基于“项目-能力”关联的战略规划项目体系贡献率评估方法

王 涛, 李小波, 张 杰, 何 华, 王维平

(国防科技大学系统工程学院, 湖南 长沙 410073)

0 引 言

战略规划是为达到一定的战略目标,从全局高度谋划军事力量建设与运用,进行战争准备与实施的一系列理论和实践活动。信息化条件下联合作战时代,战略规划的核心目标是战略能力生成,核心支撑是联合作战体系建设与运用,重要抓手是军队建设发展规划项目。基于能力的规划是体系时代战略规划的创新发展,面向核心战略能力生成的重大项目规划建设是军队战略目标“解码”“落地”的核心关键所在[1]。因此,战略规划项目评估应打通“战略能力生成-作战体系支撑-规划项目建设”链路,根据项目对作战体系能力生成的贡献进行评估决策[2]。

从战略规划评估研究现状看,可将其划分为面向能力目标的评估、基于体系对抗的评估和聚焦项目效益的评估3个方面。前两类评估典型的研究有美军提出的净评估[3]、战略选择演习[4]、能力试验方法论[5]等理论方法;曹江等学者提出的设计、规划、建设、评估、运用等多个环节综合的军事领域体系工程方法[6];何清成提出的作战体系能力生成模式的系统动力学模型[7];刘进军等提出的基于体系能力的战略规划评估思想[8]。聚焦项目效益的评估研究主要聚焦项目本身的必要性、可行性和备选方案比较评估,针对战略规划建设项目特点,在一般项目评估方法的基础上综合运用专家研讨、运筹分析、博弈推演、仿真实验、作战试验等方法手段,对项目本身的战技术指标、效费比、技术风险等进行综合评估[9-11]。从3个方面综合来看,目前虽然开展了面向战略能力目标和基于体系对抗的评估方法研究,但是在项目评估中主要考虑的是静态项目建设预期效益,对于项目与战略目标和战略能力的定量化支撑关系研究较少,缺乏从“战建一体”出发的项目建设效益对体系作战能力生成贡献的评估。

从体系贡献率评估研究现状来看,体系贡献率评估是推进军事力量体系化建设与运用的重要抓手,已在装备发展领域得到了深入研究和广泛应用[12-14]。但是,目前体系贡献率评估方法主要关注装备系统对作战体系的能力和效能增量,并且主要集中在装备型号立项论证阶段,对于如何在规划计划阶段开展战略规划项目的体系贡献率评估研究尚不够系统和深入[15]。并且,原有体系贡献率研究都存在一个“建设效益融入作战能力”的假设前提,即装备系统建设效益能够融入作战体系,并在评估时以其融入后对作战体系能力和效能的提升作为基本依据[16]。然而,作战体系能力生成牵涉到多个建设领域的多个能力要素[17],需要在一定时间周期内通过多个阶段的多个类型体系项目建设与融合才能逐步完成。能力生成的过程和机理都较为复杂,需要专门对项目与作战体系的关联关系和能力生成贡献加以研究。

本文围绕战略规划项目的体系化建设与运用需求,将体系贡献率评估引入战略规划评估领域,以规划项目对作战体系能力贡献为主线,在建立项目建设效益与作战体系能力关联模型的基础上,开展项目对作战体系能力生成的贡献率评估方法研究,为战略规划项目评估决策提供定量支撑。首先,提出了评估方法的总体框架,接着探讨了支撑该方法实施落地的关键技术。然后,结合具体算例阐述了评估方法的应用流程。最后,对全文进行总结并提出未来研究方向。

1 本文方法框架

本文方法针对面向战略目标及其能力需求的战略规划项目定量评估方法缺失问题,在战略规划项目评估和体系贡献率相关研究基础上,将体系贡献率评估方法引入战略规划评估领域。不仅研究装备类建设项目,还研究战术战法、指挥控制、科学技术、战场设施、人力资源、训练演习[18]等其他能力要素类建设项目对作战体系能力生成的影响,开展项目对作战体系和整体战略目标的贡献率评估。本文方法以战略规划项目、作战体系能力生成、战略目标能力需求及三者相关联构成的“项目投资-力量建设-体系运用-战略规划”层级框架为研究基础[2],如图1所示。建立明确项目体系定位的“项目-能力”关联模型和刻画作战体系建设基本过程特征的能力生成周期模型,开展项目对作战体系能力的体系贡献率评估,着重评估项目建设预期效益对作战体系能力的贡献和对战略能力需求的满足度。图1建立了战略规划项目评估的层级框架,由上到下分为以下4层:①全军联合作战体系战略规划层,主要开展全军层次的战略目标制定与规划路线图拟制,并提出战略能力需求,为战略方向使命作战体系运用和军种力量体系建设提供能力需求牵引;②战略方向使命作战体系运用层,主要根据战略目标及其能力需求,开展对抗条件下的作战体系使命任务筹划,制定出体系联合任务清单,支撑战略目标达成;③军种力量体系建设层,根据体系作战任务能力需求,开展陆、海、空等各军兵种力量体系建设,将项目建设给出的能力要素基元聚合为战场感知、兵力行动、指挥控制等能力聚合单元,支持使命驱动的力量编成运用,支撑战略规划路线图按期实现;④项目投资与资源管理层,主要是根据力量建设和能力聚合单元的项目研制需求,开展预算编制和项目规划,将经费和资源运用于各类能力要素(包括军事作战理论、组织编制体制、作战训练演习、装备技术资源、指挥能力教培、人力资源、战场设施保障等要素[15])和各领域装备系统建设(海上、空中、陆上、太空、赛博等领域),形成能力要素基元(根据能力要素类型划分的作战能力生成基本单元),并集成到体系兵力层次的能力聚合单元,从而支撑作战体系能力生成。

图1 “项目投资-力量建设-体系运用-战略规划”层级框架Fig.1 Hierarchical framework of “project investment-capacity development-system-of-systems application-strategic planning”

按照以上层级框架,方法遵循“顶层战略目标统领,作战体系筹划设计——建设项目规划计划融合贯通的战建一体”要求,以建设项目融入作战体系形成的作战能力提升和战略能力需求满足作为项目评估的根本依据,评估方法的总体框架如图2所示,包括4个部分:① 基准方案获取,包括两个方面:一是根据战略目标与战略能力需求,开展作战体系筹划设计,得到战略方向使命作战体系方案;二是根据作战体系任务需求和力量体系建设需求,开展建设项目规划计划,得到项目规划建设方案。② 基础模型构建:一方面从作战运用维度建立作战体系能力生成周期模型,明确作战体系的能力生成阶段和要素领域之间的过程机理,对各能力要素在各阶段能力生成的重要性进行量化分析;另一方面从建设发展维度建立战略规划项目与作战体系能力关联模型,对项目在作战能力谱系中的定位与价值进行定量描述。③ 贡献率评估解算:在以上两类定量模型的基础上,计算每一个建设规划项目对相关作战体系能力的贡献率,并根据作战体系对战略目标与战略能力需求开展建设规划项目对顶层联合作战体系的综合贡献率。④ 因果分析优化:根据评估数据和结果开展基于能力因果机理的方案分析与优化,为作战体系筹划设计和建设项目规划计划分析提供因果知识支持和决策优化建议,形成研究闭环。

图2 评估方法总体框架Fig.2 Overall framework of the evaluation method

2 关键技术

2.1 作战体系能力生成周期模型构建

作战体系不同于一般的工程系统,是一个物理-赛博-社会复合的有机组织体,体系作战能力生成并非一蹴而就,而是按照一定内在规律由各类要素通过不同阶段的交互融合逐步生成。作战体系能力生成是指根据体系使命任务要求,通过“体系多类能力要素建设与架构化融合,体系多个作战兵力构建与网络化集成,体系多个作战领域对抗与链路化联合”等聚合融合方式,从体系作战概念生成体系实战能力的过程。作战体系能力生成周期模型构建的关键在于明确能力生成的阶段和要素类型,以及每个阶段每类要素的具体能力要求,并根据具体作战体系的特点对每个阶段的各能力要素权重值进行量化。

作战体系能力生成周期模型框架如表1所示。横向来看,作战体系能力生成周期可划分为作战概念开发、方案设计论证、体系产品研发、集成试验验证、兵力列装部署、部队训练演习、体系实战对抗等7个阶段。纵向来看,作战体系能力构成包括军事作战理论、组织编制体制、作战训练演习、装备技术资源、指挥能力教培、军队人力资源、战场设施保障等7个要素,分别对应于文献[15]的D(Doctrine)、O(Organization)、T(Training)、M(Material)、L(Leadership)、P(Personnel)、F(Facility)。每个要素在每个阶段能力生成发挥的作用类型不同,作用大小也不尽相同,采用编号对表格中的各个位置进行相应标记,如果不发挥作用可以忽略,则标记为“-”。例如,军事作战理论在各阶段都有一定的作用,在作战概念开发阶段标记为D1,主要是体系作战理论和作战概念创新;在方案设计论证阶段标记为D2,主要是战术流程设计,在体系产品研发阶段可以将相应的理论产品物化为作战管理相关产品。不同类型作战体系的能力生成周期模型矩阵要素的重要性分布呈现不同的特点,例如新质、新域作战体系相较于传统作战体系而言,装备技术资源基础较为薄弱,重要性比重会更高。

表1 作战体系能力生成周期模型框架

在作战体系能力生成周期模型基础上,针对各个阶段各个能力要素开展重要性分析,根据其重要性构建该模型的量化矩阵,即表格中的每一个要素(例如D1体系作战理论和作战概念创新)都会有一个由其重要性决定的权重,且所有权重之和为1。体系能力生成周期模型各阶段各个能力要素的重要性是不同的,存在部分能力要素发挥作用较少的情况。例如,在作战概念开发阶段,活动T(作战训练演习)、活动L(指挥能力教培)和活动P(军队人力资源)的作用较小,因此对应于能力生成周期模型的矩阵元素值偏低,甚至可以简化处理为0。在某些阶段中,存在部分活动在其中发挥重要作用。例如,作战概念开发阶段的主要阶段性任务是基于作战体系的目标应用场景,提出创造性的、合理的、有战斗力的作战概念,因此活动D(军事作战理论)将在其中发挥更突出的作用。方案设计论证阶段的主要阶段性任务是建设符合前期作战概念要求的装备项目,将作战概念落地做实,因此活动M(装备技术资源)将在其中发挥更突出的作用。这些都是作战体系能力生成周期模型的典型特征,可据此确定表1中的各项数据值。将作战体系能力生成周期模型量化矩阵记为M,矩阵的维度是7×7:

(1)

矩阵中的具体数值是按照以上分析思路,基于专家知识经验以及历史数据进行综合分析得到。

2.2 战略规划项目与作战体系能力关联建模

战略规划项目与作战体系能力关联建模具体研究思路包括以下3个步骤:① 基于任务清单的作战体系能力需求分析,根据作战体系使命任务流程设计联合任务清单,根据清单分析能力需求,并将其量化作为能力聚合单元的集成指标;② 基于预期建设绩效的规划项目定位分析,根据项目预期建设绩效分析项目在作战体系中的定位,即能够为哪些能力聚合单元提供支撑;③ 基于能力要素基元的项目-能力关联建模,分析项目与能力要素基元之间的映射关系,结合项目定位分析结果建立项目-能力关联模型。

(2)

2.3 基于项目-能力关联的项目体系贡献率解算

项目体系贡献率评估的主要思想是综合项目对所在战略方向各使命作战体系的贡献份额,并根据作战体系对战略目标的重要度计算对全军联合作战体系的贡献率,具体研究步骤如下。

步骤 1项目(记为Vk,所有的项目集合记为V,Vk∈V)在体系能力生成周期模型中的贡献分析。以项目为基准,按照关联模型分析每个规划建设项目对所有相关作战体系能力的贡献类型和重要性,按照能力量化矩阵构建方法进行定量处理,得到项目Vk针对每个体系的贡献量化矩阵Dk。

(3)

步骤 3基于项目对战略目标满足程度的全军联合作战体系贡献率综合解算。根据使命作战体系对战略能力的支撑程度和战略目标满足程度,基于作战体系能力生成周期模型量化矩阵中的元素,整合项目在其中的局部体系贡献率,计算出项目Vk对全军联合作战体系的贡献率Conk,计算公式为

(4)

3 应用算例

近年来,通过体系化作战概念和能力需求牵引作战力量建设和装备技术发展已经成为军事强国常用的建设发展范式。随着科学技术的发展,战争形态正在机械化、信息化的基础上向智能化演进,“马赛克”战是当前典型的智能化无人化体系作战概念。本节选取美军新提出的“马赛克”作战概念及其支撑体系力量建设作为案例研究对象,评估典型支撑项目对“马赛克”作战体系的贡献率。需要说明的是,案例研究主要用于例释评估方法的应用流程,所列出的专家打分和各类定量参数仅供参考。

3.1 “马赛克”作战体系与支撑项目

2017年美国国防部高级研究计划局最先提出“马赛克”战作战概念:集中应用高新技术,利用动态、协调和具有高度自适应性的可组合力量,用类似搭积木的方式,将低成本、低复杂度的系统以多种方式链接在一起,建成一个类似“马赛克”块的作战体系[19]。这个体系中的某个部分、部分组合被敌方摧毁时,能自动快速反应,形成虽功能降级但仍能相互链接、适应战场情境和作战需求的作战体系。案例研究参考文献[20]中的“马赛克”支撑项目如表2所示,包括体系架构、指挥控制、组网通信、武器平台和基础支撑等5个层面的项目,这些项目之间的先后关系如图3所示。为便于后续的计算过程的展示,将“马赛克”战中的项目集合记为V,V={V1,V2,…,V29},其中V1,V2,…,V29对应表2相应序号的项目。

表2 “马赛克”支撑项目简表

图3 “马赛克”支撑项目框架Fig.3 “Mosaic” support project framework

3.2 “马赛克”项目贡献率评估

(1) 能力生成周期模型量化矩阵构建

首先针对“马赛克”作战体系能力生成周期模型中的各个阶段各个能力要素开展重要性分析,根据其重要性构建该模型的量化矩阵,基于专家知识经验以及历史数据进行综合分析得到量化矩阵,如下所示:

(5)

(2) 项目-体系能力关联模型量化矩阵构建

第2.2节中给出了基于关联模型构建的框架和具体步骤,本节根据该方法步骤建立“马赛克”作战体系任务清单和主要作战系统,根据项目定位分析每个项目对作战系统能力需求的贡献,采用专家打分或者数据挖掘等方法确定每个项目对能力生成周期模型量化矩阵各阶段内每个要素的重要性。按照以上方法,CODE项目V1关于“马赛克”作战体系能力生成周期模型的映射关系矩阵如下所示:

(6)

其他项目与此类似。

(3) 项目贡献率解算

(7)

进而,整合项目V1关于全部的“马赛克”作战体系能力生成周期模型矩阵元素的局部体系贡献率,得到项目V1的体系贡献率:

(8)

同理,分别计算出其他28个项目在“马赛克”作战体系能力生成中的项目体系贡献率,如表3所示。以上项目贡献率是针对“马赛克”作战体系而言的,项目对全军联合作战体系的贡献率需要综合这些项目在其他类型作战体系的贡献,可按照第2.4节步骤3进行综合计算。根据项目集合对联合作战体系和战略目标的贡献率,可对项目的优先级和经费资源投入进行调整优化。

表3 “马赛克”作战体系项目体系贡献率

从表3的“马赛克”各项目体系贡献率的具体数值和排序结果来看,各个项目的贡献率总体上差距不大,29个项目的贡献率均在2.5%与4.3%之间。这说明了目前“马赛克”作战体系仍处于体系产品研发阶段,各个项目未经过充分的体系级集成试验,未能在统一的使命任务作战环境中对能力贡献进行效能衡量。因此,难以对各个项目的实际贡献进行基于实物测试数据的大颗粒度区分。从项目的5种分类来看,组网通信类项目、体系架构类和指挥控制类项目贡献率稍高,这说明“马赛克”作战体系在平台和基础支撑方面具备较好的技术基础,当前着重关注点是复杂作战环境下的体系集成、通信稳定性和分布式指挥控制等问题。从单个项目来看,C2E、DyNAMO、DBM、CASCADE、LogX等,这些能够体现“马赛克”作战概念特征和独特技术要求的项目贡献率较高。通过对这些项目的综合分析可知,“马赛克”作战体系在能力生成周期模型的横向阶段来看正由体系产品研发向集成试验验证过渡;从纵向能力要素来看装备技术资源最为突出,军事作战理论和作战训练演习两类要素贡献值高。

4 结束语

本文针对面向战略目标及其能力需求的项目前评估定量方法缺失问题,以战略规划项目对作战体系能力和战略目标的贡献为主线,构建了刻画作战体系建设基本过程特征的能力生成周期模型和基于“规划项目-体系能力-战略目标”层级结构的“项目-能力”关联模型,在此基础上提出了战略规划项目体系贡献率评估方法。本文通过“马赛克”作战体系支撑项目贡献率评估算例验证了方法的可行性和有效性,该方法综合考虑了战略规划项目建设与作战体系发展运用之间的关联关系,能够为战略规划项目评估优化提供基于能力生成机理的定量决策支持。

由于战略规划项目与作战体系能力的关系非常复杂,本文研究尚处于起步阶段,未来工作方向有以下3个方面:一是加强作战体系多领域融合与多阶段演进能力生成机理研究,作战体系作为一个物理-赛博-社会复合的有机组织体,其作战能力是按照一定内在规律由各类要素通过不同阶段的交互融合逐步产生、成形的,需采用系统工程跨学科交叉研究方法,从物理域、信息域、认知域和社会域等角度研究多领域融合与多阶段演进能力生成机理;二是加强战略规划项目的作战体系定位与能力贡献测度研究,以作战任务链路贯通为主线、以兵力结构要素融合为基准、以对抗博弈环境适应为目标的方法,从作战运用、兵力建设和使命要求3个维度对项目定位和能力贡献进行研究;三是项目体系贡献率评估定性定量综合指标框架设计,一方面收集各类数据、信息和经验知识,运用大数据分析和知识图谱等技术手段完成数据来源和知识准备,另一方面建立多领域专家集智攻关研讨机制,将专家群体智慧与计算机数据处理、知识推理和计算实验能力充分结合,完成指标框架设计和综合解算。