基于WBS的装备作战需求联合论证任务流程设计方法*

樊延平，郭齐胜，李 亮，王金良

（装甲兵工程学院，北京 100072）

基于WBS的装备作战需求联合论证任务流程设计方法*

樊延平，郭齐胜，李 亮，王金良

（装甲兵工程学院，北京 100072）

针对装备作战需求联合论证中任务分解与协同困难的问题，以构建融合业务活动与管理活动的集成论证活动为目标，提出了基于WBS的装备作战需求论证活动分解方法，分析了装备作战需求论证活动分解的原理、原则和活动表示方法，研究了业务活动与管理活动的WBS分解过程，研究了业务活动与管理活动的集成方法和协同分析方法，初步构建了基于WBS的装备作战需求联合论证任务流程模型，为进一步优化和调整装备作战需求论证流程、提高论证工作效率和成果质量提供了新的方法。

武器装备，作战需求论证，任务流程建模，工作分解结构

0 引言

随着传统威胁的持续发展和非传统威胁的不断涌现，整体作战能力成为衡量部队作战能力和装备水平的主要依据，传统的基于威胁和基于效果的装备发展论证模式已难以适应未来武器装备体系化的整体能力建设目标，必须瞄准遂行多样化作战任务的能力目标开展装备发展论证［1］。基于能力的装备作战需求论证是军事战略、指挥理念、作战运用、装备技术等多种因素共同作用的结果，综合性强，专业领域范围广，参与研究部门多，软硬件资源丰富，研究环境与手段多样，必须构建多学科专业支撑的、多部门协同的联合论证模式，才能科学、高效地实现装备作战需求论证目标。但是，如何有效平衡装备作战需求论证的各种要素，合理进行任务分解、分配和计划协调，成为制约装备作战需求联合论证活动有效开展和提高论证效益的突出问题。

1 装备作战需求联合论证

装备作战需求论证是武器装备发展的首要环节［2］，主要解决“发展什么样的装备”的问题，是实现作战需求向装备需求转换的关键，对武器装备方案设计、指标论证、研制生产和使用保障等起着至关重要的作用。装备作战需求联合论证是多领域、多目标分析对装备作战需求论证的必然结果，其运行模式如图1所示，它由作战专家、装备运用专家、装备发展专家、工业技术专家和验证评估专家等领域专家参与，共同开展使命任务分析、能力需求分析、体系结构分析、作战性能指标分析、技术可行性分析和需求验证评估等6类主要活动，提出武器装备的作战任务清单、作战能力清单、装备功能清单和装备性能方案等需求内容，并最终形成经过验证优化的装备作战需求方案。装备作战需求论证适应了信息时代社会化分工的领域多样、专业精通要求，需要参与论证的各领域专家能够围绕装备作战需求论证目标科学、有序地协同开展工作。通过构建装备作战需求的联合论证模式，能够实现论证活动的交互、资源的共享和论证成果的有机集成。

图1 装备作战需求联合论证运行模式

当前，联合论证的理念已经受到装备作战需求论证领域专家的高度重视，但与形成联合论证的局面还有较大的差距，主要表现在：一是以组织和成果协同为主，任务协同度低，难以反映装备作战需求论证的系统工程特性；二是任务界面分割不清晰，不同任务、子任务间的协同关系和数据需求模糊；三是项目研究进度控制困难，难以把握项目的整体进度，不能实现对项目开发过程的实时控制与反馈；四是相关资源没有形成系统化的知识体系，共享程度不高。

2 WBS的装备作战需求论证活动分解

2.1 基本原理

WBS是采用系统工程思想，将比较复杂的系统自上而下逐级分解形成层次化的结构体系［3］，从而达到定义系统工作范围和相互关系的目的，能够有效地体现系统的整体性、有序性和相关性特征［4］，是开展系统研究与管理的有效方法。采用WBS，通过有效分析装备作战需求论证的活动组成和交互关系，构建适应多领域专家协同工作的装备作战需求论证流程，能够从一定程度上帮助解决当前装备作战需求联合论证中存在的突出问题，基本原理如图2所示。

图2 基于WBS的装备需求论证活动分解过程

（1）研究工作过程与特点。根据流程设计与优化目标，研究装备作战需求论证的工作过程及主要特征，分析装备作战需求论证的工作方法和基本规律，提出一种比较统一、规范的装备作战需求论证工作过程。

（2）确定活动分解方法与原则。基于WBS，确定装备作战需求论证活动的分解方法和基本原则。

（3）提出工作过程的活动组成与相互关系。按照活动分解的方法与原则，自顶向下将装备作战需求论证活动逐层分解为功能比较单一、协同要求较低的基本活动，并提出各项基本活动之间的相互关系，包括串行、并行、依赖关系等。

（4）构建工作流程模型。采用网络计划图、泳道图等流程描述方法，构建装备作战需求论证流程模型，并明确不同活动节点的工作内容、标准、输入、输出和约束条件。

（5）验证并优化工作流程模型。广泛采用专家评审、工作实践等方法，验证并优化装备作战需求论证流程模型。

2.2 分解原则

根据装备作战需求论证的领域特点和联合论证的协同要求，装备作战需求论证工作结构分解应遵循以下原则：

（1）任务独立性原则。根据装备作战需求论证的任务目标与层次，确保分解生成的每项基本活动所完成的任务目标应相对独立，父活动不同的子活动之间的关系原则上只能通过父活动之间的关系导出［5］。

（2）资源集中性原则。应根据装备作战需求论证资源的集合特性和分布特征，科学确定各项基本活动的资源使用需求（包括硬件资源、软件资源和知识资源等），应尽可能地确保每项基本活动所需的有形硬件资源和软件资源相对比较集中，符合当前装备作战需求论证参与部门的管理体制，以利于实现协同基础上的各参与部门独立作业。

（3）整体性原则。分解后的各项活动应能够百分之百地覆盖所有的论证活动，保证装备作战需求论证目标的实现，做到分解后的活动目标之和应等于或大于整体目标。

（4）同步性原则。应充分考虑不同领域的活动目标与特点，有机协调不同领域的活动关系，保证各项论证活动在时间轴上的同步，以提高装备作战需求论证的工作效率。

（5）重要性原则。应根据各项活动所能产生的成果的重要程度，优先将重要度高的作战活动作为装备作战需求论证的基本活动，以满足进度控制和里程碑管理的要求。

2.3 业务活动分解

业务流程是按照业务逻辑对装备作战需求论证活动的系统分析过程。基于WBS的业务活动分解，就是按照一定的规则将比较复杂的装备作战需求论证业务活动分解为相对比较简单、目标比较单一的活动集合，以便于合理分解与区分装备作战需求论证任务，包括以下3个步骤。

（1）综合考虑装备作战需求论证涉及的专业领域和工作阶段，将装备作战需求论证区分为使命任务分析、能力需求分析、体系结构分析、作战性能指标分析、技术需求分析、需求验证评估6项功能性活动，并明确相互的逻辑关系和信息交互关系；

（2）按照功能性活动自身及其目标的复杂程度，进一步细分为目标比较单一、资源使用比较集中的基本活动；

（3）综合考虑各项基本活动的实践约束和资源约束，构建由基本活动组成的装备作战需求论证工作流程图，如图3所示。

图3 装备作战需求论证业务流程

2.4 管理活动分解

项目管理是对装备论证项目进行计划、组织、控制，目标是以较低的费用、较短的工期完成高质量的项目［6］。根据装备论证项目的管理要求，可将装备作战需求论证分解为项目立项、制定计划、系统论证、形成方案、编制报告、审查上报等6项基本活动［7］，并通过对不同活动目标、资源、经费等的有效控制，实现对装备作战需求论证项目的全过程管理。装备作战需求论证项目管理的主体为负责装备发展论证的上级装备机关和承担项目论证任务的本级论证机构的项目管理部门，其中项目立项与审查上报两项主要由上级装备机关负责实施，本级项目管理部门仅协助上级装备机关开展相关工作；制定计划、系统论证、形成方案和编制报告则主要由本级项目管理部门负责实施，上级装备机关仅就项目的具体开展进行宏观指导。

3 融合业务过程与管理过程的集成活动分析

3.1 活动集成方法

业务活动与管理活动的集成，就是要实现业务流程与管理流程各层的映射，建立不同层次的活动之间的映射模型，进而提出能够有机协调业务活动与管理活动的集成活动。

业务活动与管理活动映射时，应遵循以下两条原则［8］：①分层次映射，根据业务活动的层次结构和管理活动的层次结构，按照从顶层到底层的顺序，依次建立不同层次的业务活动与管理活动映射模型；当业务活动与管理活动的层次不一致时，无映射关系的下层活动可直接映射为上层活动的子活动。②分阶段映射，由于装备作战需求论证往往需经过几个具有里程碑意义的阶段，不同阶段的研究成果都将影响项目的管理决策结果，因此，应尽可能按照管理活动中的阶段划分构建业务活动与管理活动的映射模型。

业务活动与管理活动集成的核心是构建业务活动、管理活动与活动主体的三元关联矩阵。首先，依据各项活动的内容和目的，建立业务活动与管理活动之间的关联关系，并以此为基础集成提出相应的集成活动；然后，根据集成活动中管理人员和技术人员的作用和贡献，将在集成活动中发挥主要作用的人员作为该项集成活动的活动主体。由于业务活动与管理活动的本质差异性，不可能将业务活动完全融入管理活动，也不可能完全将管理活动融入业务活动，而通过赋予某项活动的主导地位反应活动不同类型活动的融合性。因此，可将装备作战需求论证的活动主体区分为技术人员、管理人员（上级装备机关管理人员和本级项目管理部门管理人员）两类，分别用PT、PM表示。表1为第一层的业务活动与管理活动的关联矩阵，“0”表示对应的业务活动与管理活动之间不存在映射关系；二元组（X，Y）表示对应的业务活动与管理活动之间存在映射关系，且集成活动的活动主体是以X为主、以Y为辅；如（PT，PM）表示对应的业务活动与管理活动存在映射，且集成活动的活动主体以技术人员为主管理人员为辅，可将该集成活动称之为业务型活动；同理，（PM，PT）被称之为管理型活动。

表1 业务活动、管理活动与活动主体的矩阵分析

3.2 集成活动的协同分析

装备作战需求联合论证是多领域、多目标、多约束的协同优化问题，核心是围绕各项活动的任务目标，统筹资源、成本、周期和人力等要素，构建装备作战需求论证集成活动的协同分析模型，并以装备作战需求论证集成活动为基础，明确不同活动之间的协同关系与要求。

3.2.1 协同模型定义

装备作战需求论证集成活动的协同模型可表示为C=f（F，A，R，Co，T，P），其中C表示装备作战需求论证集成活动的协同目标；F表示装备作战需求论证的流程；A表示装备作战需求论证的活动集合；R表示装备作战需求论证所需的资源集合，包括软件资源和硬件资源；Co表示装备作战需求论证的费用约束；T表示装备作战需求论证的时间约束；P表示装备作战需求论证的人力资源需求，主要包括可参与项目研究的管理人员和技术人员。

3.2.2 协同目标分析

装备作战需求论证集成活动的协同包括时间协同、任务协同、资源协同和人力分配4个子分目标。时间协同适用于具备串行或并行关系的活动协同分析，目标是优化活动执行的开始时间和结束时间，保证具有前后承接关系的活动之间的等待时间最短，实现项目研究的总体时间最短优。任务协同适用于具有依赖关系的集成活动分析，以确认紧前活动与紧后活动的逻辑关系和执行时机。资源协同，是根据各项活动的软件资源、硬件资源需求，合理确定不同活动的资源使用时机、使用方式和使用数量等内容。人力分配，主要是根据任务分工和进度要求，合理区分不同活动的人力需求，为构建合理的项目管理与技术攻关人才队伍提供依据。

3.2.3 协同关系分析

装备作战需求论证集成活动的协同关系主要包括3类，即业务型活动间的协同、管理型活动间的协同、业务性活动与管理型活动间的协同。由于装备作战需求论证活动的层次性特征，分析协同关系时应依据活动的层次关系自顶向下按层依次分析，逐步得到不同层次的论证活动协同关系集合。

4 装备作战需求联合论证任务流程设计举例

装备作战需求联合论证任务流程模型，可采用层次型的泳道流程图［9］构建。根据装备作战需求论证集成活动的层次结构和集成活动间的协同关系，首先，构建第一层的泳道流程图；然后，根据第一层活动的分解情况，构建第二层活动的泳道流程图；依次类推，逐层构建集成活动泳道流程图。

图4 装备作战需求联合论证首层任务流程模型

由表1的分析结果可以构建如图4所示的装备作战需求联合论证首层任务流程模型，它是集成后的第一层次的装备作战需求论证活动流程，主要反映了技术型活动与管理型活动的逻辑关系。

根据分解后业务活动与管理活动的集成结果，可以进一步构建第二层次的装备作战需求联合论证任务流程模型，它是对第一层次流程模型中各项活动的进一步细化分解，以能力需求分析为例，主要涉及作战专家、装备专家两类系统论证组人员，其对应的子任务流程主要反映业务型活动间的逻辑关系，如图5所示。

图5 能力需求分析子任务流程模型

5 结束语

基于WBS分解装备作战需求联合论证活动，能够有机协调不同活动主体间的协同关系，构建融合管理需求和业务需求的规范流程，有助于实现多领域知识的交叉融合，促进跨组织的协同论证，实现项目研究过程的实时控制，为实现装备作战需求论证任务、时间、资源、人力等因素的最优配置提供了有益的方法指导。

［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.

［2］董志明.装备需求论证工程化理论与方法研究［D］.北京：装甲兵工程学院，2013：35-42.

［3］谢磊，成虎.城市轨道交通工程管理中WBS矩阵技术研究［J］.项目管理技术，2008，6（10）：13-16.

［4］白勇军，陈阳，赵勇.基于WBS的虚拟采办系统分析与协同建模研究［J］.系统仿真学报，2011，23（12）：2768-2776.

［5］张宏国，徐晓飞，战德臣.基于工作分解结构的跨企业项目多级网络计划［J］.计算机集成制造系统，2007，13（3）：513-519.

［6］田任然，郑力，胡长建，等.分布式项目管理的项目模板管理与信息重用［J］.机械设计与制造，2005（4）：119-121.

［7］总装备部.GJB6878-2009武器装备作战需求论证通用要求［S］.北京：解放军总装备部，2009.

［8］何苗，杨海成，敬石开.基于产品分解结构的复杂产品工作分解技术研究［J］.中国机械工程，2011，22（16）：1960-1964.

［9］水藏玺，吴平新，刘志坚.流程优化与再造［M］.第三版.北京：中国经济出版社，2013.

Flow Planning Method Based on WBS for Combined Demonstration of Equipment Operational Requirement

FAN Yan-ping，GUO Qi-sheng，LI Liang，WANG Jin-liang
（Academy of Armored Force Engineering，Beijing 100072，China）

In order to break down and collaborate the tasks better，a new task flow planning method based on WBS is proposed，which focuses on building an integrated activity flow including operation activities and management activities.After analyzing the breakdown approach，the breakdown principle and the description method of the activities，the WBS method is used to break down the operation activities and management activities.Then according to the relationship among the operation activities and management activities，the method integrating the operation activities and management activities and the method analyzing the collaborative relationship among the integrated activities are discussed.Finally，a task flow is build and the model shows that the proposed method can help to optimize the flow for equipment operational requirement demonstration and improve the efficiency and quality.

weapon equipment，operational requirement demonstration，task flow planning，work breakdown structure

TP391.9

A

1002-0640（2015）07-0062-05

2014-05-10

2014-07-25

军队科研计划基金资助项目（20110212367）

樊延平（1980- ），男，河南新野人，硕士，讲师。研究方向：装备需求论证。