对武器装备体系研究若干问题的再认识

2012-01-14 05:40陈立新
军事运筹与系统工程 2012年4期
关键词:体系结构宏观装备

陈立新

(中国人民解放军63961部队,北京100012)

1 引言

20世纪90年代以来,随着海湾战争的爆发,高技术局部战争越来越呈现非对称对抗特点,高技术作战体系越来越要求成体系建设,世界各国都非常重视非对称对抗和体系建设。早在1990年,我国就开始了防空导弹体系研究,取得了一系列重要研究成果,有力促进了我国防空反导体系建设[1]。20世纪90年代末,我军对装备基本体系开展全面研究,提出了武器装备体系概念,深刻揭示了国防和军队建设“三步走”发展战略的第一步战略目标——到2010年形成适应高技术条件下作战的精干高效的武器装备基本体系[2]——装备基本体系的内涵,将装备成体系建设作为装备建设基本要求和制定宏观规划的基本准则,推动了全军装备体系研究和装备体系建设。经过多年装备体系研究,我军装备体系研究水平显著提高,有力支撑了武器装备技术发展战略、武器装备建设规划等宏观综合论证。但是,也必须清醒地认识到,在一些军兵种装备体系研究中,装备体系研究与宏观综合论证融合不紧密,装备体系研究与支撑宏观综合论证要求还有较大差距。因此,在即将全面深入开展装备体系研究之际,有必要对当前装备体系的体系概念、研究目的、研究方法、研究内容等若干基本问题再认识和再思考,以期沿着正确方向推动装备体系技术发展,为宏观综合论证和装备建设提供有力支撑。

2 对装备体系内涵的再认识

总结多年装备论证工作经验与教训,可以发现之所以出现装备体系研究与宏观综合论证融合不紧密、装备体系研究难以有力支撑宏观综合论证等问题的症结,就在于被广大学者普遍认可的装备体系原本的内涵与宏观综合论证中的装备体系内涵是存在差异的。认识的差异会导致行动的偏差。因此,有必要对装备体系内涵重新认识。

2.1 装备体系研究中的装备体系内涵

关于体系,无论是国外还是国内,至今还没有一个统一的定义,而且体系的定义有很多种。《辞海》认为:体系是“若干有关事物相互联系相互制约而构成的一个整体”。国外,体系的定义是由系统组成的系统,英文词是System of Systems—SoS、Famaily of Systems—FoS、Super-Systems、Meta-Systems等。实际上,在我们的周围存在着大量的人造体系或自然体系,人们简单地将那些由系统组成的更大系统称之为体系,并不十分追究这是系统还是体系。体系概念的多样性,一方面说明体系存在的普遍性,各领域和专业都基于各自背景提出自己的定义;另一方面也说明体系研究尚处于初期,以致于还不能有一个共同接受的体系定义。但是,严格来说,体系不同于系统,体系应该具备3个基本要素:①体系是由承担一个共同任务使命的单一功能的独立系统组成的;②这些独立系统通过一个承担体系管理的系统将众多独立系统相互链接或关联,并按照一定的程序协同运作,提供对整个任务使命的满足;③体系运作的整体表现已经远超于任何独立系统,呈现整体效能的跃升,即涌现性质。

国内虽然开展了多年装备体系研究,但至今仍然没有一个统一的装备体系定义[4]。《中国军事百科全书》认为,现代装备体系是现代科学技术与军事理论不断创新的产物,是武器装备从机械化迈向信息化过程所出现的新形态,是武器装备在高度机械化的基础上,通过数字化、系统集成及网络化等高新技术的改造,整体结构与功能实现一体化的结果。装备体系是由功能上相互关联的各类武器装备系统构成的有机整体。我们认为,装备体系是由各种(类)武器装备为满足作战体系对抗的需要,以完成一定的作战任务,在功能上互相联系相互制约、作用上互为补充所构成的一个整体。装备体系具有四个基本属性:①在体系构成上,应由具有独立功能的两个或两个以上的系统构成。②在体系功能上,应具备单个系统所不具有的整体功能,整体呈现“1+1>2”的涌现效果。③在体系关系上,体系内各独立系统之间存在信息交流、功能互补等相互联系和相互作用。④在体系组织上,各独立系统应通过一定的规则,进行组合或融合。具有上述基本属性的典型装备体系,国内有火力打击装备体系、野战防空装备体系、航母装备体系、成建制部队装备体系等,国外有弹道导弹防御体系、未来作战系统等。这些装备体系,都是为完成特定作战使命任务而构建的,是实实在在的客观体系,而不是人为想象的主观体系。

2.2 宏观综合论证中的装备体系内涵

武器装备宏观综合论证是指站在顶层的高度,从武器装备建设全局出发,对一定时期内武器装备发展的战略目标、方向重点、体制系列、规划计划,以及方针政策等进行全面系统分析和研究,并提出全面决策咨询建议的活动过程,主要包括发展战略论证、体制论证以及规划计划论证等。目前,在武器装备宏观综合论证中,也常常涉及装备体系概念。宏观综合论证中的装备体系,是指为完成所承担的使命任务,由功能上相互联系、相互作用的各种武器装备系统组成的有机整体。一般从结构上划分为功能层、种类层、品种层、系列层和型号层五个层次,以树状结构图形式来展示装备体系结构。以陆军装备体系为例,从最高级别的陆军装备体系,到下一级的主战装备、信息装备和保障装备;再从主战武器到下一级的压制武器、单兵武器、反坦克武器、装甲武器、防空武器和陆航武器等;再从压制武器到下一级的榴弹炮、地地导弹、迫击炮、火箭炮等;再从榴弹炮到下一级的牵引榴弹炮、轮式榴弹炮和履带式榴弹炮,直至最底层牵引榴弹炮的具体型号装备等。可见,宏观综合论证中的“装备体系”,虽然也叫装备体系或者引用装备体系名称,甚至定义也基本相同,但是其内涵已有较大变化,也与被广大学者普遍认可的装备体系的原本内涵有较大差异。实际上,宏观综合论证中的“装备体系”是装备谱系[3],是为了全面展示装备家底和发展蓝图而人为构想描绘的主观体系,并不是担负特定作战使命任务的真实存在的客观体系。

虽然宏观综合论证中的装备谱系,也包括装备的构成等要素,但是它不能反映其具体承担的特定使命任务、装备之间的关系,也无法体现装备体系内各种装备的配置和规模等。因此,必须清晰认识到装备谱系和装备体系的内涵差异以及由此带来的对装备体系研究所造成的影响。

3 对装备体系研究目的的再认识

装备体系研究中的装备体系与宏观综合论证中的装备谱系,两者内涵不同,研究所达成的目标(目的)也不相同。

3.1 装备体系研究中的体系研究目的

装备体系研究中的体系研究的目的,对象不同有所区别。针对全新体系而言,体系研究的目的主要是根据承担的明确任务,按照体系建设要求,设计满足任务需求的强壮、精干、高效体系和体系建设方案,包括体系中系统的组成、配置、数量、比例、关联等,其中的系统既有现装备也有未来装备;针对现有体系而言,体系研究的目的就是着眼整体提升体系作战能力,找寻现有体系短板,提出体系完善途径,不断优化体系结构,寻求新的战斗力增长点和新装备发展建议等。

3.2 宏观综合论证中的体系研究目的

宏观综合论证中的体系研究的目的,是指从顶层设计角度出发,依据使命任务和未来作战需求,基于形成体系作战能力,提出体系能力需求,结合体系建设现状、国外发展趋势、装备技术发展、国防经费投入等多因素综合分析,确定体系建设目标,构建充分体现装备建设总体蓝图的装备体系,提出未来装备建设方向和重点,同时进而构建装备技术体系和提出技术发展路线图。宏观综合论证中的体系研究的目的,是构建装备体系,指导装备发展的宏观设计方向,为筹划装备整体发展、填补装备空白、提升短板能力、提出发展方向重点等提供决策。

3.3 体系建设基本要求

尽管装备体系研究中的装备体系与宏观综合论证中的装备体系,在概念内涵和研究目的方面不同,但是,作为装备体系建设遵循的基本要求是相同的[3]。

一是需求满足。军事需求是装备体系建设的基本动力。装备体系建设的目标必须服从和服务于军事需求,以满足作战对装备体系建设的军事需求。装备体系建设中,装备作战能力既不要小于军事需求的作战能力,同时,考虑到经济适用准则,装备能力也不要过分大于军事需求的作战能力。

二是要素齐全。信息化条件下作战体系,一般包括侦察感知、指挥控制、火力打击、机动突击、全维防护、综合保障等功能要素,并通过信息系统将各种要素有机融合。即使不同层次的作战体系,装备体系建设也要求要素齐全,不能有缺项,否则难以形成体系作战能力。

三是功能匹配。装备体系各功能要素的装备能力,不仅要与军事需求的作战能力相匹配,而且各功能要素之间也要匹配。侦察感知、指挥控制能力要与火力打击、机动突击等能力相匹配,综合保障能力也要与火力打击、机动突击、侦察感知、指挥控制等能力相匹配。

四是结构优化。装备体系功能匹配,才能减少“木桶效应”,才能保证结构合理。装备体系建设,追求结构优化,减少品种、精干系列,以最小武器装备集合完成给定的作战任务。但结构优化并不排斥功能冗余。在装备体系中,各要素承担不同的功能,而且分为不同层次,允许体系有一定的功能冗余。

五是体系集成。装备体系建设要以大系统的观念来筹划,以实现从传感器到作战平台与打击武器之间的无缝链接,以获得最大的武器装备整体作战效能。采用信息技术,提高各类武器装备信息化水平,并以信息系统为支撑将各种功能要素有机融合,从而实现体系集成和功能一体。

4 对装备体系研究内容与研究方法的再认识

由于装备体系研究中的装备体系与宏观综合论证中的装备体系,除了概念内涵和研究目的方面不同外,还存在以下方面的不同:一是研究条件不同。装备体系研究中的体系研究,是在时间跨度有限、明确需求前提下开展的,旨在为构建特定装备体系提供建设方案;宏观综合论证中的体系研究,是在时间跨度较大、逻辑推理分析获得的欠清晰需求情况下开展的,旨在呈现未来装备总体发展构想,支撑宏观综合论证。二是研究对象不同。装备体系研究中的体系研究,是着眼明确任务要求,从现有装备和未来装备中优选、集成构建特定装备体系,因此,装备体系研究中的装备体系研究所涉及的装备仅为装备谱系中的一部分;宏观综合论证中的装备体系研究,是着眼军兵种承担的全部使命任务,研究所涉及的所有装备,包括装备谱系所有装备。三是研究层次不同。装备体系研究中的体系,其层次可高可低,既有最低的战斗单元装备体系,也有最高的战略军团装备体系,但是相对而言,其研究更具体、更详实,可以提出作战流程、信息流程、交互关系、编成编配等详尽描述体系的运行;宏观综合论证中的体系研究,属于最高层次的顶层宏观谋划和总体设计,涉及范围广、时间长、因素多、关系复杂,全局性、综合性、前瞻性、不确定性强,相对而言,其研究更宏观、更概括,很难提出体系的作战流程、信息流程、交互关系等,它重点提出体系的层次结构、相互关系和装备发展方向重点等。

由于上述差异,导致装备体系研究的内容和方法的不同。下面主要从体系的结构设计与优化、能力评估、效能评估和费用分析等四个方面,探讨两种装备体系研究在研究内容与研究方法上的差异。

4.1 装备体系结构设计与优化

武器装备体系结构是武器装备体系内部各成员之间联系方式、组织秩序及其相互关系的内在表现形式。与一般系统结构的划分相类似,武器装备体系结构也可按其动态特征分为框架结构与运行结构。框架结构是一种静态结构,指当武器装备体系处于尚未运行或非作战使用状态时各组分之间的基本关联方式;运行结构是一种动态结构,指武器装备体系处于运行或作战使用过程中所体现出来的组分之间的相互依存、相互支持、相互制约的方式[7]。

在装备体系研究中,装备体系结构设计是重要研究内容之一,需要作战指挥人员、装备论证人员和技术开发人员合作完成。装备体系结构是用来明确体系组成单元的结构、配置、规模及其关系、以及指导体系设计和建设的原则与指南等。目前,装备体系研究中的装备体系结构属于装备体系的动态结构——运行结构,其设计主要采用美军国防部体系结构框架进行设计和描述,通过需求分析、初步设计、评估验证、完善发布等基本程序,形成作战视图、信息视图、系统视图和技术视图,进而通过分析视图与视图、模型与模型、要素与要素之间的关系,最终形成一个完整的体系结构,实现提高现有体系的“后生”一体化水平和全新体系的“天生”一体化,从而指导装备体系的建设与推进装备体系发展。

在宏观综合论证中,装备体系结构设计相对简单,主要依据未来一个时期装备体系发展目标、建设途径,通过谱系图的形式体现装备体系的系统构成、相互关系等,全面呈现装备建设的总体蓝图。宏观综合论证中的装备体系结构属于装备体系的静态结构——框架结构。目前,宏观综合论证中的装备体系结构设计,首先根据军兵种承担使命任务,分析装备体系能力需求,结合装备技术发展和国防经费投入的可能,在军兵种专业装备发展构想基础上,按照体系建设要求准则,提出军种专业装备体系的系统组成、相互关系、演进关系等,指出装备发展的方向重点,指导装备体制和规划计划的论证。

在装备体系研究中,装备体系结构优化旨在寻求体系内系统要素充分、功能匹配冗余、配比合理、效能最大、经费适中、风险最低等,主要依据装备体系明确的任务要求和体系结构设计的AV、OV、SV、TV等视图,拟制作战想定,基于建模与仿真技术,通过对专家群体拟制的多种装备体系结构方案的仿真评估,分析体系费效等指标,优选装备体系结构方案。

在宏观综合论证中,装备体系结构优化旨在寻求体系内系统要素齐全、功能匹配、三化水平高、效能最大、经费适中、风险最低等,主要依据装备体系承担的使命任务,探索“平台通用化、负载模块化、系统集成化”的装备发展新模式,提高装备一体化和多能化水平,减少品种,精干系列,实现装备体系的结构优化。在宏观综合论证中,一般难以定量分析,主要通过专家群体定性分析来支撑装备体系结构优化。

4.2 装备体系效能评估

在装备体系研究中的装备体系效能评估,可以在明确任务前提下,拟制可信的体系对抗作战想定,详尽描述体系的作战流程、信息流程、交互关系、编成编配等,基于建模与仿真技术,评估装备体系完成具体使命任务的效能。装备体系效能评估是装备体系论证、设计、验证中必须解决的关键技术之一,是在装备体系建设中经常需要使用的重要手段和工具。

在宏观综合论证中的装备体系效能评估,由于时间跨度较大、不确定因素众多、装备种类繁多、覆盖面大,因此,很难拟制覆盖整个装备体系和所有使命任务的作战想定,难以基于建模与仿真技术评估装备体系效能。如果非要效能评估不可,那只能以点带面,选择装备体系中担负特定任务的特定装备体系,在一个较近的时间点上,拟制相对可信的作战想定,评估特定体系效能,代表整个装备体系的效能。

4.3 装备体系能力评估

装备体系作战能力是指装备体系为执行一定作战任务所具有的潜力,是一个相对静态的概念;装备体系作战效能是指在特定条件下,装备体系执行特定作战任务所能达到预期目标的有效程度,是一个动态的概念。装备体系的作战能力是体系的固有属性,由装备质量特性(额定性能参数/战技指标)、数量决定,与作战过程无关;装备体系的作战效能不但与装备的质量特性、数量有关,而且与作战编配、对抗环境和在作战中的实际运用有关。

在装备体系研究中的装备体系评估,除了宏观评估或者简便评估需要以及某个角度体现体系潜能进行体系能力评估之外,一般很少开展装备体系能力评估,多以装备体系效能评估为主进行精确评估。在宏观综合论证中的装备体系评估,与装备体系研究中的装备体系评估相比,由于评估条件受限和目的不同,一般很少开展装备体系效能评估,多以装备体系能力评估为主进行概略评估。目前,宏观综合论证中的装备体系能力评估,通常采用能力指数模型进行评估,但是异类能力指数的等效以及体系能力指数的聚合等难题还有待进一步深入研究加以解决。评估主要是为决策者提供决策支撑,而并不追求评估多么复杂和先进,只要能够达成其评估目的,即使最简单的方法也无妨。美国兰德公司在评估C4ISR系统能力时,就采用传统的兰切斯特方程方法辅助评估信息时代陆军作战能力[5]。

4.4 装备体系费用分析

在装备体系研究中的装备体系费用分析,主要分析体系建设中所涉及的体系论证费用、装备采购费用、装备改造费用、装备研制费用、体系集成费用和体系试验费用等,甚至还包括必要的设施建设费用。这些费用分析,可以借鉴多年积累的经验和成熟的费用估算方法进行分析,而且较为精确。

在宏观综合论证中的装备体系费用分析,首先是在预测国家经济发展与国防经费投入的基础上,预测未来一个时期装备体系建设经费投入;其次,根据使命任务需要和军事斗争准备需要,兼顾体系建设现状与差距,科学谋划装备体系经费分配,最大程度地发挥有限国防经费以取得最大的建设效益;最后,测算不同时期装备体系建设费用。除了装备体系建设费用测算可以参考装备体系研究中的装备体系费用分析方法之外,需要通过历史数据的拟合,多因素修正,建立经费投入预测模型。此外,还要建立效费模型,优化费用分配。宏观综合论证中的装备体系费用,多为预测和估算,精确度稍差。

5 对装备体系研究的几点建议

(1)充分认清装备体系研究与宏观综合论证中的装备体系定义内涵差异,高度认识两者差异对装备体系研究带来的影响。

(2)进一步明确当前总装武器装备体系技术专业组的装备体系研究定位,应以支撑宏观综合论证为主,以服务装备体系建设为辅。

(3)根据装备体系研究定位,进一步调整和完善研究内容与研究方法,提高装备体系研究的针对性和实用性。

1 殷兴良.未来防空导弹体系的设想[C]//防空导弹体系论文集.北京:《现代防御技术》,1992,(3):1-36.

2 总政治部.中国特色社会主义理论体系[M].北京:解放军出版社,2000.

3 陈立新.关于武器装备体系研究的思考[C]//装备体系研讨会文集.北京:总装备部武器装备体系技术专业组,2007.

4 陈立新.着眼基于信息系统的体系作战能力形成,加强陆军装备建设[J].装备,2011,(5):33-35.

5 游光荣,初军田,吕少卿,等.关于武器装备体系研究[J].军事运筹与系统工程,2010,24(4):15-22.

6 DARILED RICHARD,BRACKEN JEROME.Measures of Effectiveness for the Information-Age Army[M].USA:RAND,2001.

7 李英华,申之明,李伟.武器装备体系研究的方法论[J].军事运筹与系统工程,2004,18(1):17-20.

8 李仁传,张合勇,殷燕.对武器装备体系结构优化几个基本问题的理性认识[J].军事运筹与系统工程,2011,25(2):1-10.

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