作戰(zhàn)試驗階段體系貢獻率評估方法初探

陳 辰，晏國輝

(1.陸軍防化學(xué)院 五大隊，北京 102205；2.陸軍防化學(xué)院 指揮系，北京 102205)

為了評價新研裝備在加入體系后發(fā)揮作用大小，專家學(xué)者將經(jīng)濟學(xué)中的貢獻率引入軍事領(lǐng)域，并結(jié)合體系的特點，形成了體系貢獻率(又稱體系貢獻度)這一概念。由于體系貢獻率影響因素較多且變化，體系貢獻率評估應(yīng)在裝備全壽命周期的主要節(jié)點展開[1]，作戰(zhàn)試驗是裝備列裝部隊前的最后關(guān)口，此階段的體系貢獻率不僅驗證裝備是否滿足研制總要求，更是為裝備定型后的作戰(zhàn)運用提供依據(jù)。

1 相關(guān)概念及研究現(xiàn)狀

1.1 相關(guān)概念

1.1.1 貢獻率

貢獻率一般表達(dá)為要素對整體作用或效果所起作用的百分率，也可以表達(dá)為要素對整體作用或效果增長所起作用的相對值，如果對所起作用采用絕對值表示，則可以稱為貢獻度[2]。

1.1.2 體系貢獻率

體系貢獻率可概括歸納為武器裝備列入作戰(zhàn)體系后，所形成的體系作戰(zhàn)能力以及使體系作戰(zhàn)能力和基于原有體系基礎(chǔ)上的變化程度[3]，公式可表示為：

(1)

式中，Ea1是A裝備的體系貢獻率；Ea0是增加A后的體系作戰(zhàn)能力；Ea是原有體系作戰(zhàn)能力。

其中“武器裝備”是貢獻率的主體，“作戰(zhàn)體系”是貢獻率的客體，“變化程度”則是貢獻率的體現(xiàn)，具體可以用“增”“替”“改”“換”4種樣式表示，即在原體系中增加、去除、改進、替換待評估裝備，再對比體系調(diào)整前后的效能差異。

1.2 研究現(xiàn)狀

國內(nèi)對體系貢獻率的研究涉及經(jīng)濟體制改革、環(huán)境科學(xué)等各個領(lǐng)域且研究成果較多[4]，武藝泉通過指標(biāo)構(gòu)建與選取、實證分析，證明了目前我國經(jīng)濟增長的現(xiàn)狀與“供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革”的目標(biāo)存有一定差距，為此要從高耗能、高庫存、低產(chǎn)能的資本密集型產(chǎn)業(yè)逐漸向創(chuàng)新驅(qū)動型的高科技型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，從而進一步實現(xiàn)經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)變[5]。姚娜等以某工業(yè)園為例，采用排放因子法估算2010—2016年園區(qū)冶煉企業(yè)大氣重金屬的年平均排放量，從污染物種類、時間變化等2個方面分析了冶煉企業(yè)大氣重金屬的排放特征，并揭示了其與周邊土壤污染的相關(guān)性[6]。

軍事領(lǐng)域中的研究主要集中在對體系貢獻率的評估方法的研究。羅成坤等對裝備體系結(jié)構(gòu)、體系效能、體系能力的貢獻率評估方法進行了介紹，并指出了存在的問題及發(fā)展趨勢[7]。殷小靜等對各種評估方法進行了介紹，并指出了評估方法的發(fā)展趨勢[8]；還有學(xué)者著眼于體系貢獻率的應(yīng)用方面。陳文英以新型智能裝甲作戰(zhàn)系統(tǒng)體系貢獻率評估為研究對象，建立了評估指標(biāo)體系并采用基于信度規(guī)則庫的證據(jù)推理方法，并以此為依據(jù)開展新型智能裝甲作戰(zhàn)系統(tǒng)體系貢獻率評估研究[9]；呂文慧等分析了目前裝備體系貢獻率評估基本方法，建立基于三維結(jié)構(gòu)的評估指標(biāo)體系，將證據(jù)理論與灰色理論結(jié)合運用于體系貢獻率評估[10]。

通過已有文獻，體系貢獻率的研究關(guān)注點存在“兩多兩少”的現(xiàn)象：關(guān)注規(guī)劃研究較多，關(guān)注試驗檢驗較少；關(guān)注裝備體系較多，關(guān)注作戰(zhàn)體系較少。體系貢獻率評估只有形成“規(guī)劃論證提需求，作戰(zhàn)試驗抓驗收”的閉合回路，才能使體系貢獻率理念發(fā)揮作用，推動體系貢獻率評估向更深層次發(fā)展。

活性炭內(nèi)部含有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，各種孔對活性炭吸附性能的貢獻有著很大的差異。一般認(rèn)為，大孔容積在0.2～0.8 cm3/g，比表面積小于0.5 m2/g；中孔容積介于0.1～0.5 cm3/g，比表面積在20～70 m2/g，不超過總面積的5%；微孔容積介于0.2～0.6 cm3/g，比表面積在400～1 000 m2/g，甚至更高，占總面積的95%以上[7]。

2 評估流程研究

作戰(zhàn)試驗中體系貢獻率評估應(yīng)遵循“使命任務(wù)為牽引、效能評估為核心”的思路。針對作戰(zhàn)試驗中體系貢獻率評估流程，主要包括體系設(shè)計和方案選取、指標(biāo)體系構(gòu)建與模型選擇、想定的編訂與環(huán)境準(zhǔn)備、評估方法論證與選取、數(shù)據(jù)采集獲取與評估、結(jié)果分析及建議6個階段(見圖1)。

圖1 作戰(zhàn)試驗階段體系貢獻率評估流程

2.1 體系的設(shè)計和方案選取

作戰(zhàn)體系龐大且復(fù)雜，其中包含很多子體系，且不同子體系之間又涉及眾多的裝備和系統(tǒng)。裝備與系統(tǒng)的交織影響使評估人員在評估前要根據(jù)所評估內(nèi)容提出需求，確定研究的目標(biāo)和方向，設(shè)計選取出可行的試驗方案。

2.2 指標(biāo)體系構(gòu)建與模型選擇

體系貢獻率評估指標(biāo)體系建立不是簡單的線性疊加組合，其中各個分支有著千絲萬縷的聯(lián)系，通常指標(biāo)體系的建立是在裝備完成作戰(zhàn)使命任務(wù)基礎(chǔ)上建立的，通過使命任務(wù)梳理完成任務(wù)所需能力，進而得出基于效能的指標(biāo)進行數(shù)據(jù)采集和處理。指標(biāo)體系構(gòu)建時，還要結(jié)合實際情況，從多角度、多層次進行全方位的系統(tǒng)性研究，給出不同視角的表征指標(biāo)，形成具有完整性、系統(tǒng)性的評估指標(biāo)體系。

2.3 想定的編訂與環(huán)境準(zhǔn)備

想定的編訂影響體系的組成，也影響著體系貢獻率研究的真實性和結(jié)果的可信性。想定的編寫依據(jù)主要有裝備的使命任務(wù)、作戰(zhàn)原則和戰(zhàn)術(shù)原則等[11]。依據(jù)想定，需要構(gòu)建的戰(zhàn)場環(huán)境比較多，例如自然環(huán)境和和電磁環(huán)境等，但是戰(zhàn)場環(huán)境是體系貢獻率研究的基礎(chǔ)，現(xiàn)實條件下戰(zhàn)場環(huán)境很難實現(xiàn)，往往要通過仿真手段進行構(gòu)設(shè)。

2.4 評估方法論證和選取

由于體系貢獻率指標(biāo)體系中定性指標(biāo)和定量指標(biāo)都存在，評判較為困難，所以難以用通用的評估方法應(yīng)對所有的裝備的評估，應(yīng)通過不同的評估內(nèi)容合理選擇評估方法。

2.5 數(shù)據(jù)的采集獲取與評估

數(shù)據(jù)可分為靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)，靜態(tài)數(shù)據(jù)的獲取主要依靠查閱相關(guān)資料，動態(tài)數(shù)據(jù)的獲取通常依靠試驗鑒定以及日常的經(jīng)驗。有效地獲取數(shù)據(jù)能夠為接下來的集中分析和評估提供支持。數(shù)據(jù)獲取后，要在獲取的海量數(shù)據(jù)中尋找合適的數(shù)據(jù)來支持評估運算，這也是一個繁瑣的過程。在開展評估時應(yīng)關(guān)注效費比和滿意度等因素。

2.6 結(jié)果分析及運用

評估結(jié)果能在一定程度上反映該裝備對于體系的貢獻能力，能夠指導(dǎo)我們?nèi)绾卧趯崙?zhàn)條件下合理運用裝備并使其發(fā)揮最大作戰(zhàn)效能提供依據(jù)。

3 評估方法

評估方法的選擇是體系貢獻率評估的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)根據(jù)作戰(zhàn)試驗階段的特點，科學(xué)選擇體系貢獻率評估模式，建立相應(yīng)的運算模型，進而選用合適的算法進行研究，通過算法得出的結(jié)論驗證模型，進而對模型進行優(yōu)化具體，具體關(guān)系如圖2所示。

圖2 作戰(zhàn)試驗階段評估方法關(guān)系

3.1 主要特點

3.1.1 逼真的戰(zhàn)場環(huán)境

體系貢獻率要解決的問題是某型或某類裝備在近似實戰(zhàn)的環(huán)境中對所加入的體系產(chǎn)生的貢獻。作戰(zhàn)試驗階段為體系貢獻率搭建實戰(zhàn)化的戰(zhàn)場環(huán)境，以及相關(guān)配套的配試裝備體系，以此考核新研裝備是否達(dá)到體系需求，及時在列裝部隊前查明問題，提供整改依據(jù)。

3.1.2 明確的指標(biāo)體系

作戰(zhàn)試驗階段考核體系貢獻率是帶有戰(zhàn)術(shù)背景下的綜合考核，在此之前裝備或系統(tǒng)已經(jīng)開展了規(guī)劃論證和性能試驗，裝備或系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到研制總要求。在此情況下，根據(jù)技術(shù)性能和所完成的任務(wù)剖面圖，將前期規(guī)劃論證中的體系貢獻率指標(biāo)體系進行細(xì)化拆分，最終得到裝備或者系統(tǒng)基于作戰(zhàn)效能的指標(biāo)體系框架，通過采集相關(guān)樣本數(shù)據(jù)對評估結(jié)果進行評估，分析被試裝備貢獻大小以及是否滿足規(guī)劃論證的要求。

3.1.3 多元的數(shù)據(jù)支持

作戰(zhàn)試驗階段的體系貢獻率問題歸根到底是數(shù)據(jù)分析評估的問題。試驗數(shù)據(jù)是體系貢獻率科學(xué)評估的依據(jù)，由于實裝試驗無法遍歷所有的地形地貌、氣象環(huán)境、作戰(zhàn)對手和作戰(zhàn)樣式等各種條件，在體系貢獻率評估應(yīng)將仿真數(shù)據(jù)和實裝數(shù)據(jù)相結(jié)合，走大量仿真推演與少量實裝試驗相結(jié)合的路子，將各個指標(biāo)的數(shù)據(jù)進行有效采集，從而評定裝備在作戰(zhàn)體系下的任務(wù)完成程度，并依此進行分析，得出裝備相對真實可靠的體系貢獻率。

3.2 評估維度

裝備或系統(tǒng)在所在體系中發(fā)揮的作用不盡相同，在研究其貢獻率時要合理選擇作用點，才能使貢獻率評估落到實處，主要從如下4個方面考慮。

3.2.1 基于能力維度

能力是裝備的固有屬性，裝備性能指標(biāo)提升是對體系能力貢獻的重要體現(xiàn)，基于體系能力進行評估，通常是以裝備體系為基礎(chǔ)進行研究，屬于靜態(tài)研究。新的裝備加入體系后，對原體系的偵察、控制、打擊、保障等全部或者某一方面能力的提升程度，代表裝備或系統(tǒng)對體系的貢獻程度。此類模式下，通常是在理想環(huán)境下根據(jù)使命任務(wù)進行評估，可采取任務(wù)能力矩陣的方法對其進行研究。

3.2.2 基于效能維度

效能是指某型裝備在實戰(zhàn)或者近似實戰(zhàn)的環(huán)境下完成規(guī)定任務(wù)所發(fā)揮能力的程度，基于體系效能評估，通常以作戰(zhàn)體系為研究基礎(chǔ)，屬于動態(tài)的研究。裝備納入作戰(zhàn)體系后，應(yīng)根據(jù)使命任務(wù)研究裝備的典型任務(wù)剖面，進而通過任務(wù)剖面梳理基于效能的指標(biāo)體系，或者根據(jù)所關(guān)心的問題建立基于效能的指標(biāo)體系框架。針對效能維度的體系貢獻率評估，可采用作戰(zhàn)環(huán)等理論進行研究。

3.2.3 基于體系結(jié)構(gòu)維度

改革開放以來，我軍裝備發(fā)展經(jīng)歷了由跟蹤仿制到現(xiàn)在的自主研發(fā)的偉大跨越，我軍裝備也由機械化向信息化和智能化邁進。裝備發(fā)展進步的同時也應(yīng)清楚地看到，以前研制生產(chǎn)的裝備型號種類較為繁雜且譜型較為臃腫，現(xiàn)在的戰(zhàn)爭強調(diào)體系作戰(zhàn)，應(yīng)通過研制和開發(fā)新裝備對現(xiàn)有裝備譜型的簡化，從而實現(xiàn)對裝備的扁平化指揮控制。針對體系結(jié)構(gòu)維度的研究，可借鑒熱力學(xué)中的熵值中的混亂度思想進行研究，由于新裝備的引入使得整個體系熵值減小，從另一側(cè)面反映裝備體系貢獻率。

3.2.4 基于技術(shù)進步維度

新裝備的研制帶來技術(shù)的革新，裝備基于技術(shù)進步維度的貢獻率是指研制的新型裝備采用先進技術(shù)對原有裝備能力進行綜合或者突破，使所在體系的偵察能力更準(zhǔn)，打擊能力更大，指揮更加順暢等，直接體現(xiàn)在作戰(zhàn)能力的提升，可以說技術(shù)進步是能力提升的一個方面，可采用基于SWOT理論進行研究。

從上述方面可以看出，體系貢獻率評估模式主要是基于能力和基于效能兩方面，基于體系結(jié)構(gòu)和基于技術(shù)進步方面是前兩個方面的另一種體現(xiàn)形式，基于對作戰(zhàn)試驗階段的體系貢獻率研究，加之作戰(zhàn)試驗體系貢獻率的評估主要特點，本文認(rèn)為采用基于作戰(zhàn)效能的維度更為合理。

3.3 評估方式

體系貢獻率評估主要由定性指標(biāo)評估和定量指標(biāo)評估綜合評判而成，隨體系貢獻率評估目的的變化而變化。在評估特性上可分為定性以及定量評估；從評估過程的角度還可以將指標(biāo)評估分為靜態(tài)評估和動態(tài)評估。常用的研究方式歸納總結(jié)有如下幾類：專家評判、數(shù)學(xué)歸納、仿真試驗以及實戰(zhàn)統(tǒng)計等，通過評估方式得到結(jié)果，具體特性見表1。

表1 評估方式對比

3.4 評估模型

體系貢獻率模型應(yīng)根據(jù)用途和類型進行合理分類，評估中可能涉及實體仿真類、環(huán)境模擬類、任務(wù)行動類和評估分析類等多種樣式的模型，每一類模型按照功能和用途又可細(xì)分為若干子模型。合理科學(xué)的模型構(gòu)建是由定性分析到定量計算的重要紐帶，可以使體系貢獻率評估更有說服力，也使評估過程更加直觀方便。具體如圖3所示。

圖3 作戰(zhàn)試驗體系貢獻率評估模型結(jié)構(gòu)圖

4 結(jié)語

作戰(zhàn)試驗是裝備列裝部隊前最后一道關(guān)口，作戰(zhàn)試驗階段考察體系貢獻率相關(guān)問題，是裝備走向戰(zhàn)場的起點。為了更加清楚地明晰體系貢獻率在作戰(zhàn)試驗階段運用的內(nèi)涵，重點對體系貢獻率的來源及現(xiàn)狀評估流程以及評估方法做了相關(guān)研究。在評估方法中，根據(jù)研究的階段特點確定了評估維度，并提出了相關(guān)評估方式優(yōu)缺點，對作戰(zhàn)試驗階段合理選擇評估方法進行了探索。