美军装备试验鉴定的组织实施及启示

柯宏发， 祝冀鲁， 徐 勇

(1. 装备学院装备试验系, 北京 102206； 2. 工程设计研究总院信息工程室, 北京 100028)

美军装备试验鉴定的组织实施及启示

柯宏发1， 祝冀鲁1， 徐 勇2

(1. 装备学院装备试验系, 北京 102206； 2. 工程设计研究总院信息工程室, 北京 100028)

论述了装备试验鉴定组织实施的系统工程需求，分析了美国防部装备试验鉴定和美海军陆战队作战试验鉴定组织实施的系统工程应用现状，总结了美军装备试验鉴定组织实施的系统工程应用特点，并借鉴美军装备试验鉴定组织实施的做法，从加强系统工程管理的顶层设计、推行试验鉴定过程的系统工程技术管理和推进试验鉴定的系统工程方法应用3个方面提出了我军装备试验鉴定组织实施的建议。

装备试验； 试验鉴定； 组织实施； 系统工程

装备试验鉴定是指为了获取、核实和提供装备研制进展、作战效能、体系贡献度(率)、作战适用性或作战生存性等决策数据，针对被试系统或部件所采取的任何步骤或行动，并对获取数据进行分析以提供相关决策信息的过程[1]23。因此，装备试验鉴定是装备全寿命管理过程的一个重要环节，通过装备试验鉴定既可完成上述决策目标，还可对装备在作战使用中可能存在的缺陷和隐患进行完善或改进[1]25-26，[2-5]。

装备试验鉴定的组织实施是指为了实现上述决策目标而开展的、用于装备试验鉴定活动的技术过程，以及用于控制装备试验鉴定工作的技术管理过程[1]40-42。因此，装备试验鉴定的组织实施活动是一个按照分析、设计、试验和决策的逻辑顺序反复迭代的、复杂的系统工程过程。基于系统工程理论和方法研究装备试验鉴定的组织实施活动，有助于提出一套综合的、效果最佳的试验鉴定组织实施方案，以满足装备试验鉴定需求，并为试验鉴定提供评估和决策信息。

美军将系统工程方法贯穿于装备采办全寿命周期，系统工程工作人员全过程参与装备试验鉴定的技术管理工作，如技术设计审查、技术状态管理等[1]35-40。我军目前已有的装备试验鉴定组织实施问题的研究较多地集中在试验模式[6-7]、组织模式[8]、组织指挥体制[9]和组织实施过程[10]等方面，如：洛刚等[9]分析了多靶场联合试验组织指挥特点，构建了组织指挥模式；杨继坤等[10]从想定筹划、检验内容、实施模式、手段方法、组织指挥、能力构成、实施流程和项目规划等方面提出了海军武器装备作战试验规划与实施过程。但鲜有文献报道装备试验鉴定组织实施的系统工程工作,为此，笔者对装备试验鉴定组织实施的系统工程需求进行论述，分析美军装备试验鉴定组织实施的系统工程应用现状及特点，并提出我军基于系统工程组织实施装备试验鉴定的几点建议。

1 装备试验鉴定组织实施的系统工程需求分析

装备试验鉴定系统构成要素多，各要素间的关系为非线性关系，具有不确定性、复杂性和动态性[11]，装备试验鉴定过程涉及不同领域的科学与技术，其组织实施活动必须对不断变化的试验技术、战场环境和任务目标需求等多种要求进行综合权衡。因此，必须运用系统工程理论和方法来协调和优化装备试验鉴定周期内的各项活动[12]，从而实现装备试验鉴定活动规划及实施过程的科学化和规范化。

1.1 系统工程过程需求

在装备试验鉴定系统的早期规划阶段，系统工程理论与方法对于构建系统方案、明确系统性能、管理系统运行等要求非常重要。从装备试验鉴定系统详细设计开始，其组织实施过程的每一个阶段，包括可测试性、可运行性等在内的所有系统特性都必须应用系统工程方法进行权衡，并在每一个阶段进行反复迭代，使其系统结构层次由高到低逐步递进，使试验鉴定向更详细的层次逐步推进。装备试验鉴定组织实施的系统工程过程包括构建试验鉴定系统的技术过程和控制试验鉴定系统构建与运行的技术管理过程，可从整体上对装备试验鉴定要求进行规划、分析、分解、权衡、分配、指定、综合和维持，以发现有关具体要求、试验鉴定方案的不足并加以完善，从而提高整个装备试验鉴定系统的性能。

1.2 系统工程管理需求

装备试验鉴定系统工程的精髓是运用全寿命、全系统的方法进行装备试验鉴定组织实施过程的规划和管理。全寿命、全系统管理就是对装备的试验鉴定组织实施周期进行规划和管理，可通过拟制系统工程计划来实现。系统工程计划描述装备试验鉴定系统工程工作的关键内容，与装备试验鉴定大纲和实施方案彼此协调、相互支持。

装备在其全寿命管理周期中所处阶段越靠后，则装备更改所引起的费用就越高。根据装备试验鉴定过程系统管理的要求，在进行装备试验鉴定组织实施过程的每个阶段或重大事项决策时，都需要考虑其对装备作战效能和后勤承受性的长期影响，同时注意运用系统工程过程方法，以降低费用、性能和进度方面的风险。装备试验鉴定系统工程管理通常包括以下3个方面的内容：

1)针对装备试验鉴定过程，应将装备试验鉴定纳入装备发展的整个系统工程过程，同时，应用系统工程方法为装备发展阶段及不同试验鉴定阶段的管理决策提供信息；

2)针对装备试验鉴定系统，应运用人机工程来优化全系统的(包括硬件、软件和人)性能；

3)针对装备本身，应综合权衡保障性、进度和费用等约束条件，来优化装备作战效能、体系贡献度(率)、作战适用性和作战生存性，并做出相应的系统决策。

1.3 系统工程方法需求

装备试验鉴定贯穿于装备全寿命管理周期，系统工程方法是装备试验鉴定组织实施系统工程的有机组成部分。装备试验鉴定组织实施系统工程方法主要包括以下3个方面的应用：

1)针对装备试验鉴定系统的评价需求；

2)针对装备本身的评价需求；

3)针对装备试验鉴定管理的评价需求。

为了实现装备试验鉴定组织实施系统的最优设计、最优控制、最优决策与最优管理，必须运用一定的系统工程技术和方法。装备试验鉴定组织实施涉及的系统工程方法主要包括管理规划、计划评审方法、建模与仿真、权衡分析、多目标决策和综合评价方法等。其中：系统评价和决策等工程方法对装备试验鉴定系统评定至关重要，通过试验鉴定准备状况评价可明确装备试验鉴定系统是否已做好试验准备。试验准备状况通常需要回答的决策或评价问题有：

1)试验鉴定系统是否有充分的资源配置；

2)所有的试验鉴定资源是否已明确并经过协调；

3)期望的试验鉴定结果是什么；

4)试验鉴定有何风险以及如何降低风险；

5)试验鉴定结果对装备研制或定型有何影响等。

装备试验后综合与鉴定阶段需要回答的决策或评价问题有：

1)是否具备足够的试验数据样本量；

2)是否选择了适用的鉴定模型和方法等。

更重要的是有关装备本身的系统评价与决策，其目的是保证装备在规定费用、进度和风险等约束条件下能进入试验鉴定的后续阶段，如生产、列装等。关于装备本身需要回答的决策或评价问题有：

1)装备部件及其任何组件是否符合预定使用环境下的要求和功能；

2)装备的性能和效能是否满足预定使用环境下的预期任务要求；

3)试验鉴定过程中出现的装备互操作性问题和接口问题是否都得到了解决；

4)根据规定的作战使命和预定的使用环境，装备作战效能是否能够达到完成规定任务的期望值等。

装备试验鉴定管理领域需要回答的决策或评价问题有：

1)是否拟制并优化了系统工程应用方案；

2)是否拟制了试验鉴定主计划；

3)试验鉴定管理机构的管理效果是否符合预期的要求；

4)本次装备试验鉴定的质量是否符合预期的要求等。

2 美军装备试验鉴定组织实施现状

美军十分重视系统工程的应用，其将系统工程活动贯穿于装备采办周期的每一个阶段，认为装备试验鉴定活动是系统工程中校核与验证技术过程和支持技术评估的重要基础。

2.1 美国防部基于系统工程的试验鉴定组织实施

根据美国防部《试验与鉴定管理指南》(第6版)[1]35-36的相关内容，工程化的装备试验鉴定过程就是一系列重要的决策过程。试验鉴定过程从项目需求形成阶段开始，在装备采办过程的不同时期为决策者提供关于关键试验鉴定问题的解决方案，除了开展项目需求、采办策略和其他分析工作之外，还要形成不同阶段的决策信息需求。图1为美国防部基于系统工程的试验鉴定组织实施的三维结构。可以看出：装备试验鉴定系统工程过程是一个按照分析、设计、试验和决策的逻辑顺序反复迭代的过程，其将试验鉴定需求转化为构建、部署与运行所有试验鉴定系统和保障要素所需的说明。装备试验鉴定系统工程过程包括技术过程维和技术管理过程维。其中：技术过程覆盖装备试验鉴定系统的构建和运行，主要包括试验鉴定需求定义、试验鉴定需求分析、试验鉴定系统体系结构设计、试验鉴定分系统构建、试验鉴定系统集成和试验鉴定系统运行等；技术管理过程主要覆盖装备试验鉴定系统构建和运行控制，主要包括需求管理、界面管理、风险管理、配置管理、技术状态管理、技术数据管理、技术规划、技术评估和决策分析。

图1 美国防部基于系统工程的装备试验鉴定组织实施的三维结构

装备试验鉴定过程维将装备试验鉴定活动分为明确关键问题和数据要求、试验前分析与鉴定计划、试验现场的组织实施、试验后综合与鉴定报告以及试验鉴定信息平衡5个阶段，各阶段通过向系统工程过程提供信息反馈来支持各阶段的决策。其中：根据装备采办过程不同阶段的决策需求，明确关键问题和数据要求阶段形成试验鉴定所需的资料文件，依据这些文件可提出关键问题评估所需的资源及数据需求，从而确定被试装备的试验鉴定目标；试验前分析与鉴定计划阶段将对上一阶段得出的鉴定目标进行试验前分析，以确定所需数据的类型和数量、期望或预期的试验结果、进行试验与鉴定所需的分析手段等；试验现场的组织实施阶段包括试验活动的规划、实施和数据处理与分析等，试验鉴定人员确定并选择可直接应用于鉴定的历史资料数据，规划并实施必要的试验以获取新数据，并在数据用于下一阶段之前对其完整性、准确性和有效性进行筛选；试验后综合与鉴定报告阶段将数据转化合成为信息，并将测得的结果与试验前分析阶段的预期结果进行比较；试验鉴定信息平衡阶段的主要工作是决策者将对试验鉴定信息以及其他计划性信息进行权衡，以确定一系列实施措施，如生产样品、软件升级等，该阶段也可能会对试验数据提出其他需求，并开始新一轮的国防部试验鉴定过程。

2.2 美海军陆战队基于系统工程的作战试验鉴定组织实施

美国防部《试验与鉴定管理指南》(第6版)[1]36明确规定系统工程计划为强制性的、装备试验鉴定项目独有的寿命周期文件，系统工程计划必须与试验鉴定的主计划一致，且可相互追溯。美海军陆战队作战试验鉴定业务部根据作战试验鉴定的特点，在《美海军陆战队作战试验与鉴定》[2]指令性文件中，将作战试验鉴定过程划分为系统鉴定计划、试验设计及试验鉴定主计划输入、试验规划、作战试验实施、作战试验数据报告以及试验鉴定与报告6个阶段，并规定一旦项目启动，就必须按照该流程进行装备作战试验鉴定。根据每个阶段的任务内容、规划及管理等要求，美海军陆战队提出了基于系统工程的作战试验鉴定组织实施的三维结构，如图2所示。可以看出：与美国防部提出的装备试验鉴定组织实施的三维结构相同，美海军陆战队的装备作战试验鉴定系统工程过程也包括技术过程维和技术管理过程维。其中：系统鉴定计划阶段主要依据作战试验系统定义、鉴定框架定义和鉴定方法描述来制定系统试验鉴定计划；试验设计及试验鉴定主计划输入阶段的主要任务是创建试验概念，详尽的试验概念可为“试验鉴定总计划”提供准确且充分的输入，主要包括试验过程、样本数量、试验限制条件、试验资源，以及所需的建模与仿真方法支持等；试验规划阶段的任务是编写试验计划，主要采用面向任务的方法将鉴定结果与装备完成使命的能力联系起来，着眼系统的作战使命任务制定作战试验计划，以期提供更具鲁棒性的作战试验环境，更好地辅助完成试验鉴定目标；当试验计划获得批准且所有准备工作就绪后，即可转入作战试验实施阶段，试验项目组即可进驻试验场地并开始作战试验，其主要内容包括新装备培训、试验实施等；作战试验数据报告阶段的主要任务是试验项目组在离开试验场地之前记录试验数据报告时期、试验限制条件及试验偏差情况，由于后续的分析研究需要利用所有的原始试验数据，因此必须提供所有原始数据光盘及试验项目组织报告并存档；试验鉴定与报告阶段主要回答系统鉴定计划中的鉴定问题，从而为决策人员和项目主管人员进行系统设计和权衡等决策提供相关信息。

图2 美海军陆战队基于系统工程的装备作战试验鉴定组织实施的三维结构

3 美军装备试验鉴定组织实施的系统工程应用特点

分析美国防部装备试验鉴定和美海军陆战队装备作战试验鉴定的组织实施过程，可以看出美军装备试验鉴定的组织实施具有鲜明的系统工程应用特点，主要体现在如下3个方面。

3.1 系统工程管理

由美军装备试验鉴定的管理机构、法规体系和组织运行模式可以看出：美军装备试验鉴定的组织实施无处不体现了系统工程思想。

3.1.1 试验管理机构职能设置优化

美军装备试验鉴定管理实行国防部集中统管、三军分散实施的模式，国防部承担集中统管的职能，试验组织机构健全且职责明确。美国会从国家层面对试验鉴定政策制定、机构设置、重大项目审查和经费投入等进行宏观指导和监督。国防部下设试验鉴定管理机构和作战试验鉴定局，分别负责制定试验鉴定和作战试验鉴定政策，指导、审查各军种的试验鉴定和作战试验鉴定工作。陆军、空军、海军和海军陆战队分别建立了各自的试验与鉴定管理和执行机构，负责所属靶场与设施的建设、管理和使用，计划、审批、监督和实施所属装备系统的研制试验鉴定和作战试验鉴定。

3.1.2 试验鉴定法规体系建设系统规范

美国装备试验鉴定法规体系可分为国会立法、国防部指令条例,以及各军种的指令、条例和使用手册3个层次，体系层次清晰，指导性和针对性强。在国家层面，《美国法典》[13]第10篇“武装力量”中明确规定了军队系统试验鉴定机构的职责、各级试验机构的地位与作用；国会每财年的《国防授权法案》[14]中对试验鉴定的规划、计划、预算和重大建设项目均提出了明确要求。国防部有关采办和试验鉴定的指令、条例构成了军方开展装备试验鉴定工作的基础。三军则制定了本军种具体详细的装备试验与鉴定工作条令、条例和规定，以适应本军种的不同情况。

3.1.3 组织运行模式规范有效

美军采取“早期介入、全程贯穿”的系统工程思想，积极推行一体化装备试验鉴定运行模式。其针对每个重要武器项目组建一个试验鉴定一体化管理工作组，来制定协调装备全寿命周期所有试验活动的《试验鉴定主计划》，各试验鉴定管理机构(包括承包商、研制试验与鉴定办公室、作战试验与鉴定局)则按计划分别或共同组织实施各项试验事件，共享试验事件和试验数据，并保留各机构独立分析、评估和报告的权利。

3.2 系统工程技术管理

美军认为装备全寿命周期所有的试验鉴定活动都是系统工程过程，试验鉴定活动的每个阶段之间都基于决策结果进行优化反馈，美国防部将整个装备试验鉴定过程分为5个阶段，而基于系统工程的试验鉴定活动贯穿于装备全寿命周期，进入下一个阶段或返回上一个阶段均依据决策信息，系统建模与仿真为装备试验鉴定活动提供了重要手段支持。其中：试验鉴定活动的计划管理就是一种系统工程过程，通过编制计划、执行计划、检查计划完成情况和拟订改进措施4个环节，对试验鉴定活动实施有组织的领导、监督和控制。装备可靠性、可用性和可维修性计划是系统工程过程中必不可少的内容。另外，为了确保装备试验鉴定的顺利开展，充分发挥试验资源效能，提高试验资源利用率，美军利用系统优化的方法对试验资源进行统筹管理。

3.3 系统工程方法运用

美国防部《试验与鉴定管理指南》(第6版)[1]指出：装备采办过程和工程化的装备试验鉴定过程均是一系列重要的决策过程，其中广泛运用了系统分析、系统决策和系统评价等方法。如：在装备采办阶段进行装备方案分析时，采用了多方案分析技术来提出最优方案并确认效能指标；在工程与制造开发阶段进行试验鉴定时，对装备的兼容性和可操作性，可靠性、可用性和可维修性，可生存性、易损性和后勤保障能力，人机一体化及制约因素等关键技术问题进行了评估；在生产与部署阶段进行试验鉴定时，首先完成装备的作战效能、作战适用性和可生存性评估，确定装备可投入战场部署使用的程度等工作。而在实际的试验鉴定过程中，为了充分利用系统工程方法合理规划试验资源，基于建模与仿真等系统工程技术设计试验方案、设置试验环境、配备和控制试验资源、优化安排试验顺序、正确评估试验鉴定结果等；特别地，由于试验鉴定是一个对定性或定量数据进行审查和分析的反复迭代过程，其涉及过程分析、工程分析、矩阵分析和树状分析等诸多系统工程技术。

4 对我军组织实施装备试验鉴定的启示

随着多平台、多手段和多功能高新装备体系的建设与发展，装备试验工作必须由性能试验向作战试验转型，装备体系作战试验系统一般包括专门的作战试验部队、作战试验场区，大量的作战试验设施和精密昂贵的作战试验设备等，其系统组成复杂，给装备试验鉴定的组织实施带来了严峻的挑战。借鉴美军装备试验鉴定组织实施的系统工程应用实践，我军必须创新装备试验鉴定的组织实施模式，大力推行系统工程管理理念，以确保装备试验鉴定的高效实施。

4.1 加强顶层设计，是开展基于系统工程组织实施装备试验鉴定的重要前提

利用系统工程、项目管理等管理思想理念，从顶层对装备全寿命周期涉及的试验类型、数量，责任主体及其相互关系等进行界定，形成有序衔接的试验鉴定总体计划。成立试验鉴定一体化工作小组，早期介入、与新型装备发展同步，统筹规划共享的技术性能测试数据、技术摸底试验数据和建模仿真方法等内容，统筹管理跨基地试验、跨军兵种的通用试验资源，依据鉴定决策信息严格管理立项、研制和生产等不同寿命阶段间的转换。

装备的网络化、体系化和智能化发展以及试验鉴定模式的转型要求必须增补、完善军队层面的装备试验鉴定顶层法规，对《中国人民解放军装备条例》、《中国人民解放军装备科研条例》、《中国人民解放军装备采购条例》和《军工产品定型工作规定》等法规进行更新调整，积极探索建立“研制试验鉴定、作战试验鉴定和在役考核”一体化试验鉴定组织实施模式，实现装备体系贡献度(率)、作战效能和作战适用性试验的一体化规划与科学设计。明确基于系统工程过程管理的试验鉴定组织实施流程，有效规范试验鉴定的内容、指标、程序、方法、模型和数据等，建立装备试验鉴定组织实施工作相关的国家军用标准体系，使装备试验鉴定工作走上工程化、规范化和可持续的发展道路。

4.2 推行系统工程技术管理，是开展基于系统工程组织实施装备试验鉴定的重要途径

目前，我军法规对科研试验、定型试验和验收试验等试验鉴定的组织实施都作了相关规定，建立了各自的运行程序，但缺乏从更高层面对各种试验鉴定进行统筹设计的相关规定。因此，必须积极推行试验鉴定过程的系统工程技术管理，将系统分析、规划、决策和评价等系统工程技术贯穿于全寿命周期的所有试验过程以及试验鉴定过程的每一个阶段，确保试验鉴定内容正确、具体和可操作。采用顶层鉴定框架矩阵等系统分析技术，从关键性能参数和关键作战问题鉴定需求入手，逐层进行分解细化，建立科学合理的试验鉴定指标体系，规划试验方法、试验资源和决策支持。

4.3 推进系统工程方法应用，是开展基于系统工程组织实施装备试验鉴定的重要方向

基于系统工程理念推进系统工程方法在装备试验鉴定过程中的具体运用，应用系统工程方法解决装备作战能力或效能评估、作战能力影响因素的主次关系分析等关键问题。如：采用多属性、多准则决策方法，对试验鉴定方案、试验场地和配试设备等进行优化选择；采用数学规划、博弈论等方法进行装备体系对抗方案设计；基于建模与仿真技术对装备试验系统性能以及装备的作战效能、体系贡献度(率)等进行预测；基于回归模型、GM(1,1)、集对分析理论等对试验鉴定数据进行建模分析；采用灰色关联聚类、系统动力学、探索性分析、基于智能体的仿真建模和基于复杂网络的仿真建模等方法，对装备作战能力、作战效能或体系贡献度(率)进行评估；采用数学规划模型解决装备数量或地理位置配置、作战目标分配等问题等。

5 结论

装备试验鉴定工作是装备全寿命管理过程的重要环节，加强装备试验鉴定组织实施的系统工程方法研究，对装备试验鉴定工作实践具有指导作用。借鉴美军装备试验鉴定的系统工程的做法，提出了我军装备试验鉴定应加强系统工程管理的顶层设计、推行试验鉴定过程的系统工程技术管理和推进试验鉴定的系统工程方法应用，为装备试验鉴定组织实施工作的顺利开展提供有益的借鉴。

[1] Defense Acquisition University.Test and evaluation management guide (sixth edition)[M].Virginia:The Defense Acquisition University Press，2012:23.

[2] Marien Corps Operational Test and Evaluation Activity.Operational test & evaluation manual (third edition) [R].Virginia:United States Marine Corps,2013.

[3] 汪琦，郭丽红．美国导弹试验的组织指挥[J]．飞行器测控学报，2012,31(6):17-22.

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[13] 美国国会众议院法律修订咨议局.美国法典：军事法卷[M]．《世界各国法律大典》总编译委员会,译．北京:中国社会科学出版社，1994.

[14] 张玉华．2014年世界国防费发展报告[M]．北京:国防工业出版社，2015.

(责任编辑: 王生凤)

Organization and Implementation of US Military Equipment Test Evaluation and Inspiration

KE Hong-fa1, ZHU Ji-lu1, XU Yong2

(1. Department of Equipment Test, Equipment Academy, Beijing 102206, China；2. Information Engineering Office, Engineering Design and Research Center, Beijing 100028, China)

System engineering requirements of organization and implementation of equipment test evaluation are expounded, system engineering application status of organization and implementation of US Department of Defense equipment test evaluation and Marine Corps operational test evaluation are analyzed. Then, system engineering application characteristics of organization and implementation of US military equipment test evaluation are generalized, and draw lessons from the practice of US military equipment test evaluation organization. Finally, suggestions on organization and implementation of our army equipment test evaluation, such as enhancing top level design of system engineering management, pursuing system engineering technique management and advancing system engineering methodology application in test and evaluation process, are proposed.

equipment test; test evaluation; organization and implementation; system engineering

1672-1497(2017)02-0005-06

2016-10-19

军队科研计划项目

柯宏发(1969-)，男，教授，博士。

E252

A

10.3969/j.issn.1672-1497.2017.02.002