装备需求论证资源化相关问题研究

郭齐胜，李 果，穆 歌，李 亮，樊延平

(装甲兵工程学院装备指挥与管理系，北京100072)

资源是指被人们开发利用并能提高社会活动效率和效果的一切有形和无形的存在，包括自然资源和社会资源。装备需求论证资源是指在进行装备需求论证工作过程中，所有被利用的知识、资料、模型、数据等一切存在的集合。

装备需求论证资源化就是通过整理和规范，对所有装备需求论证资源进行归类，并且对每类资源采用统一的框架进行描述，利用相应的信息技术构建装备需求论证资源库，将装备需求论证资源统一进行管理，以提高论证的准确性和工作效率的一种措施，是装备需求论证工程化的重要组成部分［1］。开展装备需求论证资源化研究，探讨装备需求论证资源化的实现途径，构建科学的装备需求论证资源库，科学管理装备需求论证资源，对提高装备需求论证质量，缩短论证周期，具有重要意义。

1 装备需求论证资源需求及特征

1.1 装备需求论证资源需求

装备需求论证作为装备发展的源头［2］，是一项以资源为基础的复杂性工作，离开了资源，装备需求论证的各项工作将无法开展。装备需求论证每个环节都是在大量的数据、知识、模型等资源的支撑下完成的。针对每个环节，本文分别列出了它们对资源的需求，如表1所示。其中，部分资源为某一环节专有，而有的资源贯穿于整个论证过程，如法规、教材、技术标准及经验性知识资源等。

表1 装备需求论证过程资源需求

1.2 装备需求论证资源特征

1)基础性。装备需求论证资源是进行装备需求论证工作的基础，同时，装备需求论证又是装备发展的基础，离开了装备需求论证资源，所有工作将受到影响，甚至无法开展。

2)多样性。由于装备需求论证工作中涉及的程序、方法、理论、模型、数据较多，方式多样，分布也比较广泛，因此，装备需求论证资源具有多样性的特点。

3)复杂性。装备需求论证本身就是一项复杂的系统工程，部分论证程序、方法、模型具有一定的复杂性。

4)超前性。装备需求论证是装备发展的起点，论证的是未来几年乃至10年装备需求，使用的部分资源在时间上有一定超前性。

5)秘密性。在一定程度上，装备需求论证反映了我军装备发展的指导方针，且论证中使用的一些战略思想、法规纲要和基础数据属于军事秘密范畴。

2 装备需求论证资源的分类

对装备需求论证资源分类的目的是使用户在面对海量的论证资源时，能够快速、方便、准确地查找出所需资源，以达到节约时间、提高质量的目的。目前资源分类的主要方式有等级列举法、分面组配法及列举组配法［3］。其中，列举组配法是以简单概念组合类目，同时详尽列举子目，并按等级进行划分，它集中了前2种分类方法的优点，同时又克服了它们的缺点，是相对比较科学的分类方法。

詹武等［4］将军事电子信息文档分为法规文件、技术标准、专业教材、词典字典、规划计划、作战想定、建设方案和研究成果等8类。本文按照列举组配法的分类方式，根据装备需求论证工作实际，将装备需求论证资源分成知识资源、数据资源、模型资源、方法资源、任务资源、能力资源及其他相关资源，每类资源又由相应子目构成，进行层次划分，最后构成装备需求论证资源的整体分类。装备需求论证资源的分类如图1所示。此外，根据资源性质，还可以把装备需求论证资源分为显性资源和隐性资源，其中显性资源通常能够实实在在看得到，而隐性知识主要存储在人的大脑中，难以提取，可通过非正式交流、学术会议、个人交流、调研、总结等形式显性化。

图1 装备需求论证资源分类

2.1 知识资源

知识资源包括基础知识、专业知识和应用知识。基础知识指的是对本学科发展起到支撑和辅助作用的其他相关学科的知识，它不属于本学科领域研究的范畴，却是本学科领域研究的基础和源泉，如军事装备学知识、军兵种知识及作战知识等;专业知识，亦称基本知识，是本学科领域知识的主体和基础，如论证概念、模式、原则等;应用知识是对领域活动个别规律和具体规律的总结，是对学科领域内部具体活动以及学科与其他学科交叉渗透活动的专门指导，如装备体系需求理论、装备作战需求理论等。

2.2 数据资源

数据资源是指在装备需求论证整个过程中使用的所有数据，主要包括武器装备性能数据、军队作战数据、战场环境数据、想定数据、装备关键技术数据、论证结果数据、外军数据等，本文以武器装备性能数据为例进行论述。武器装备性能数据是用来描述在装备需求论证过程中使用的武器装备的性能和特征的数据，主要表现为机动性能、侦查性能、火力性能和防护性能。机动性能数据包括单位功率、发动机类型、最大速度、公路平均速度、加速时间、最小转向半径、制动距离、单位压力、平均最大单位压力、最大侧倾行驶速度、过垂直墙高度、越壕宽、履带形式、车底距地高、最大行程和涉水深等;侦查数据包括观察距离、可视面积、搜索时间等;火力性能数据包括射击反应时间、射击速度、最大射程、高低射界、有效射程、弹种、直射距离和最小射击距离等;防护性能数据包括装甲厚度、防电磁脉冲强度等。

2.3 模型资源

模型资源包括通用模型和专有模型。通用模型包括使命任务分析模型、作战活动分析模型、系统功能分析模型、作战能力-系统实体关联矩阵、体系结构评估模型、装备体系需求满足度评估模型等;专有模型包括任务模型、性能参数计算模型等。

2.4 方法资源

装备需求论证过程中需要使用各类方法，每类方法会包含若干具体方法，由论证人员通过选择、集成或创新方法来解决装备需求论证过程中出现的具体问题。目前，装备需求论证主要的方法体系有系统论证方法体系、军事需求工程方法体系、基于性能-费用-时间三要素方法体系、基于灰关联矩阵方法体系等。

2.5 任务资源

作战任务是指装备力量在作战中所要达到的目标及承担的责任，可按照武装力量、作战进程、作战目标及作战类型等进行分类。按照武装力量可分为海军作战任务、空军作战任务、陆军作战任务、二炮作战任务;按照作战目标分类，可分为战略任务、战役任务和战斗任务。按照特定的原则和规则分类，又可将作战任务分解为火力任务、信息任务、机动任务、防护任务以及保障任务等。一项任务包括任务来源、任务承担者、任务类型、任务环境及任务要求等要素［5］。

2.6 能力资源

能力资源包括作战能力、装备能力和非装备能力。作战能力是装备能力的基础，如某型装备的火力运用能力。装备能力是作战能力的一种表现形式，如观察瞄准、火力打击及火力控制是装备能力，同时也是作战能力的表现形式。非装备能力是从纯粹的政策观点面向部队提出的，是部队为达到预期的作战效果，在假想的作战条件和任务标准下，通过创新和完善作战军事理论、组织编制、训练水平、指挥关系、教育质量、现有装备数量、人员、设施和相关政策等各种政策资源，完成一系列预想作战任务的本领。

2.7 其他资源

包括国内外论证专家基本信息、论证成果、论证动态和学术会议等。

3 装备需求论证资源规范化描述

装备需求论证资源规范化描述，就是在确定资源基本描述元素［6］的基础上，对基本描述元素内容进行规范的工作。通过规范，将所有装备需求论证资源采用统一的框架模式，使最初来源多样、形式各异的论证资源统一到一个共同的框架模式下，便于装备需求论证资源获取、存储、检索、使用和修改。

对装备需求论证资源内容进行规范化描述，首先要确定资源的基本描述元素，确定基本描述要素要遵循精确、简洁、全面与重点相结合的原则，而后形成装备需求论证资源描述模板。本文以作战任务、作战能力和武器装备性能数据为例进行说明。

作战任务一般包括任务编号、任务名称、任务类型、任务模块、任务环境和任务指标等6个要素，根据这6个要素即可确定作战任务描述的基本要素，以某型轮式步兵战车作战任务描述为例，某作战任务的规范化描述模板如表2所示。

作战能力描述基本要素包括能力编号、能力名称、能力-任务关联关系、重要度和作战能力指标(门限值、目标值)等，以冲击突破中火力运用能力为例，其规范化描述模板如表3所示。

表2 作战任务规范化描述模板

表3 作战能力规范化描述模板

武器装备性能数据的描述基本要素包括数据编号、数据名称、装备名称、数值、单位、范围，以某型坦克高射机枪发射速度数据(战斗射速)为例，可得出武器装备性能数据的规范化描述模板如表4所示。

表4 武器装备性能数据规范化描述模板

4 装备需求论证资源库建设

构建装备需求论证资源库，统一管理装备需求论证资源，是实现装备需求论证资源化的必要途径。

4.1 装备需求论证资源获取

资源获取是一项复杂而长期的工作，装备需求论证资源的来源非常广泛，存在形式多样，组成结构也比较复杂，其存在形式主要有文本、数据、数学模型、图片、录像、声音等，其中获取方式至少有6种。

1)从论证手册等一些政策法规性文件中获取。主要包括国家的使命任务和一些论证约束性信息等。

2)从装备需求论证资料和相应的基础理论书籍中搜集。如学术论文、学位论文、教材、著作、交流音频、视频等。

3)从论证工作人员、专家教授等处搜集。装备需求论证专家往往掌握了装备需求论证工作的最新方法和一些重要的经验性知识，但没有搭建一定的交流平台，导致一些先进的论证理念和方法得不到有效推广。

4)从武器装备体系结构的组成元素中提取。武器装备体系结构的组成元素数量众多，类型多样，主要有描述武器装备体系结构组成元素的名称、数量、性能参数、战技指标和行为属性等。

5)从武器装备的作战环境中提取。作战环境是指武器装备参与作战过程所处的自然环境和社会环境。社会环境主要包括政治、经济、法律、民族、种族、宗教、文化等;自然环境主要包括天候、地形、水文、植被等［7］。

6)从作战想定中挖掘。包括环境数据、战场态势信息、情报侦察信息、指挥控制信息等。

可引入本体论［8］方法，对资源进行标准化，建立语义链接，增强检索功能，提高查找效率，消除资源冗余等现象。

4.2 装备需求论证资源信息规范化描述

运用元数据［9］方法对装备需求论证资源信息进行描述，方便用户对元数据的查询。在对资源信息描述前，首先要定义一个资源信息描述的元数据集，表5给出了一个通用的装备需求论证信息描述的元数据集。

表5 装备需求论证描述元数据集

4.3 资源库功能需求

装备需求论证资源库应是一个具备科学性、实用性、方便性特征的大型知识库，能够服务领域内的各类工作。论证科研人员通过资源库能够准确、迅速地查询到所需资源，实现资源的共享与重用。总体上资源库应对各类资源进行良好的组织和规范，并提供完整的资源管理、查询功能和合理的权限管理功能。

资源库应具有如下功能。

1)资源管理功能。具备随时对各类资源上传、下载、查询、删除、修改和审核的功能。

2)应用支持功能。资源库除了能够供装备需求论证人员资源查询外，还应为装备需求论证平台提供资源支持，因此，资源库应该提供应用程序接口(API)，以便装备需求论证平台调用。

3)系统管理功能。实现对资源库的维护，保证资源库的稳定性、扩展性及对并发访问的支持，包括资源库的初始化、清空、备份和恢复等功能。

4)功能权限管理和用户管理功能。要求系统有较高的安全性，将资源库的功能权限分为浏览、增加、修改、删除、下载、系统管理和用户管理等。设定用户权限进行用户管理，对不同的用户赋予不同等级权限。其中，系统管理员拥有全部的操作权限，论证人员可以浏览、增加、修改、删除和下载，一般人员只能浏览，不能进行其他有关操作。

4.4 装备需求论证资源库框架

资源库的建立是一个资源获取和利用维护的过程。本体的功能主要是实现资源共享和重用，使得计算机对信息和语言的理解上升到语义层次［10］。笔者在对装备需求论证资源进行分析后，提出一个基于本体的装备需求论证资源库框架，如图2所示。该框架横向上可以分为资源的获取过程和资源的检索过程，纵向上可分为用户层、资源处理层和底层3层资源库结构。从过程来看，首先是对各种资源(如word文档、数据库、图表等)进行处理，根据本体提供的术语和语义进行标准化与形式化设置，然后存入资源库中;当对资源库进行检索时，通过本体进行语义扩展，对查询语句进行重写，利用搜索引擎检索用户需要的资源。从资源库的体系结构上看，顶层的用户层主要用来进行资源收集、浏览、检索和资源库的维护(新增、修改、删除资源等)操作;中间的资源处理层针对不同的资源需求(资源获取、检索等)分别调用不同的资源处理模块;底层的资源库主要存放用于装备需求论证工作的各类资源。

图2 基于本体的装备需求论证资源库框架

4.5 资源库的应用

对装备需求论证资源库进行有效的应用是提高装备需求论证质量和效率的关键。装备需求论证资源库的应用主要包括2个方面:一是资源库本身的运用，论证人员通过资源库提高资源的重用率和查准率，提高论证效益;二是装备需求论证资源库是装备需求论证平台的一部分，开发设计应用接口程序，以备需要时调用，为论证平台提供资源支持。

4.6 资源库的维护

资源库的建设不是一劳永逸的，而是需要一个不断维护的过程，这样才能充分地利用资源库。资源库的维护主要包括资源库的更新和冗余数据的处理。资源库的维护由系统管理员负责，管理员除了对新提交的资源审核入库外，还要对原有的资源进行统计，对于冗余资源及时地删除或更新。

5 结论

笔者围绕装备需求论证资源化中资源分类、规范化描述及资源库建设等问题进行了系统研究，旨在解决装备需求论证领域内资源描述不规范、共享性和重用度差等问题，提出了设计开发基于本体装备需求论证资源库的具体思路。下一步将选取恰当的计算机语言，围绕装备需求论证资源库具体实现问题和应用推广问题展开研究，从而为装备需求论证工作提供资源支撑，促进装备需求论证工作科学发展。

［1］ 郭齐胜，董志明，穆歌.装备需求论证工程化基本理论研究［J］.装甲兵工程学院学报，2012，26(1):1-4.

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