基于CQEMR 席位图谱的陆军指挥信息系统需求方法*

王 超，朱 峰，李 东，韩 东

（中国电子科技集团公司第二十八研究所，南京 210014）

0 引言

指挥信息系统作为信息化作战不可或缺的手段，在复杂作战环境下发挥着神经中枢的重要作用。随着信息系统技术快速演变，陆军信息系统装备迅猛发展，性能日趋先进、构成日趋复杂、费用日趋昂贵，如何将新需求、新技术、新理论、新概念等细粒度应用在军事作战中，成为近年来的研究热点。其中需求研究作为指挥信息系统设计的前提，是指导和约束系统研制的基础，目前研究方向主要集中在以下3 个方面：1）体系结构方面，借鉴美军DODAF 体系架构，系统开展能力、作战、服务、系统、采办、技术标准等需求研究，并结合具体任务活动，针对性细化开展需求分析。2）理论方法方面，以作战能力需求分析为核心，结合优化改进的理论算法进行需求研究。高斌等从业务期望需求和技术实现需求两个方面，提出需求论证的组织过程，并以外军岛屿夺控作战为典型案例进行验证。刘一等提出“体系作战效果-作战运用方式-关键能力需求-需求方案决策优化”的需求映射机制，构建了新型装备作战指挥信息系统军事需求论证的反向分析总体框架。3）任务牵引方面，结合使命任务和作战活动特点，针对性地开展任务、功能、装备需求研究，具有导向、牵引、检验和增效的作用，张承龙等从设计战争的角度对武器作战需求进行了研究，将研究范围从1 个“装备环”扩展为3 个“战争环”。

近年来，虽然军事需求研究理论不断深入，但是我军信息系统装备需求研究方法体系性不够深入、理论性不强、应用性不足等情况仍然存在，尤其是针对军兵种指挥信息系统军事需求的研究更是存在不够深入、不够清晰等情况，难以直接指导装备研制。本文首先梳理总结美军需求研究发展现状及启示，然后分析我军发展现状及存在问题，最后通过研究思路、基本概念、实现途径和预期成效4个方面，创新提出全覆盖、可量化、可评估、可映射、可关联的陆军指挥信息系统需求研究方法。

1 美军军事需求研究现状及启示

长期以来，美军高度重视装备军事需求研究，首先以基于威胁的需求生成系统（requirement generation system，RGS）研究方法出发，重点研究各装备、各系统自身需求。然后针对RGS 方法不足，从联合作战概念角度出发，体系性开展了基于能力的联合能力集成与发展系统（joint capability integration and development system，JCIDS）研究。JCIDS作为DODAF 体系结构中的重要环节，从作战概念、作战条令、组织机构、器材设施等多个方面，进一步规范和量化描述装备军事需求。

1.1 基于威胁的从底至上RGS 研究

需求生成系统（RGS）根据具体、特定的威胁进行分析，以各军种为主导，根据自身情况从底至上形成各自的需求，再由联合需求审查委员会（JROC）进行审核。在联合作战背景下，原有的各军种主导需求提报和采办管理的制度存在众多的缺陷，主要体现在未能成体系地统筹考虑各军种的需求，导致各类系统呈现“烟囱”式特点，系统间通联不畅，体系化运用难度大，不能完全满足一体化联合作战需求。

RGS 需求生成方法如图1 所示。RGS 系统的需求开发采用“从底至上”的方式，各军种根据自身战略构想与作战需求独立提出需求，经主管部门进行协调后确定需求与方案，各军种独立进行系统开发，RGS 在需求开发过程中对能力集成考虑较少，待各个军种系统开发完成后，再进行系统间的集成，各军种系统之间具有部分互操作能力。

图1 基于威胁的需求生成方法

1.2 基于能力的从顶向下JCIDS 研究

2003 年，美军在原有需求生成系统上进行改革，发布联合作战能力集成与开发系统（JCIDS），基于联合作战能力，从顶向下对不确定的、宽泛的威胁进行研究。根据联合作战构想和概念，确定联合作战的环境、方式以及能力要求，在跨军兵种范围内探索能力的实现手段，细化待开发装备系统的具体需求，通过先考虑能力层次的集成，走出“先列装再系统集成”的误区，使得各系统具备“天生”的联合作战能力。JCIDS 需求生成方法如图2 所示。

图2 联合能力集成与开发系统的分析过程

RGS 与JCIDS 的区别主要有如下3 个方面：

1）RGS 基于威胁，各军种根据各自威胁提出对应需求；JCIDS 基于能力，以联合作战能力需求应对各军种存在的威胁。

2）RGS 从底至上，各军种独立提出需求，上级部门规划与审核形成需求，指导各军种独立开发系统并进行集成；JCIDS 从顶向下，以联合作战概念、国家安全战略为牵引，统筹各军种需求，聚焦联合作战，探索体系能力生成方式。

3）RGS 以末端平台为核心，先开发再集成；JCIDS 以能力集成为核心，先集成再开发。

1.3 美军需求发展启示

通过美军需求发展研究，需求生成存在涉及部门广、影响因素多、内容涵盖多、工作过程复杂，容不得盲目性、无序性、随意性等发展状态，任何失误都可能造成严重后果，导致体系作战能力无法生成，对我军需求研究主要有3 个方面发展启示。

1.3.1 聚焦能力生成、强化顶层设计

强化需求顶层规划，从联合作战概念出发，覆盖需求生成和审查全流程，制定需求研究体系架构，从源头保证研制的装备满足联合作战要求。

1.3.2 紧盯法规条令、实现融合发展

以能力需求为目标，广泛探索能力的具体实现手段，并成立组织架构，有力地促进装备与编制体制、条令、训练、保障等非装备因素的协调发展，为强化武器装备体系建设起到了积极作用。

1.3.3 注重标准规范、筑强需求基石

通过对需求研究标准化、规范化追求，促进工程产品质量与效益的最大化。规范需求研究工程过程中程序、任务、方法、成果、描述和管理等所有活动，做到有标准可依、有规范可循。

2 我军发展现状及存在问题

2.1 发展现状

军改前，我军军事需求研究未明确组织架构，多基于场景、目标、威胁等开展需求分析方法研究，并以具体项目为主线，独立开展军事需求研究，与美军RCS 研究方法类似。军改后，按照全军联合作战总体要求，陆军发挥装备集中统管红利，强化装备发展规划，注重装备通用化、扁平化、实战化，以及互联互通互操作性等指挥作业要求，由军委抓总负责装备研制项目的审核等工作，开展基于能力的需求分析方法，一定程度上缓解了军事需求研究缺位的短板问题，与美军JCIDS 研究方法类似。各需求研究方法对比如表1 所示。

表1 我军需求研究方法对比表

2.2 存在问题

针对先期作战需求研究不深入、制定不全面、内容缺审核、发布欠权威等情况，借鉴美军DODAF架构研究经验，细化需求研究粒度，规范需求研究方法，尽可能满足直接指导装备研制要求。经深入分析、梳理总结，仍然存在以下4 个方面突出问题。

2.2.1 组织架构不健全、闭环机制待完善

需求生成自身有着强烈的系统性需求，容不得无序性、随意性等发展状态，需要明确的组织架构和研究流程等。当前需求生成过程涉及部门广、影响因素多等，存在组织管理链条长、协调机制不完善、专业审核粒度粗等问题。

2.2.2 标准规范未发布、工程思维体现少

需求生成涉及多个组织部门和人员，落地实施可操作性不高，工程化解决方案不托底，需要明确的标准规范和统一要求。当前尚未明确需求研究的标准化、规划化工作，需求研究存在要素不全、内容不细、角度不一等问题，难以成体系开展需求研究工作。

2.2.3 装备需求分头立、体系能力形成难

需求研究以项目为主线，每个项目对应一个军事需求，没有基于统一的作战能力进行需要深化研究，无法确保各项任务完成后，全面支撑联合作战能力生成。

2.2.4 系统需求粒度粗、装备研制指导难

需求研究粒度不够细，与用户贴合的不紧，定性要求体现的多，定量要求体现的少，导致用户融入感和操作感不强等，难以直接指导系统研制建设。

3 CQREMR 席位图谱

3.1 研究思路

CQREMR 席位图谱的提出，借鉴了美军DoDAF架构理论并吸纳知识图谱最新成果。

美国国防部体系架构框架（DoDAF），是美国国防部针对体系结构提出的一种通用的系统体系架构开发、描述和集成的系统工程方法。DoDAF 通过全视点、能力视点、系统视点、作战视点、数据和信息视点、项目视点、服务视点、标准视点共8 类视点对体系架构进行描述，明确体系组成与业务流程。本文以DoDAF 各视点分析方法与分析结果为牵引，明确需求生成的覆盖内容、评估方法、关联关系等，可实现成体系的需求分析。

知识图谱（Knowledge Graph）是一种特殊的语义网络，利用实体、关系、属性等构建信息之间的关联关系，形成统一表达的离散信息关系网络，为隐含信息挖掘、知识推理等应用提供支撑。本文基于知识图谱构建技术，建立需求分析时席位、装备、要素、编组、系统等各类信息之间的关联关系，为关联需求、量化需求、映射需求提供支撑。

结合全军联合作战总体要求，充分考虑陆军部队使命任务、作战样式、编成编组等特点，按照“聚焦联合作战、坚持用户中心、着眼席位图谱、构建多级视图”的研究思路，提出以作战席位为中心，纵向贯穿席位、装备、要素、编组和系统5 个类型，横向覆盖作战活动、能力要求、系统功能和装备研制4个方面，涉及规划方、用户方、设计方、承制方和交付方5 个攸关方，利用全覆盖（Coverage）、可量化（Quantification）、可评估（Evaluation）、可映射（Mapping）和可关联（Relation）5 种实现途径，形成易理解、明定位、可溯源的陆军指挥信息系统需求研究成果，支撑构建基于席位图谱的体系化、标准化、规范化陆军联合作战能力生成需求工程方法论。

图3 席位图谱需求研究思路

3.2 基本概念

3.2.1 需求生成

需求生成指的是围绕军事活动使命任务，满足各层次要求，明确装备发展的方向与阶段目标，贯穿作战、能力、功能、装备等需求生成、审查和更新的全过程，涵盖需求研究的工作内容、组织机构，以及各项工作和机构之间的关系等。

3.2.2 席位

席位对应联合作战指挥业务中指挥员和作业人员角色，在作战编组中拥有对应的职能和位置，并依托作战装备和指挥信息系统，进行组织运用、信息交互等指挥作业。

3.2.3 席位图谱分析法

席位图谱分析法是工程化方法在需求研究方面的措施途径，作为各席位间内在关系的可视化工具，将各类系统、编组、要素、装备中的席位有机联系在一起。按照联合作战目标要求，坚持以用户为中心，席位为抓手，明确席位、装备、要素、编组、系统组成和信息交互关系，构建内容覆盖全面、方法标准规范、实施精准高效的需求研究报告，能够系统性地指导装备研制。

3.2.4 全覆盖途径

全覆盖途径指的是涵盖需求生成的组织架构、研究对象、工作过程、主要内容等多个环节和对象，是生成精准需求的基本保证和内在动力。

3.2.5 可量化途径

可量化途径指的是围绕联合作战能力生成的总体要求，从席位、装备、要素、编组等多个维度，明确信息通联、指挥控制、火力打击、综合保障等定量要求，能够直接指导装备、系统等研制。

3.2.6 可评估途径

可评估途径指的是需求生成需要经过多次迭代，离不开模拟仿真、实装试用等多个方面的验证，同时在完成装备研制后，通过定型装备具体功能性能要求与作战、能力、功能需求进行对比分析，得到研制装备的实际体系贡献率。

3.2.7 可映射途径

可映射途径指的是席位不是独立的，是需求生成的源头，可映射到装备、要素、编组、系统中，通过聚焦联合作战通用、突出军种业务特色，明确席位在其中的作用和需求。

3.2.8 可关联途径

可关联途径指的是席位与席位之间，席位与装备、要素、编组、系统之间，以及装备与装备之间等，按照指挥作业要求进行态势共享、作战筹划、行动控制等信息交互，构建席位、装备等之间内部和外部联系。

3.3 实现途径

3.3.1 坚持用户中心，健全工作机制，实现需求生成全覆盖

按照联合作战总体要求，制定需求研究蓝图，明确阶段发展目标；遵循用户为中心的设计理念，梳理作战、能力、功能、装备等需求研究内容，形成需求分析、生成、审查、评估和更新过程；成立涵盖5类攸关方的组织架构，明确各个环节涉及的具体部门和应该发挥的作用。全覆盖途径如图4 所示。

图4 需求生成全覆盖途径

3.3.2 细化需求分类，强化定量描述，实现需求生成可量化

针对陆战场情报、机动式信息服务等陆军作战特点，通过基于指挥员、作业人员等不同角色的专业化需求描述，形成融入联合作战的军事需求报告，并通过席位、装备、要素、编组和系统需求定量描述，明确作战需求与装备性能、装备席位与部队人员角色等映射关系，梳理装备发展存在的短板弱项，能够直接指导装备研制。可量化途径如图5 所示。

图5 需求生成可量化途径

3.3.3 突出评估闭环，促进需求迭代，实现需求生成可评估

需求生成离不开作战活动的牵引，离不开专家经验的转化，离不开实战化演训的检验，注重需求分析、生成、审查、评估和更新全过程发展，并通过装备集成测试和日常演训活动等检验评估，强化军事需求和装备研制双牵双驱，推动军事需求研究的持续更新迭代。可评估途径如图6 所示。

图6 需求生成可评估途径

3.3.4 瞄准定位作用，强化映射互联，实现需求生成可映射

通过席位与指挥员和作业人员的角色映射，明确指挥员和作业人员在席位、装备、要素、编组、系统中的位置和作用；通过席位与装备、装备与要素、要素与编组、编组与系统的关系映射，明确装备发展思路和研制要求。可映射途径如图7 所示。

图7 需求生成可映射途径

3.3.5 梳理结构组成，明确信息关联，实现需求生成可关联

紧贴作战编组等特点，成体系梳理需求研究中涉及的席位、装备、要素、编组和系统等结构组成和功能要求，分析各个席位、装备、要素等内部和外部的信息交互，并按照信息通联、侦察情报、指挥控制、火力打击和综合保障等逐层细化分解，同时明确具体展现形式，分别指导各个系统装备研制。以合成旅基本指挥所需求生成为例，如图8 所示。

图8 典型合成旅基本指挥所需求生成可关联途径

3.4 预期成效

1）形成基于席位图谱分析的需求研究工程方法论。贯穿需求分析、审查、评估、更新等全环节，形成覆盖作战活动、能力要求、系统功能和装备研制需求研究体系架构和标准规范，切实解决需求研究体系性不强的问题。

2）形成需求研究专业组织架构。健全规划方、用户方、设计方、承制方和交付方等多个攸关方的沟通机制，切实解决需求生成管理分散、需求重复度高等问题。

3）形成需求研究成果库。发挥装备和作战需求融合剂作用，基于图谱进行席位、装备、要素、编组和系统等进行细粒度的综合展现，切实解决需求颗粒度粗、指导性不强的问题。

4）形成需求研究专业化人才梯队。明确岗位考评精准化手段，推进军官职业化发展，切实解决部队专业化人才缺、信息化应用不足的问题。

与现有需求研究方法相比，本文提出的基于CQEMR 席位图谱的陆军指挥信息系统需求研究方法，解决了基于场景、目标、威胁、能力等需求研究方法在组织架构、闭环机制、标准规范方面存在的问题，实现了需求生成的全覆盖、可量化、可评估、可映射、可关联，可体系化、标准化、规范化的进行陆军指挥信息系统需求分析。

4 结论

通过分析外军需求研究现状和发展启示，结合我军装备发展现状和存在问题，创新提出基于CQEMR 席位图谱的陆军指挥信息系统需求研究方法，明确了装备需求研究思路、基本概念、具体实现途径等，为我军指挥信息系统需求研究提供了重要理论指导。