破障装备在役考核阶段作战效能检验研究初探

2022-08-07 02:35罗彬月宋敬华
新技术新工艺 2022年6期
关键词:物元效能装备

罗彬月,宋敬华

(1.陆军装甲兵学院,北京 100072;2.71352部队,河北 张家口 075100)

习主席在全军装备工作会议上强调:“要着力构建先进实用的试验鉴定体系,摸清武器装备性能底数,确保武器装备实战适用性”。随着军队体制编制调整改革的完成,我军作战力量编成发生了巨大变化,但破障装备还不同程度存在作战效能与任务不相适应、装备编配结构不够合理、与装备体系不能匹配等问题,迫切需要科学的、有效的试验鉴定工作为破障装备的改进发展提供依据和参考[1]。

1 破障装备作战效能检验必要性分析

对破障装备作战效能进行科学的、有效的检验,是开展好装备体系检验,以及为破障装备的改进升级和研制发展提供科学依据的必然要求[2]。深入开展破障装备作战效能检验主要有如下几个方面的意义。

一是有利于完善装备在役考核理论体系。装备在役考核,是在装备在列装部队、相关院校结合正常战备训练、联合演训及教学等任务组织实施期间所进行的持续性试验鉴定活动,其重点关注的是装备在部队是否适用,装备质量水平是否稳定,保障资源是否配套、合理,装备的经济性好不好,编配模式是否高效等问题[3]。其工作对于保障我军装备建设健康发展、促进战斗力的形成和保持具有举足轻重的地位和作用。破障装备作为重要的作战保障装备,对联合作战的顺利进行起着重要作用。深入研究其作战效能检验,一方面可以在装备检验中增强各类不同装备在役考核的区分度,为提高在役考核的全面性、准确性、有效性提供帮助;另一方面也可以通过对行动设计研究,进一步探索装备在役考核组织方法。

二是为破障装备改进研发、编配运用提出科学建议。军改后,试验鉴定领域的一个重要的变化是将全寿命周期的装备试验变为性能试验、作战试验和在役考核三大类。其中,在役考核更是一个全新的名词,通过在役考核的组织实施,可以解决过去长期存在的问题,让有关部门聆听底层的“声音”,让列装的破障装备更接“地气”,进而弥补短板弱项,改进提高,优化升级[4]。通过在役考核阶段开展破障装备作战效能检验工作,可以对破障装备存在的短板弱项和问题进行梳理和分析,对破障装备优化改进提出意见和建议,为新的破障装备研制提供方向,提高合成部队装备体系整体作战效能并发现当前合成部队破障装备编制以及作战运用存在的问题,寻求有利于提高破障装备体系适用性的装备编配模式和运用方法。

三是为后续破障装备发展提供参考和借鉴。装备发展的最直接动力是实际需求。破障装备需要发展哪些装备,发展多少数量,各种装备之间应保持怎样的比例,哪些装备应优先发展,通过作战效能问题检验研究,可以初步探索破障装备作战效能检验的方法,同时也为其他类型装备作战效能检验提供有益借鉴,通过相关工作,可以掌握装备列装服役的第一手资料,为装备改进改型提供相关建议进而为装备调配部门优化装备编配结构和战法训法创新提供支持,最终实现破障装备跨越式发展[5]。

2 破障装备作战效能检验现状分析

2.1 相关研究

在役考核是近两年提出的概念,是指在装备列装服役阶段,测试考核装备是否能够满足部队作战需求以及满足的程度,是一项持续性的装备试验与鉴定活动,针对不同关注的问题,可在装备列装到退役全程多次组织开展[6]。

破障装备作战效能检验的研究是在役考核中重要的一环,目前多为演训活动中的定性评估和仿真领域的检验评估,而实战环境下的定量评估,仅在一些装备体系检验研究中作为分系统效能检验内容有所体现,专门针对破障装备进行的检验还比较缺乏,破障装备真实的作战效能往往不能得到全面的、有效的检验[7]。

2.2 问题分析

综合国内外研究情况看,当前我军在破障装备作战效能检验研究上还存在如下几个方面的不足。

1)针对破障装备进行检验的研究比较少。

当前国内的在役考核多以主战装备或装备体系为研究对象,而对破障装备等作战效能检验研究的较少,但作为我军装备体系的重要组成部分,破障装备的作战效能对整个作战单位的作战能力生成有着至关重要的作用,对破障装备进行有效的检验,是整个在役考核中不可或缺的一环。

2)破障装备评估指标体系设计与专业特点的符合度不足。

当前针对破障装备作战效能检验的指标设计多参照主战装备的评估指标设计特点,反映的是装备作业能力的“绝对值”,而破障装备作为作战保障装备,其作战效能的大小,除作业能力之外,还取决于其战场生存、战场机动、指挥控制等多个能力,这是一个“相对值”。

3)检验结果的归因分析不够准确。

进行装备检验研究,无论采取什么方式,利用什么评估模型,最终的目的肯定不只是为了求得评估的数值,而是要分析评估结果,找出决定检验结果的真正原因,给出准确有用的评估建议。国内现有的检验研究中,对于检验结果归因分析工作做得还不够,尤其是对于人为变量因素考虑较少。

3 破障装备作战效能检验流程设计

3.1 指标体系设计

指标体系是破障装备在役考核内容的逐层分解细化,也是其在役考核的核心内容,同时指标体系的末级指标值是通过在役考核科目所采集,因此指标体系也是在役考核的基础工作,牵引着在役考核的数据采集和考核评估。针对工程保障装备,特别是破障装备,其作战对手是敌军早已设立好的、利用障碍物消耗迟滞和破坏我军机动决心的“屏障”,所以对其体系作战效能的评价,需要找到一种合适的评价方式来表征其大小。

针对破障装备作战效能检验,本文采用文献研究与调查分析相结合的方式,深入分析破障装备作战效能生成的影响因素,梳理形成破障装备作战效能检验任务剖面,纠正以往参照主战装备特点设计破障装备评估指标体系的不足,构建专业针对性强的检验评估指标体系,具体如图1所示。

3.2 作战效能检验评估模型

建立评估模型应根据评估问题需要,反映评估对象基本特征。对不同性质的评估问题应选择不同的模型,评估模型应尽可能地简化而又逼近或符合客观实际。

常用的评估方法主要有德尔菲法、层次分析法、模糊综合评价法、数据包络分析法、人工神经网络评价法、灰色综合评价法、云重心评判法和熵权法等。在众多评估方法中,评估出发点不同,适用对象不同,而且各有优缺点。由于体系作战效能评估是一个多阶段、多层次、多指标的综合评估问题,评估涉及的因素众多,包含许多不确定的、模糊的和随机的因素。因此,将云理论和物元分析法相法结合,可以形成定性定量相结合的方法,使评价结果更具合理性。

3.2.1 物元分析法

物元分析法是由我国学者蔡文创立的一门集系统科学、思维科学和数学交叉的学科,旨在解决和求解不相容问题。其核心思想是把现实的事物通过事物名称N、事物特征c、事物特征对应的值v抽象成数学问题,其表达式为R=(N,c,v)。其中,特征名称c的取值范围称为经典域,即各指标量值对应的评价。如A型车机动能力中的平均速度为30 km/h,可表示为R=(机动能力,平均速度,30 km/h),这是A型车的一元一维物元。如果一个事物N有多个特征,其特征为c1,c2,c3, …,cn,用对应的值v1,v2,v3, …,vn来表述,记为Rn=(N,cn,vn)(n=1, 2, …,n)。

在确定指标体系的前提下,通过物元分析法解决评估问题,首先应确定其经典域以及节域,并通过二者计算出指标关联度,最后结合权重确定综合关联度进而对综合等级进行评价。其具体流程如图2所示。

通过物元分析法解决评估问题,其优点是可以将显示的问题用数学语言来表达,可以将复杂的问题具体化且可以简化指标之间的差异及不相容问题,但是其对数据量要求较高,且对应值v的范围较为固定,不利于对小样本、非确定的评估对象进行评价[8]。

3.2.2 云理论

“云”这个概念是由李德毅院士于1995年首次系统地提出来的,用来解决复杂系统中的不确定性问题,实现了定性和定量指标间相互转换的难题。随着评估方法不断创新发展,模糊数学在评估中的地位逐渐重要,云模型作为其中的一种方法,已经被专家学者应用到各个领域中,而且随着信息化水平的提高,需要评估的系统更复杂,不确定性更多,为此,基于云理论的研究将更加深入。

期望Ex、熵En和超熵He是正态云模型的3个数字特征,分别代表中心极限值、模糊程度和模糊程度的随机性,在云形中反映为云形的最高点、云形的“跨度”和云形的“厚度”[9]。这3个数字特征将定性概念的模糊性和随机性巧妙地结合起来,实现了定性概念和定量度量的相互映射。

云模型一般分为正态云、半正态云、梯形云和半梯形云,其生产算法称为云发生器。云变换的一般数学表达式为:

f(x)→(Ex1,En,He)

(1)

由于正态云具有“3En”的规则,即论域U对特定的A来说,有大约99.73%的云滴位于[Ex-3En,Ex+3En]的区间上[10]。

通过云理论解决评估问题,其优点是解决了小样本以及不确定问题的求解,但其缺点是对不相容问题以及解决指标之间的差异性关注较少。

3.2.3 云物元模型

物元模型对事物评价应用广泛,但对其指标评价隶属度上将v设为固定值处理,单在实际情况中,v值具有一定的模糊性,可在一个范围内浮动,若将其当成固定值,会降低评判结果的可信程度。基于此,将云模型和物元分析法相组合,将云理论的数字特征值(Ex1,En,He)代替物元分析法中原有的v值,既解决了样本量小的问题,又解决了不相容的问题,得到“云物元”算法。其表达式为:

(2)

3.3 检验组织实施

检验组织实施是将破障装备在役考核“落到实处”的重要一环。其过程可分为科目设计、数据采集和检验评估3步。

3.3.1 科目设计

破障装备作战效能检验需要根据末级指标选取考核科目内容。选取时应选择具有典型性和代表性的训练科目设置为考核科目。针对作战紧密相关的内容,采取专项试验形式进行考核,从构设逼真的实战环境出发,以任务需求为牵引,以预定战场和预定对手为依据,科学设置检验条件,增强试验的针对性;从模拟真实作战行动出发,注重检验行动组织实施的连贯性、自主性以及对抗性,克服性能试验模式的干扰,把试验与实战真正联系起来设置科目。

同时,对于要结合基层部队的试验条件和日常战备训练活动,主要通过问卷调查、座谈调研和专项试验等形式进行。对难以量化的考核评价内容,采用问卷调查形式进行考核;对参试部队掌握不全面的考核评价内容,采取座谈调研的形式进行考核。

3.3.2 数据采集

破障装备作战效能数据是指从在役考核科目结果中采集和获取的数据。该类数据采集地位重要,具有承上启下的作用。数据采集要深入研究指标评定方法和模型验证需要,精准掌握数据需求,建立完善全过程试验信息采集手段,全面完整、真实可靠获取被试装备、模拟目标、战场环境以及对抗毁伤试验数据,充分挖掘试验数据的潜在应用价值,为装备性能评估和实战运用提供支撑。

3.3.3 检验评估

检验评估是将数据和模型综合运用的过程,综合利用网络层次分析法等评估方法,以实战条件为背景,结合部队日常使用情况,最终得到作战效能较为可靠的结果。

3.4 检验结果分析

认真梳理检验结果,对破障装备作战效能生成的影响因素进行分析,通过分析作战效能指标之间的数据,找准其缺陷,反推装备建设需求,牵引破障装备论证、研制、生产和使用管理,助力保持破障装备建设的正确方向,促进装备发展更加科学高效。

4 结语

本文重点研究国内外对作战效能的检验工作的现状,以此为基础,提出破障装备作战效能检验的方法,为破障装备的编配调整、改进升级和创新发展提供依据,为装备试验理论的完善与发展提供参考。

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