備體系現(xiàn)狀為輸入條件，以維修裝備體系需求方案為輸出結(jié)果。維修裝備體系需求方案包括維修裝備體系結(jié)構(gòu)和維修裝備數(shù)量，其中維修裝備體系結(jié)構(gòu)是指維修裝備的種類、品種和系列，通常用遞階層次結(jié)構(gòu)的樹狀圖和裝備屬性表表示。

3 “基于能力”的維修裝備體系需求分析的思路及步驟

“基于能力”的維修裝備體系需求分析的基本思路是從不確定的多元威脅出發(fā)，提出裝備維修能力需求，同時根據(jù)聯(lián)合作戰(zhàn)構(gòu)想，進行裝備維修活動需求分析，再通過能力與活動之間的相互關(guān)系完善能力與活動需求方案，而后由能力需求分析的結(jié)果和活動需求分析的結(jié)果進行維修裝備體系需求分析，形成維修裝備體系解決方案。

“基于能力”的維修裝備體系需求分析基本步驟如圖3所示。維修裝備體系能力需求分析與裝備維修活動需求分析是并行且有交叉的2個過程。

圖3 基于能力的維修裝備體系需求分析基本步驟

3.1 維修裝備體系能力需求分析

維修裝備體系能力需求分析是需求分析人員按照一定的標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗，從作戰(zhàn)人員表述的裝備維修使命中抽象概括得到的，其結(jié)果是能力體系方案。維修裝備體系能力需求分析的目的是確定未來作戰(zhàn)對維修保障能力的需求，描述當(dāng)前維修分隊與未來信息化維修分隊之間的能力空白。它是聯(lián)合作戰(zhàn)部隊所表現(xiàn)出來的一種內(nèi)在的綜合性特征，并通過任務(wù)活動表現(xiàn)出來，是基于能力的需求分析方法的基礎(chǔ)。

在進行維修裝備體系能力需求分析時，首先，從維修使命中抽象出初始的總能力需求，并對總能力需求進行層次化分解和優(yōu)化。由于裝備發(fā)展的根本目標(biāo)是提升作戰(zhàn)能力，通常可以建立維修裝備的價值模型來反映作戰(zhàn)對維修裝備體系能力的需求［8］，同時對其能力層次結(jié)構(gòu)進行形象化的描述。其次，通過建立“能力-活動”與“活動 能力”的映射矩陣，進行維修能力與裝備維修活動之間的映射分析，從而完善能力需求分析。第三，確定能力指標(biāo)。維修裝備體系能力指標(biāo)的確定要依據(jù)能力的類型及能力“量”的需求，從能力項的本質(zhì)出發(fā)，結(jié)合相應(yīng)的裝備維修活動需求，對能力屬性進行描述。由于能力與活動之間的映射關(guān)系是多對多的關(guān)系，不同活動對于相同能力的需求量不一樣。針對這種情況，通常可以采取基于活動的能力指標(biāo)值的確定方法，該方法的基本思路就是對每一個能力指標(biāo)，列出該能力指標(biāo)所支持的所有活動，然后對所列活動一一進行分析，得出每個活動對該能力指標(biāo)的需求量，把這些指標(biāo)數(shù)值進行合并優(yōu)化，即可得到最終的能力指標(biāo)值。最后，建立能力體系聚合模型。能力聚合模型描述的是各能力的權(quán)重以及下層能力與其上層能力之間的耦合關(guān)系，只有分析確定各能力之間的“耦合”作用關(guān)系，正確反映和體現(xiàn)該能力的價值、地位和貢獻大小等，才能正確認識、評估能力。

3.2 裝備維修活動需求分析

裝備維修活動需求分析是以作戰(zhàn)構(gòu)想確定的總維修使命為基礎(chǔ)，根據(jù)戰(zhàn)時編組與兵力部署進行多層級多角度的任務(wù)區(qū)分，并按照一定規(guī)則，將維修使命任務(wù)分解為一系列的維修活動，并建立活動之間的信息流模型，它對能力需求具有支撐作用。該過程描述了怎樣把能力需求轉(zhuǎn)化成裝備維修活動，包括維修活動的類型和活動之間的輸入/輸出流。該階段主要工作包括結(jié)合未來維修使命、戰(zhàn)場環(huán)境和未來維修保障樣式等方面的研究，綜合考慮需要應(yīng)對的各種可能情況，確定維修分隊所要達成的目標(biāo)，即所需完成的通用維修任務(wù)清單，建立相應(yīng)的裝備維修活動模型，并描述各活動之間的信息交換關(guān)系。

將抽象的軍事使命任務(wù)分解、細化，筆者提出采用“使命—任務(wù)—活動”的逐層分解思路對裝備維修活動進行分析。首先，分析完成裝備維修使命所要達到的各子目標(biāo)，即進行任務(wù)分解得到子任務(wù);然后，分析為完成每一項子任務(wù)所要執(zhí)行的裝備維修活動，建立活動之間的信息流模型，如圖4所示。該思路規(guī)范了裝備維修活動需求分析過程，有利于需求描述的標(biāo)準(zhǔn)化。這里需要明確裝備維修任務(wù)和裝備維修活動2個概念。

圖4 裝備維修活動需求分析描述

裝備維修任務(wù)是指保障力量在作戰(zhàn)過程中所要達成的目標(biāo)及承擔(dān)的責(zé)任，在裝備維修任務(wù)分析的過程中，只考慮為完成裝備維修使命需要達到的目標(biāo)，不用考慮怎么去實現(xiàn)這個目標(biāo)。裝備維修活動需求分析就是對任務(wù)目標(biāo)建立活動流程模型，該模型主要描述裝備維修活動之間的信息流，裝備維修活動通過信息流形成完整的維修保障過程，這一步驟是裝備維修活動需求分析的關(guān)鍵，所確立的維修活動和維修信息是后續(xù)分析的依據(jù)。

3.3 維修裝備體系需求分析

維修裝備體系需求分析是根據(jù)提出的維修裝備體系能力，從裝備途徑考慮能力需求的實現(xiàn)和滿足，主要包括維修裝備的種類、數(shù)量及重要度排序等。

維修裝備體系需求分析是根據(jù)維修能力需求分析方案和裝備維修活動需求分析方案，提出適應(yīng)未來作戰(zhàn)需求的維修裝備體系的過程。維修裝備體系需求分析的一般過程如圖5所示。

圖5 維修裝備體系需求分析一般過程

第1步，根據(jù)裝備維修活動需求分析方案和能力需求方案，提出維修裝備總體結(jié)構(gòu)需求。首先，維修裝備的總體結(jié)構(gòu)需求應(yīng)明確為滿足各種維修能力，維修裝備應(yīng)具有的總體構(gòu)成，即描述應(yīng)列入未來維修裝備體系的裝備類別、品種、型號或項目，以及要解決的裝備問題。然后，進行維修裝備與能力之間的映射關(guān)系分析，尋求裝備與能力間的差距，通過映射分析逐步迭代完善維修裝備體系結(jié)構(gòu)。

第2步，根據(jù)裝備維修能力的重要度排序，同時結(jié)合裝備維修能力與維修裝備的映射關(guān)系，確定維修裝備的重要度排序。維修裝備重要度需求分析就是在獲得維修裝備體系能力及其權(quán)重的基礎(chǔ)上，根據(jù)能力與裝備之間的映射關(guān)系，確定維修裝備的發(fā)展優(yōu)先級。因此，在這一階段尋求維修能力到維修裝備之間的定量映射關(guān)系是確定維修裝備重要度排序的主要任務(wù)，通常可采取質(zhì)量功能展開法等工具來完成該項任務(wù)［9］。

第3步，根據(jù)所承擔(dān)的裝備維修任務(wù)，進行維修裝備數(shù)量需求分析，即采取基于裝備維修任務(wù)的維修裝備數(shù)量確定方法。它是以裝備維修任務(wù)分解模型為基礎(chǔ)，通過建立裝備維修任務(wù)和維修裝備數(shù)量之間的解析關(guān)系模型，計算出維修裝備的數(shù)量，該方法不僅考慮到了任務(wù)需求對裝備的驅(qū)動作用，還增加了定量分析，使預(yù)測結(jié)果更為科學(xué)。

［1］Davis P K.Analytic Architecture for Capabilities-based Planning Mission-system Analysis and Transformation［R］.USA:RAND National Defense Research Institute，2002.

［2］Planeaux J B.Beyond The Task Force Conops:The Path to a Capabilities-based Modernization Framework for the Air Force［M］.Lt Col，USAF，2003.

［3］舒宇，譚躍進.基于能力需求的武器裝備體系結(jié)構(gòu)描述方法研究［J］.軍事運籌與系統(tǒng)工程，2009，23(3):51－55.

［4］王劍飛，郭嘉誠，周云富.聯(lián)合作戰(zhàn)能力需求分析方法研究［J］.軍事運籌與系統(tǒng)工程，2009，23(2):30－34.

［5］于同剛，于洪敏，玄克誠，等.基于能力的武器裝備體系需求工程方法研究［J］.兵工自動化，2008，27(11):34－36.

［6］陳禹六.IDEF建模分析和設(shè)計方法［M］.北京:清華大學(xué)出版社，1999:8－9.

［7］羅雪山，朱德成，沈雪石.IDEF0方法在軍事綜合電子信息系統(tǒng)分析設(shè)計中的應(yīng)用［J］.國防科技大學(xué)學(xué)報，2001，23(3):88－92.

［8］張勇，段采宇，余濱，等.基于價值的武器裝備需求分析方法［J］.火力與指揮控制，2008，33(8):37 －40.

［9］李亮.基于QFD/TRIZ的裝備需求分析方法研究［D］.北京:裝甲兵工程學(xué)院，2008.