关于装备体系顶层设计能力建设的思考

王兰义 窦小强 /文

习近平总书记指出：坚持走中国特色强军之路，全面推进国防和军队现代化。坚持富国和强军相统一，强化统一领导、顶层设计、改革创新和重大项目落实，深化国防科技工业改革，形成军民融合深度发展格局，构建一体化的国家战略体系和能力。

新的历史时期，国防科技工业应围绕“装备实战运用需求增强、联合需求论证强化、装备体系化程度提升、全新的鉴定模式”等装备建设新需求，加强装备体系顶层设计，优化装备体系结构，做好军事需求与装备研发的有效衔接，提升新形势下工业部门武器装备自主发展能力。

武器装备体系顶层设计任务

体系顶层设计最早源于自然科学和大型工程建设领域，是采用自上而下的系统工程理论与方法，从整体和全局的角度，对复杂对象各要素、各层次、各阶段进行科学统筹、总体规划、布局优化和路径设计，指导和规范复杂对象协调有序建设和资源高效利用以支持使命目标的高效实现。

装备体系具有明确的使命目标和复杂的作战需求，涉及要素齐全、环境多变，考虑装备体系实战化运用，其体系构成、交互关系、运用时序均体现出更强的灵活性和可变性，是典型的复杂对象。装备体系研发需要通过顶层设计方法实现在复杂的作战场景下厘清装备研制需求、论证装备体系的层次结构、优化装备运用流程、提出装备运用方法、评估装备的实战效能、摸清装备体系贡献率底数，并为装备研制分解提出明确的技术指标。基于上述目的，可以归纳出以下体系顶层设计的主要任务：

体系需求论证。从作战能力需求出发沿体系级、系统级、装备级对指标需求进行逐级分解。需要开展的工作包括装备体系需求分解与建模、威胁场景构建、技术途径论证、需求迭代优化等。

体系架构设计。主要目的是规划论证装备体系组成、系统接口、交战时序、指标体系等，提出体系设计方案、装备系统战技指标及系统接口标准，明确每个装备在整个装备体系中的功能定位，实现各种武器装备之间的优势互补和协调运转。

装备作战运用方法研究。结合未来可能面临的实战场景，基于装备能力特点，深挖装备潜力，设计装备作战运用方案，形成装备使用手册，使交付的武器装备不仅管用，而且好用。

体系效能评估。依托虚拟战场环境开展体系作战仿真，对特定作战场景下的装备体系作战效能进行前瞻性评估，分析对比每个装备在体系中发挥作用的大小。

从任务定位看，装备体系顶层设计是基于传统武器系统研制任务向体系化论证、设计、集成、验证评估的进一步延伸。在充分继承传统装备研发能力基础上，搭建起装备体系需求与装备研发需求、装备技术能力与装备体系能力的桥梁，打通由体系需求到体系能力的链路，适应新形势下装备体系建设需求，有效支撑工业部门装备体系自主发展。

支撑体系顶层设计的建设条件框架

结合国内外经验，考虑装备体系的复杂性，武器装备体系顶层设计应重点采用数字化设计与研发手段开展。通过对目前已开展论证的各项任务所需要的条件进行归纳总结，我们认为支撑体系设计的建设条件总体上可以分为体系设计条件、虚拟化战场环境构建条件、大样本仿真计算条件、效能评估条件。

体系设计条件。主要用于支撑体系作战场景开发、体系需求分析与管理、体系架构设计与验证、体系联合作战方案设计等任务。根据装备具体特点与需求，建设条件一般包括体系对抗条件分析、体系需求分析、体系架构设计、体系联合作战方案设计与开发等相关工具及软件。

虚拟化环境与模型构建条件。这是体系顶层设计条件的核心要素，决定了体系作战推演及体系仿真的研究规模、研究边界及可信度等。需要根据体系设计及仿真评估要求，综合考虑装备体系的运用场景、对抗对手及自然电磁环境，建设相应颗粒度的模型库或所需模型快速开发条件。

大样本仿真计算及评估条件。用于支撑体系作战仿真及效能评估的高效运行。主要建设条件包括模型体系的集成与运用调度条件、模型资源及仿真数据的存储条件、高性能计算条件、数据挖掘与分析评估条件等。

体系顶层设计能力建设的启示

开展装备体系顶层设计既是我国国防科技工业发展的必然趋势，也是适应新时期装备建设的总体要求。结合国防科技工业特点，研究已经开展的项目和建设，归纳出一些启示。

一是注重标准规范建设。从任务层面看，较单一装备研制，装备体系顶层设计更注重体系整体能力，研究系统与系统之间的接口、流程和关系，存在更多跨装备、跨行业、跨领域之间的融合与集成；而从当前装备现状看，装备之间、平台之间、系统之间的接口、流程、标准不统一成为目前装备体系融合与集成的瓶颈。在这样的背景下，开展标准体系和设计规范的建设，建立与我国装备体系建设特点相适应的体系顶层设计标准规范是装备体系顶层设计的基础和重点。

二是注重虚实结合。在装备体系顶层设计过程中，基于数字战场，依托数字化手段开展体系论证和体系仿真是核心的技术手段。在这种背景下，结果的可信度依赖于虚拟战场环境及装备模型的准确性。而由于装备本身机理的复杂性及体系要素的强耦合性，许多过程与规律难以采用纯数字手段开展逼真模拟，需要在体系顶层设计能力建设中考虑虚实结合的发展方向，兼顾半实物、实物、人在回路的体系仿真环境演化需求。强化体系虚拟仿真能力与现有实装试验验证能力的深度融合，实现装备体系设计能力的纵向打通。

三是注重资源共享。面向未来联合作战需求，不同军种、不同类型的武器装备必须进行深度融合，实现协同运转，与之相适应的，在体系顶层设计中也应整合各装备领域资源，开展协同设计，以保证体系要素的全面性、体系论证的完整性。需要在体系顶层设计条件规划中突出建设方案的开放性和可扩展性，提前布局各体系接口关系论证工作，为将来围绕联合作战需求的多体系跨域协同、集成联试奠定技术基础，实现装备体系设计能力的横向整合。

四是注重示范带动。为提升投资建设效益，可以考虑优先支持重点装备领域的总体设计单位，或在系统工程、体系工程领域具有较好基础的单位率先开展顶层设计能力建设。待体系顶层设计取得一定成果，相关理论及实践经验得到进一步夯实后，带动国防科技工业装备体系设计能力全面增强。