陆军战时军械装备保障需求分析研究

于兴强

摘要：战时装备保障需求分析多是依靠基本原则和经验，过程描述随意性大，然而，随着计算机仿真技术的兴起和广泛应用，新方法、新手段层出不穷，使得装备保障需求分析更加注重过程描述，但是仿真技术研究陆军战时军械装备保障需求分析仍没有形成系统性的成果，仿真技术的研究结论缺乏与实践经验相结合。本文通过对前期相关研究的分析总结，依据经验数据与仿真数据相结合的思想，提出新的陆军战时军械装备保障需求分析研究方向。

Abstract： Equipment support in wartime demand analysis more relies on the basic principles and experience， a process description optional the gender is big， however， with the rise of the computer simulation technology and the wide application of new methods， and new methods emerge in endlessly， which makes equipment safeguard demand analysis pay more attention to the process description， but the simulation technology research army ordnance equipment support in wartime needs analysis is still not formed systemic results， the conclusion from the simulation technology is lack of combined with practical experience. Through the analysis of the previous related research summary， based on the combination of empirical data and simulation data， this paper puts forward the new army ordnance equipment support in wartime needs analysis research direction.

关键词：装备保障；需求分析；建模仿真

Key words： equipment support；demand analysis；modeling and simulation

中图分类号：E932 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）31-0234-04

0 引言

装备保障行动先于作战行动展开、伴随作战全过程、晚于作战任务结束，同作战行动一道成为战争制胜的关键。甚至可以说，谁占据了装备保障优势，谁就掌握了更多制胜先机。

随着以信息技术为核心的高新技术的迅猛发展及其在军事领域的广泛应用，推动了武器装备改良和作战方式转变。同时，高科技条件下的现代战争允许指挥员对战场情况做出反应的时间越来越短，指挥员必须快速地对现有作战部队的维修保障效能和保障方案进行较为精确地评估和分析，对所需维修资源进行合理的调配和保障，传统的“粗放型”、“概略型”、“模糊型”和“以防万一”式装备保障模式已无法满足现代化战争需求。

然而在实战缺乏、演习耗资巨大，且得不到真实战损及消耗数据的情况下，精确预计未来战争的装备战损、弹药消耗等有极大的难度。探索开发一种能够满足“信息化”、“网络化”、“智能化”、“精确化”和“一体化”现代化战争模式的装备保障需求分析模型显得尤其紧迫和重要。

1 理论基础

1.1 相关概念 装备保障，是军队为使所编配的武器装备顺利遂行各种任务而采取的各项保障性措施与进行的组织指挥活动的统称，是装备工作的重要组成部分。我军2011年版《军语》对装备保障的定义是：“军队为满足作战及其他任务的需要而在装备调配、维修、经费等方面组织实施的保障”。

需求分析主要是通过各种定量化的分析方法，从完成军事任务的预期效果和基本要求出发，经过分析得出装备对象满足上述要求所应具备的各项能力条件和输出特征，每一个条件和特征称为一个需求条目。需求分析的过程体现的是任务需求和装备能力之间的对应关系，同时隐含说明了具备这些能力的必要性。

通常，我们把需要认识的事物称为原型，而把那些可以用直接观察的方式研究的、代表原型的那些事物称为模型。模型研究是主动寻求根本性原因与更高可靠性依据，利用有计划与有系统的资料收集、分析和解释的方法，获得解决问题的过程。模型研究正是应用科学在探求问题答案过程中的一种科学方法。

装备保障资源是指为满足装备战备完好性与持续作战能力要求，直接用于装备使用与维修所需的人力、物质和信息等的统称，是装备形成保障能力的物质基础，可以概括为物质资源（如保障设备、保障设施、备品备件等）、人力资源（如人员人力和技术专业等级等）和信息资源（如计算机资源和技术手册等）。

装备保障物质资源是装备及其使用、保养和维修所需的各种设备、设施和备品备件的统称。装备保障物质资源供应是组织实施物资筹措、储备、补给的全部活动，是装备保障的重要组成部分。我军的装备保障物质资源供应实行“总部—战区—集团军以下部队”三级供应体制，不同层次采取不同的方法。

装备保障人力资源是人员和技术专业等级的统称。人员是使用与维修装备的主体，是战斗力的重要组成部分。专业技术等级是实现人员对装备实施操作的基础。传统装备保障在人力资源配置时，通常把人员的的编制定额和兵员可能达到的文化水平作为约束条件来确定人力资源。

1.2 典型算法及存在问题 装备保障主要有物质保障和技术保障两个基本类别，前者主要是提供相关物资资源来实现，后者主要通过人的行为来实现。因此，又可将装备保障划分为物资资源保障和人力资源的保障。目前，前者主要通过携运行标准和根据任务情况临时加大两个部分来实现，后者主要通过平时编制、作战编成、加强等措施来实现。其中编制和携行标准是一个常量，而根据任务临时确定的加强和加大的部分就成为研究的关键。

装备保障的目标是既要能保障部队一定时间内的作战需要，又要不影响部队的机动和造成浪费以及损失增大。对于物资和人员的损失，在其它条件相同的情况下，与战场区域的数量成正比。为达到减小损失的目的，应当在不影响保障效能的前提下，尽量减少战区内的人员和物资数量。而在一次战斗之后，为便于机动并维持基本战斗力，应当保证人员损失最小化，而物资损失则应当少于或等于携运行量。因此，战斗中消耗量的研究成为储备的关键。关于该部分的概算，目前主要有以下几种典型方法。

1.2.1 经验推算法 也称典型战例分析法，通过一些典型战例的作战指挥、作战任务、作战环境、作战保障、作战进程和作战结果进行分析研究，总结计算出带有规律性的经验数据和资料，并根据未来战争发展趋势和战场态势的特点作必要修正，提出未来作战进程中对装备保障资源的预期投入。经验推算法简便易行，具有较强的战场适应性，但在运用过程中仍存在以下几点不足：一是采用特殊条件下战例进行数据统计分析，数据缺乏客观性、普遍性和适用性；二是随着信息技术在战争中的应用，部队编制、装备、战略战术和战场环境等因素不断发生改变，装备保障要求在准确的时间、准确的地点为部队作战提供准确数量和高质量的装备物资及技术保障，使保障以适时、适地、适量原则达到尽可能精确的程度，实战类比法很难适应新型条件下高技术战争的特点，无法满足精确化保障的要求，历史局限性日益突显。

1.2.2 理论计算法 根据敌我双方军事理论原则、编制武器装备数量、战术技术性能和战术手段等基本理论数据，用数学的方法对武器弹药资源消耗数量进行计算，确定所需保障资源和保障能力。理论计算法又可以分为任务量法和战斗推演法。

任务量法即按照部队担负的作战任务量的大小，结合作战目标的兵力投入、火力配置、防御工事等作战部署的特点，依靠作战人员的经验和判断能力，估算出我军在完成预定任务的前提下需要投入的最少装备保障资源。

战斗推演法就是根据对阵双方的作战背景、作战级别、敌我态势、作战企图、先手方、对阵时间、胜负评估标准等，结合部队制定的作战计划、作战预期目标和保障力量，来粗略预测弹药消耗量、有效修理工时需求量，确定所需保障资源和保障能力的方法。

理论计算法根据敌我双方军事理论原则、编制武器数量、战术技术性能和战术手段等基本理论数据，与现实条件相结合，用数学方法进行计算，富有科学性。但计算过程较为复杂，且人在计算过程中又占据主导作用，加上战场环境复杂多变难以量化、人为主观因素无法用数学方法衡量等问题还没解决，因此理论计算法还不能十分准确预算战场装备保障需求。

如图1所示。

2 国内外相关经验

2.1 国内研究现状 国内的研究主要可以分为理论层面的指导和具体应用的分析。

肖劲光撰写的《浅析一体化联合作战精确化保障》中论述了我军目前装备保障建设是以机械化为基础，信息化为牵引，对保障装备、指挥系统进行了技术改造，使这些装备、系统初步完成数字化建设，为我军装备保障需求分析提供了信息化基础[1]；曲明辉在《构建一体化联合作战战区装备保障力量体系》中对一体化联合作战为背景的作战保障理论的阐述，为深入研究一体化联合作战装备精确、高效保障提供了理论依据[2]；刘军等人召开 “信息化战争与一体化联合作战装备保障“专题研讨会，为创新和发展一体联合作战装备保障理论增添了活力[3]；刘建国等人提到的霍尔三维结构，即使命需求、威胁需求和发展需求构成统一的、不可分割的整体，综合分析出未来对于装备保障的总体需求，是对任务量确定法的发展和推进。以上研究偏重于理论指导，完善了战时装备保障需求分析模型研究的背景。

朱昱，宋建社等人建立了基于多作战单元的维修任务分配模型，通过优化算法计算出任务分配的结果和任务分配的效益，为决策机构解决任务分配问题提供了一种新的方法和思路[4]；张耀辉在其文章中分析了基于任务的装备维修决策过程，研究了多种基于任务的装备维修决策方法，并指出基于任务的维修决策可以在保证装备战备完好性的基础上，保证装备的任务成功性；王文峰和郭波描述了平时装备保障和战时装备保障的特点和区别，并通过研究任务、装备和作战能力之间的复杂关系，建立了装备保障需求的基本框架，但该框架中的模型比较笼统，还需要进一步深化[5]；刘增勇等就某一作战任务对装备保障需求的特点，总结了导致装备故障或损坏的要素，从战损装备和非战损装备这两方面对装备保障需求的相关问题进行了研究，并通过定量计算分析建立了相应的模型，但是该装备保障需求预测模型主要是针对海上的舰船装备，通用性还有待改善[6]；范浩对维修保障系统的组成结构、保障机制和运行过程进行了详细研究，采用蒙特卡罗方法对维修保障系统的运行过程进行了仿真建模，实现了备件、维修人员和维修费用等维修资源的准确预测；针对备件和维修人员利用解析或仿真方法建立了相关的优化配置模型；设计了基于遗传算法的优化模型求解方法；最后给出了维修资源决策支持系统的框架结构。以上成果是对装备保障需求的具体分析研究，虽然他们的研究主要是提出了具体的逻辑设计方法，或者是某一类型的装备保障需求分析，其普遍应用性还不够，但是提出的建模仿真解决思路，值得借鉴和研究。

2.2 国外研究成果 国外高度重视装备保障性分析工作，通过使用维修工作分析和保障资源规划的保障系统建设思路，以欧美为主的发达国家军队在装备保障系统设计中形成了一整套系统的理论与方法。国外著作先后从装备保障理论基础、维修保障优化、保障资源运用研究、实践效果等方面进行了研究，并开发了一系列保障性分析集成平台[7]。

美国对装备保障的研究工作开始较早。1964年，美国国防部颁布了DODI4100.35《系统和设备的综合后勤保障要求》，第一次提出“综合后勤保障概念”。1973年美国国防部又颁布了综合后勤保障的顶层标准MIL-STD-1388-1《后勤保障分析》和MIL-STD-1388-2《国防部对后勤保障分析记录的要求》。其目的是“在装备设计中，为确定和实现保障性要求提供依据，为保障资源（如保障设备、设施、人力等）提供设计准则，为建立保障系统提供基础，为制订详细的保障计划提供依据，从而对训练方案、器材供应方案、运输与装卸准则以及技术资料需求等产生影响” [8，9]。

近年来，人们纷纷把各种先进技术运用于维修任务优化问题：Dipak Chanhuri应用模糊集理论制定维修和更换策略，可以确定多状态下的最佳维修类型、维修期限和更换时间[10]； Catuneanu主张利用专家经验或知识确定故障分布，然后利用贝叶斯方法进行维修优化。上述文献集中于研究维修间隔期优化问题，它们的中心是选择恰当的维修间隔期，缩短维修时间，以便使设备停机率达到最低，优化维修任务[11]。

Emerson利用RSARITSARTNA仿真模型来分析和优化保障资源供应、保障活动等后勤保障环节，以此来提高飞机出动架次率和相应基地的主动防御能力；Dhakar等采用仿真方法对基地的高费用低需求量的库存情况进行评估，对正常维修、应急维修以及加速订货三种补充模式选择策略，发现价值高的备件其库存费用占了总费用的大部分，而这些备件往往设备使用至关重要，并且故障会导致严重的损失[12]。以上是对保障资源的具体研究，为建立装备保障需求分析模型，特别是优化装备保障资源需求研究提供了基础。

1997 年美国后勤管理学院通过对飞机备件需求率、维修时间、备件费用、飞机数量和备件获取时间等信息进行统计研究，并在此基础上以武器系统完好率为目标，建立了备件优化的数学统计模型，实现了战时一个飞行中队备件保障的优化配置。结果显示，在不降低保障水平的前提下，优化后的备件储备可降低25%，其实效性已得到美国空军和以色列空军等单位的验证[13]；2001年，美国空军指挥学院对KC-135型武器系统在现有保障策略下，建立了备件保障率的数学模型，对远征作战备件保障中存在的问题进行了研究，并提出了改进的有效途径[14]；英国在技术方案验证方面，通过最大限度地综合利用实验机构，运用建模和仿真等手段论证技术方案[15]。这些是国外重点研究单位对装备保障需求分析模型进行的相关研究，是国家意志和学科研究方向的具体体现。

如表1。

综上所述，以美军为代表的西方国家历来高度重视装备维修保障建模与仿真研究，并一直走在世界的前列。在1991年的海湾战争中，美军为确保战时需要，从美国本土运去了成百上千吨的作战物资，直到战争结束，还有大量的弹药、油料、食品等未派上用场，光这批多余的作战物资就花费了上亿美元，造成了极大的浪费[16]。而在伊拉克战争中，美军贯彻了一切物资按需要量在需要的时间投放到需要的地点的思想，即精确保障思想，极大地提高了装备保障资源的使用效率。其构建的后勤系统，将自动识别技术、全球运输网络、联合资源信息库和决策支撑系统综合在一起，依托其全球资产可视系统实现在储资产、周转资产和在运资产的可视化，实现物资资源实时分享，又通过计算机模拟技术，获取装备保障需求模拟数据提供上级决策，从而提高了装备保障的有效性、准确性和实时性，降低装备保障资源的部署数量。

3 结论与启示

装备保障需求分析作为一个时兴的装备研究领域，已受到越来越多的科研机构和人员的关注，研究领域越来越广，研究内容越来越深，新思想新方法层出不穷，也取得了一些成果。

综上所述，解决我军在装备保障中人力配置、物质供应和需求预算方法上存在的不足，需要结合我军信息化装备保障系统开发的现状，借鉴美军信息化装备保障系统的建设经验，开发一套符合我军建设规划要求的装备保障需求分析模型，是提高我军信息化装备保障能力的关键因素，更是打赢信息化条件下局部战争的必然要求。

装备保障需求分析模型研究应依据装备保障运用仿真平台生成的装备损坏率、物资消耗量等基本数据，测算装备保障任务量，实现装备保障资源预测，进行装备保障能力需求预测，研究探索装备保障需求验证；系统构建一个开放的装备保障需求分析综合集成环境，实现对战术级各层次建制部队、不同作战低于、典型作战样式下的装备保障需求预测，为制定物资消耗与储备标准、科学运用装备保障力量、优化配置保障资源提供数据支撑；需要具有动态化更新机制，能够跟踪装备保障需求的变更，及时对装备保障任务体系进行调整和更新，具有较强的针对性、可扩展性，使其不仅能够适应当前的装备保障需求，还能满足未来装备保障发展的需要。

在实验模型的核心计算模型建立方面，根据当前国内外研究现状，为进一步提高装备保障需求分析实验模型输出数据的精准度，需要根据仿真数据与经验数据的各自特点，综合其优势，改进其不足，设计出一套合理运用仿真数据和经验数据的计算模型，有效提高实验数据可靠性和计算精度。

通过少量仿真数据与历史经验数据相比较，依据一定的规则整合两类数据，用仿真数据的针对性强、想定多样弥补经验数据无法适应新战争、战争样式固定的不足，用历史经验数据的数据大量积累、经过总结提炼的特点，解决仿真数据难以大量仿真、数据偶然性大的问题。利用经验数据的可靠性和仿真数据的针对性，通过仿真数据合理修正经验数据，实现优中取优，构建核心算法，能够有效提高了实验模型输出数据的准确性、实用性。

参考文献：

[1]肖劲光，王华飞，陈能聪.浅析一体化联合作战精确化保障[J].面向一体化联合作战的军事装备科学：284-286.

[2]曲明辉，张春润，于洪敏.构建一体化联合作战战区装备保障力量体系[J].装备指挥学院学报，2006（5）：26-29.

[3]刘军，张景玉，王延烽.一体化联合作战装备保障精确化初探 [J].面向一体化联合作战的军事装备科学，2005（4）：391-392.

[4]朱昱，宋建社，等.装备维修任务分配模型研究[J].先进制造与理，2008，27（5）：34-37.

[5]王文峰，郭波.基于作战能力的装备保障方法[J].火力与指挥控制，2008，33（12）：42.

[6]刘增勇，崔益烽，张春润，等.近岸岛屿联合作战船艇装备保障力量需求预测[J].装备指挥技术学院学报，2010，21（1）：19-22.

[7]黄文江，胡起伟，朱宁.保障性分析数据管理及其应用研究文献综述[J].计算机与数学工程，2013（10）：1658-1663.

[8]Integrated Logistics Support[EB]： Headquarters Department of the Army， 2005.

[9]Bang Ho-kyung. Resarch Notes： Toward an Integrated Logistics System in Northeast Asia[R]. East Asian Review.

[10]Dipak Chanhuri. Heuristic approach for finite time maintenance policy[J]. International Journal of Production Economics， 1992， 27（3）： 251-256.

[11]Catuneanu， Popentiu. Optimum Spare Allocation Policy for Preventive Maintenance[J].Microelectronics and Reliability，1987， 27（1）：45-48.

[12]Dhakar T.，Schmidt C.，Miller D.Base stock level determination for higher cost low demand critical repairable spares[J].Computers and Operations Research，1994.21（4）：411-420.

[13]Paul Anderson. Depot Maintenance Persistent Deficiencies Limit Accuracy and Usefulness of DoDs Funding Allocation Data Reported to Congress[R]. PB2006，10，1941，2005.

[14]Naaman Gurvitz， Sergey Borodetsky， Pierre van Eck. ATLAST Deployment & Push Pack Spares Optimization Module. RAMS，2005.

[15]Balci Osman. Planning for Verification， Validation， and Accreditation of Modeling and Simulation Applications [C]// Proceedings of the Winter Simulation Conference， 2000. Blacksburg， USA： Virginia Polytech. Inst. & State Univ.， 2000： 829-839.

[16]何海飞，程路，雷勇.精确后勤与伊拉克战争[J].军事经济研究，2003，8（8）：15-17.