基于多视点的武器装备作战需求质量评估方法

喻中华，王书敏，孟凡凯

（解放军炮兵学院，安徽 合肥 230031）

随着部队机械化、信息化建设进程的加快，武器装备的性能日趋先进、构成越来越复杂、费用也在同步增长，使得作为装备发展起点和基础工作的作战需求论证变得越来越重要，需求上的微小偏差都可能造成非常严重的后果，客观上对武器装备作战需求的质量提出了更高的要求。例如，2002年美国国防部通过作战需求论证决定终止“十字军战士”自行榴弹炮项目。美军评估发现，该系统车重50-55吨，难以满足美军未来灵活、轻便的作战需求，造成了较大的资源浪费。可见，对武器装备作战需求的质量进行准确评估，是一个值得深入研究的问题。

1 多视点作战需求质量评估的问题框架

国际标准化组织制订的国际标准《质量管理和质量保证术语》（ISO8402－1994）中定义产品质量为产品反映实体满足明确和隐含需要的能力和特性的总和，而需求的定义则是：①用户解决问题或达到系统目标所需要的条件；②为满足一个协约、标准、规格或其他正式制定的文档,系统或系统构件所需要满足和具有的条件或能力；③对上述条件的文档化的描述。因此，武器装备作战需求的质量，可狭义地理解为武器装备作战需求的文档化描述与人们所希望的武器装备应具备的能力和特性的相一致的程度。而武器装备作战需求质量的评估，则是评估者根据武器装备作战需求的质量要求，以论证质量的评价标准（或评价指标）为依据，对论证成果（报告、需求描述）与其质量要求或指标要求之间的一致情况或达到程度的判定、判断、认定或赋值，并最终给出结论的活动。

目前国内对于武器装备作战需求质量的评估主要还是依靠专家个人的经验进行判断，主观性较强，不容易发现需求中的遗漏和缺陷。由于武器装备作战需求涉及时间、层次、兵种、业务、手段等多个维度，范围广阔、关系复杂，不同领域知识的人员对作战需求质量常有不同的看法和要求，因此要做好作战需求质量的评估工作，就必须充分考虑到多视点的影响。

所谓“视点”（View Point）可以认为是某个或同一类个体（参与者）对于论域（待建系统）的主观定义。在一个复杂系统中，任何一个单独的视点均是部分的、不完整的，甚至是不准确的。要想客观地对目标系统进行描述，就必须综合考虑不同涉众对于该系统的理解，因此多视点就是在客观分析若干视点的内外部关系的基础上对其进行有机地整理和综合。武器装备作战需求质量评估是一个复杂的系统工程，往往涉及到许多不同的参与者或者涉众（Stakeholder）。由于这些参与者肩负着不同的使命与职责，具有不同的性质和利益关注点，同时掌握的技能和知识各有侧重，获取信息的途径也有所不同，导致他们对作战需求质量的认识和看法均存在差异。

问题框架是武器装备作战需求所涉及客观世界领域问题的分析，是对武器装备与其所在客观世界领域间关系的一种描述。武器装备作战需求质量评估因主体性质的不同而有不同的认识和含义，可分别从作战筹划者、装备使用者和系统开发者视点来认识。其问题框架如图1所示。

图1 多视点作战需求质量评估问题框架

· 从作战筹划者的角度来讲，需求就是为完成作战使命所需要具备的能力。它强调的是作战要素、作战任务、作战活动和作战信息，是一个高层次的概念或目标；

· 从系统用户的角度来讲，需求就是支持用户遂行作战活动所需要的系统特点、功能及属性。它强调需要系统协助用户干什么事；

· 从系统开发者的角度来讲，需求就是指明必须实现什么的规格说明。它描述了系统的行为、技术特性或属性，是开发过程中对系统的约束。

武器装备作战需求质量评估中导致多视点形成的原因有时空上的差异、利益性质上的差异和知识上的差异。由于实施评估的相关人员关注于整个问题的不同部分，同时对需求的认识也是随着时间的改变而不断变化，因此差异的产生难以避免，在质量评估过程中必须重视这一特征。

2 多视点评估方法

本文从作战筹划者、系统用户、系统开发人员的角度出发，强调各视点对需求的不同关注，建立了基于多视点的需求质量评估模型如图2所示。

图2 多视点作战需求质量评估模型

图2 中顶层是面向用户的质量评估总目标，若评估结果令人满意，则该项目可向前推进；否则将警示作战需求存在缺陷，提醒项目人员进行改进，以避免风险，保证武器装备研发的成功率；第二层是角色，综合各角色的评估可得到最终的结果；第三层是质量特性，反映了作战需求的某一方面的性质；第四层是对质量特性的度量，集中了一些具体的问题和信息，从度量的回答和计分可以确定质量特性的得分。基于多视点的武器装备作战需求质量评估模型可以描述为

①需求集合Reqset是评估的对象，需求

②质量特性集合Mset是作战需求质量特性指标体系，特性 mi∈ M set, i = 1 ,2 … 9，分别表示根据本文设定的度量特性体系中的1至9条特性；

③度量集合Tset是对质量特性的衡量，度量ti∈ T set, i = 1 ,2… n ；

④视点集合Vset表示作战需求各阶段中主要参与角色的不同视点，vi∈Vset, i =1,2,3，可分别表示作战筹划者、系统用户、系统开发人员；

⑤Strategy描述评估的具体方法流程。

2.1 建立评估指标体系

准确全面的指标体系是评估的基础。要量化评估需求质量，就要选取能够准确全面地表示需求质量的各种属性作为指标体系。根据武器装备作战需求的特点，评估指标体系主要可从文档格式和内容功能两个方面进行宏观描述。

1）文档格式方面的指标体系主要用于评估需求描述文档自身的属性，其质量特性主要包括：

①准确性 准确性是指每一项作战需求都只有一个明确统一的解释，无二义。如果不同的人对同一项作战需求有不同的理解，将会导致误解需求而开发出偏离需求的武器系统。目前大多数的作战需求仍采用自然语言，其最大的弊病就是自然语言具有二义性。所以，必须对需求产生与描述中的采用的语言进行规范和定义，把每项作战需求用简洁明了的用户性语言表达出来，使得每项作战需求含义清晰、无二义，使作战筹划人员及系统使用人员在与系统开发人员的交流与沟通中没有“语言障碍”。因此，其度量可采用描述语言类型、术语标准等，参考标准则主要为军语。

②一致性 一致性是指各项作战需求不存在显式的或隐含的矛盾。这些矛盾表现在术语使用方面的冲突、功能和行为特征方面的冲突，以及时序方面的前后不一致。因此，其度量采用术语冲突、逻辑、时序。

③完备性 完备性是指产生的武器装备作战需求没有遗漏一些必要的需求，每项需求都应将所要实现的功能描述清楚，以使系统开发人员能够获得设计和实现这些功能及要求的所有必要信息。例如，对于任务要求，人们更多关注的是典型任务要求，容易忽视随机任务要求；对于使用要求，人们更多关注的是特定使用环境下的要求，容易忽视多种使用环境下的要求；对于系统需求，人们更多关注的是其系统的功能性需求，容易忽视其非功能性需求。不完备的作战需求将导致系统难以全面满足使用要求，作战实体在使用系统时无法完成某些作战任务。因此其度量可以用所描述的任务、环境、性能表示。

④规范性 规范性是指作战需求的格式和组织方式符合一定的标准和规范。其度量可参考军标、需求模板的格式和组织方式，主要包括内容是否完整、文档结构方式是否和模板相符合等。

⑤可修改性 可修改性指武器装备作战需求可修改、易维护。作战需求格式和组织方式应保证后续的修改能够较容易、完整和一致地进行，并应使修改后的作战需求能较好地保持原有的风格和相关属性。作战任务与环境等的变化会对武器装备提出新的要求，从而导致作战需求动态变化，这就要求应以最小的冗余，恰当的目录、索引以及交叉引用的能力描述武器装备作战需求，使其能适应不断变更的需要，可修改、易维护。度量可用修改所需时间、工作量等来表示。

2）内容/功能方面的指标体系用来衡量武器装备作战需求中所描述的解系统与问题域的关系，主要质量特性有以下几个：

①充分性 充分性表示解系统在问题域中所产生的效果完全能够达到人们的期望，即武器装备的性能参数能够弥补能力差距。

②必要性 必要性表示在问题域中人们期望达到的效果只有通过解系统中的武器装备才能够解决，非装备途径、现有武器装备的改进不能够弥补能力差距。

③一致性 一致性表示武器装备作战需求与其它需求如非装备途径或高层需求如装备体系需求没有矛盾冲突。

④可验证性 可验证性是指对于每项作战需求，都是可检查、可验证的，都存在技术上、方法上、经济上可行的验证手段。

该特性体系能够满足多角色度量的需要，全面表示需求的质量，也涵盖了各种角色对需求的主要要求。各角色根据需求在自己重点关注方面的表现，并参考其它特性，便能对需求能否满足自身要求做出准确合理的判断。

2.2 评估流程和算法

评估流程如图3所示。首先由各视点为每条具体需求在各特性上的度量进行量化评分，在此基础上计算各视点对需求质量特性的评价并和标准评价矩阵相比较，接着用关注度矩阵加以调整，最后得到质量评估结果。

评估方法Strategy具体步骤如下：

1）初始化，置初始评价矩阵C为空；

2）由视点iv对第j条具体需求jr的质量特性lm下的度量kt量化打分，确定视点-需求-特性-度量的初始评价矩阵的值ijlkC ，评价标准为：

5）定义关注度矩阵ilA，表示视点对特性的不同重视程度，若视点iv认为需求的特性lm：

·极为重要，则ila(7,9]∈；

·比较重要，则ila(4,7]∈；

·略为重要，则ila(0,4]∈；

·完全不重要，则ila=0。

6）定义标准评价矩阵ilSd，表示视点iv认为需求的特性lm方面：

·必须达到非常高的质量，则ilsd(7,∈9]；

·必须达到良好质量，则ilsd(4,7]∈；

·质量一般即可，则ilsd(0,4]∈；

·对质量没有要求，则ilsd=0。

· result≥ 4，则需求质量很好；

·result∈（0,4），则需求质量比较好；

·result= 0，则需求质量刚刚满足要求；

·result∈（- 4,0），则需求质量较差；

· result≤ -4，则需求质量非常差。

图3 作战需求质量评估流程

表1 评估结果矩阵

2.3 实例

表1为某次评估的结果示例矩阵，根据评估结果矩阵可得评估结果为-0.21＜0。可见总体而言，需求质量不能让人满意，需要重新进行论证。观察不同视点对作战需求质量的评估结果为(0.49,0.39,1.09)- ，可见作战筹划人员和系统用户认为需求质量基本满足要求，而系统开发人员觉得还需要进一步完善；虽然总体比较满意，但系统用户认为充分性、可验证性、必要性这三个质量特性有待提高，而系统开发人员对准确性、必要极为不满，认为需求改进时的重点应该放在性这几个方面。此外，规范性、可修改性、充分性也应该考虑改进，那怕评估结果为正，也可以参考标准评价矩阵的值，为作战需求的修改提供指导意见。

3 结束语

质量是武器装备作战需求的生命线，对其进行客观、准确的评估是一项复杂的定性定量相结合的系统工程。本文从多视点出发，全面考虑需求在各质量特性上的表现，建立了客观精确的度量，采用了较为合适的评估方法，能够及时发现作战需求的缺陷，指导相关人员有目的有重点地进行改进，使得需求质量有可靠的保证，降低了武器装备研发的风险，同时也将武器装备作战需求的理论研究和实践探索进一步推向完善。

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