基于多視點(diǎn)的武器裝備作戰(zhàn)需求質(zhì)量評(píng)估方法

喻中華，王書(shū)敏，孟凡凱

（解放軍炮兵學(xué)院，安徽 合肥 230031）

隨著部隊(duì)機(jī)械化、信息化建設(shè)進(jìn)程的加快，武器裝備的性能日趨先進(jìn)、構(gòu)成越來(lái)越復(fù)雜、費(fèi)用也在同步增長(zhǎng)，使得作為裝備發(fā)展起點(diǎn)和基礎(chǔ)工作的作戰(zhàn)需求論證變得越來(lái)越重要，需求上的微小偏差都可能造成非常嚴(yán)重的后果，客觀上對(duì)武器裝備作戰(zhàn)需求的質(zhì)量提出了更高的要求。例如，2002年美國(guó)國(guó)防部通過(guò)作戰(zhàn)需求論證決定終止“十字軍戰(zhàn)士”自行榴彈炮項(xiàng)目。美軍評(píng)估發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)車(chē)重50-55噸，難以滿足美軍未來(lái)靈活、輕便的作戰(zhàn)需求，造成了較大的資源浪費(fèi)?？梢?jiàn)，對(duì)武器裝備作戰(zhàn)需求的質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，是一個(gè)值得深入研究的問(wèn)題。

1 多視點(diǎn)作戰(zhàn)需求質(zhì)量評(píng)估的問(wèn)題框架

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制訂的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《質(zhì)量管理和質(zhì)量保證術(shù)語(yǔ)》（ISO8402－1994）中定義產(chǎn)品質(zhì)量為產(chǎn)品反映實(shí)體滿足明確和隱含需要的能力和特性的總和，而需求的定義則是：①用戶解決問(wèn)題或達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)所需要的條件；②為滿足一個(gè)協(xié)約、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格或其他正式制定的文檔,系統(tǒng)或系統(tǒng)構(gòu)件所需要滿足和具有的條件或能力；③對(duì)上述條件的文檔化的描述。因此，武器裝備作戰(zhàn)需求的質(zhì)量，可狹義地理解為武器裝備作戰(zhàn)需求的文檔化描述與人們所希望的武器裝備應(yīng)具備的能力和特性的相一致的程度。而武器裝備作戰(zhàn)需求質(zhì)量的評(píng)估，則是評(píng)估者根據(jù)武器裝備作戰(zhàn)需求的質(zhì)量要求，以論證質(zhì)量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（或評(píng)價(jià)指標(biāo)）為依據(jù)，對(duì)論證成果（報(bào)告、需求描述）與其質(zhì)量要求或指標(biāo)要求之間的一致情況或達(dá)到程度的判定、判斷、認(rèn)定或賦值，并最終給出結(jié)論的活動(dòng)。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)于武器裝備作戰(zhàn)需求質(zhì)量的評(píng)估主要還是依靠專家個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，主觀性較強(qiáng)，不容易發(fā)現(xiàn)需求中的遺漏和缺陷。由于武器裝備作戰(zhàn)需求涉及時(shí)間、層次、兵種、業(yè)務(wù)、手段等多個(gè)維度，范圍廣闊、關(guān)系復(fù)雜，不同領(lǐng)域知識(shí)的人員對(duì)作戰(zhàn)需求質(zhì)量常有不同的看法和要求，因此要做好作戰(zhàn)需求質(zhì)量的評(píng)估工作，就必須充分考慮到多視點(diǎn)的影響。

所謂“視點(diǎn)”（View Point）可以認(rèn)為是某個(gè)或同一類個(gè)體（參與者）對(duì)于論域（待建系統(tǒng)）的主觀定義。在一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)中，任何一個(gè)單獨(dú)的視點(diǎn)均是部分的、不完整的，甚至是不準(zhǔn)確的。要想客觀地對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行描述，就必須綜合考慮不同涉眾對(duì)于該系統(tǒng)的理解，因此多視點(diǎn)就是在客觀分析若干視點(diǎn)的內(nèi)外部關(guān)系的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行有機(jī)地整理和綜合。武器裝備作戰(zhàn)需求質(zhì)量評(píng)估是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，往往涉及到許多不同的參與者或者涉眾（Stakeholder）。由于這些參與者肩負(fù)著不同的使命與職責(zé)，具有不同的性質(zhì)和利益關(guān)注點(diǎn)，同時(shí)掌握的技能和知識(shí)各有側(cè)重，獲取信息的途徑也有所不同，導(dǎo)致他們對(duì)作戰(zhàn)需求質(zhì)量的認(rèn)識(shí)和看法均存在差異。

問(wèn)題框架是武器裝備作戰(zhàn)需求所涉及客觀世界領(lǐng)域問(wèn)題的分析，是對(duì)武器裝備與其所在客觀世界領(lǐng)域間關(guān)系的一種描述。武器裝備作戰(zhàn)需求質(zhì)量評(píng)估因主體性質(zhì)的不同而有不同的認(rèn)識(shí)和含義，可分別從作戰(zhàn)籌劃者、裝備使用者和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者視點(diǎn)來(lái)認(rèn)識(shí)。其問(wèn)題框架如圖1所示。

圖1 多視點(diǎn)作戰(zhàn)需求質(zhì)量評(píng)估問(wèn)題框架

· 從作戰(zhàn)籌劃者的角度來(lái)講，需求就是為完成作戰(zhàn)使命所需要具備的能力。它強(qiáng)調(diào)的是作戰(zhàn)要素、作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)活動(dòng)和作戰(zhàn)信息，是一個(gè)高層次的概念或目標(biāo)；

· 從系統(tǒng)用戶的角度來(lái)講，需求就是支持用戶遂行作戰(zhàn)活動(dòng)所需要的系統(tǒng)特點(diǎn)、功能及屬性。它強(qiáng)調(diào)需要系統(tǒng)協(xié)助用戶干什么事；

· 從系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者的角度來(lái)講，需求就是指明必須實(shí)現(xiàn)什么的規(guī)格說(shuō)明。它描述了系統(tǒng)的行為、技術(shù)特性或?qū)傩裕情_(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)的約束。

武器裝備作戰(zhàn)需求質(zhì)量評(píng)估中導(dǎo)致多視點(diǎn)形成的原因有時(shí)空上的差異、利益性質(zhì)上的差異和知識(shí)上的差異。由于實(shí)施評(píng)估的相關(guān)人員關(guān)注于整個(gè)問(wèn)題的不同部分，同時(shí)對(duì)需求的認(rèn)識(shí)也是隨著時(shí)間的改變而不斷變化，因此差異的產(chǎn)生難以避免，在質(zhì)量評(píng)估過(guò)程中必須重視這一特征。

2 多視點(diǎn)評(píng)估方法

本文從作戰(zhàn)籌劃者、系統(tǒng)用戶、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員的角度出發(fā)，強(qiáng)調(diào)各視點(diǎn)對(duì)需求的不同關(guān)注，建立了基于多視點(diǎn)的需求質(zhì)量評(píng)估模型如圖2所示。

圖2 多視點(diǎn)作戰(zhàn)需求質(zhì)量評(píng)估模型

圖2 中頂層是面向用戶的質(zhì)量評(píng)估總目標(biāo)，若評(píng)估結(jié)果令人滿意，則該項(xiàng)目可向前推進(jìn)；否則將警示作戰(zhàn)需求存在缺陷，提醒項(xiàng)目人員進(jìn)行改進(jìn)，以避免風(fēng)險(xiǎn)，保證武器裝備研發(fā)的成功率；第二層是角色，綜合各角色的評(píng)估可得到最終的結(jié)果；第三層是質(zhì)量特性，反映了作戰(zhàn)需求的某一方面的性質(zhì)；第四層是對(duì)質(zhì)量特性的度量，集中了一些具體的問(wèn)題和信息，從度量的回答和計(jì)分可以確定質(zhì)量特性的得分?；诙嘁朁c(diǎn)的武器裝備作戰(zhàn)需求質(zhì)量評(píng)估模型可以描述為

①需求集合Reqset是評(píng)估的對(duì)象，需求

②質(zhì)量特性集合Mset是作戰(zhàn)需求質(zhì)量特性指標(biāo)體系，特性 mi∈ M set, i = 1 ,2 … 9，分別表示根據(jù)本文設(shè)定的度量特性體系中的1至9條特性；

③度量集合Tset是對(duì)質(zhì)量特性的衡量，度量ti∈ T set, i = 1 ,2… n ；

④視點(diǎn)集合Vset表示作戰(zhàn)需求各階段中主要參與角色的不同視點(diǎn)，vi∈Vset, i =1,2,3，可分別表示作戰(zhàn)籌劃者、系統(tǒng)用戶、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員；

⑤Strategy描述評(píng)估的具體方法流程。

2.1 建立評(píng)估指標(biāo)體系

準(zhǔn)確全面的指標(biāo)體系是評(píng)估的基礎(chǔ)。要量化評(píng)估需求質(zhì)量，就要選取能夠準(zhǔn)確全面地表示需求質(zhì)量的各種屬性作為指標(biāo)體系。根據(jù)武器裝備作戰(zhàn)需求的特點(diǎn)，評(píng)估指標(biāo)體系主要可從文檔格式和內(nèi)容功能兩個(gè)方面進(jìn)行宏觀描述。

1）文檔格式方面的指標(biāo)體系主要用于評(píng)估需求描述文檔自身的屬性，其質(zhì)量特性主要包括：

①準(zhǔn)確性 準(zhǔn)確性是指每一項(xiàng)作戰(zhàn)需求都只有一個(gè)明確統(tǒng)一的解釋，無(wú)二義。如果不同的人對(duì)同一項(xiàng)作戰(zhàn)需求有不同的理解，將會(huì)導(dǎo)致誤解需求而開(kāi)發(fā)出偏離需求的武器系統(tǒng)。目前大多數(shù)的作戰(zhàn)需求仍采用自然語(yǔ)言，其最大的弊病就是自然語(yǔ)言具有二義性。所以，必須對(duì)需求產(chǎn)生與描述中的采用的語(yǔ)言進(jìn)行規(guī)范和定義，把每項(xiàng)作戰(zhàn)需求用簡(jiǎn)潔明了的用戶性語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)，使得每項(xiàng)作戰(zhàn)需求含義清晰、無(wú)二義，使作戰(zhàn)籌劃人員及系統(tǒng)使用人員在與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員的交流與溝通中沒(méi)有“語(yǔ)言障礙”。因此，其度量可采用描述語(yǔ)言類型、術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)等，參考標(biāo)準(zhǔn)則主要為軍語(yǔ)。

②一致性 一致性是指各項(xiàng)作戰(zhàn)需求不存在顯式的或隱含的矛盾。這些矛盾表現(xiàn)在術(shù)語(yǔ)使用方面的沖突、功能和行為特征方面的沖突，以及時(shí)序方面的前后不一致。因此，其度量采用術(shù)語(yǔ)沖突、邏輯、時(shí)序。

③完備性 完備性是指產(chǎn)生的武器裝備作戰(zhàn)需求沒(méi)有遺漏一些必要的需求，每項(xiàng)需求都應(yīng)將所要實(shí)現(xiàn)的功能描述清楚，以使系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員能夠獲得設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)這些功能及要求的所有必要信息。例如，對(duì)于任務(wù)要求，人們更多關(guān)注的是典型任務(wù)要求，容易忽視隨機(jī)任務(wù)要求；對(duì)于使用要求，人們更多關(guān)注的是特定使用環(huán)境下的要求，容易忽視多種使用環(huán)境下的要求；對(duì)于系統(tǒng)需求，人們更多關(guān)注的是其系統(tǒng)的功能性需求，容易忽視其非功能性需求。不完備的作戰(zhàn)需求將導(dǎo)致系統(tǒng)難以全面滿足使用要求，作戰(zhàn)實(shí)體在使用系統(tǒng)時(shí)無(wú)法完成某些作戰(zhàn)任務(wù)。因此其度量可以用所描述的任務(wù)、環(huán)境、性能表示。

④規(guī)范性 規(guī)范性是指作戰(zhàn)需求的格式和組織方式符合一定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。其度量可參考軍標(biāo)、需求模板的格式和組織方式，主要包括內(nèi)容是否完整、文檔結(jié)構(gòu)方式是否和模板相符合等。

⑤可修改性 可修改性指武器裝備作戰(zhàn)需求可修改、易維護(hù)。作戰(zhàn)需求格式和組織方式應(yīng)保證后續(xù)的修改能夠較容易、完整和一致地進(jìn)行，并應(yīng)使修改后的作戰(zhàn)需求能較好地保持原有的風(fēng)格和相關(guān)屬性。作戰(zhàn)任務(wù)與環(huán)境等的變化會(huì)對(duì)武器裝備提出新的要求，從而導(dǎo)致作戰(zhàn)需求動(dòng)態(tài)變化，這就要求應(yīng)以最小的冗余，恰當(dāng)?shù)哪夸?、索引以及交叉引用的能力描述武器裝備作戰(zhàn)需求，使其能適應(yīng)不斷變更的需要，可修改、易維護(hù)。度量可用修改所需時(shí)間、工作量等來(lái)表示。

2）內(nèi)容/功能方面的指標(biāo)體系用來(lái)衡量武器裝備作戰(zhàn)需求中所描述的解系統(tǒng)與問(wèn)題域的關(guān)系，主要質(zhì)量特性有以下幾個(gè)：

①充分性 充分性表示解系統(tǒng)在問(wèn)題域中所產(chǎn)生的效果完全能夠達(dá)到人們的期望，即武器裝備的性能參數(shù)能夠彌補(bǔ)能力差距。

②必要性 必要性表示在問(wèn)題域中人們期望達(dá)到的效果只有通過(guò)解系統(tǒng)中的武器裝備才能夠解決，非裝備途徑、現(xiàn)有武器裝備的改進(jìn)不能夠彌補(bǔ)能力差距。

③一致性 一致性表示武器裝備作戰(zhàn)需求與其它需求如非裝備途徑或高層需求如裝備體系需求沒(méi)有矛盾沖突。

④可驗(yàn)證性 可驗(yàn)證性是指對(duì)于每項(xiàng)作戰(zhàn)需求，都是可檢查、可驗(yàn)證的，都存在技術(shù)上、方法上、經(jīng)濟(jì)上可行的驗(yàn)證手段。

該特性體系能夠滿足多角色度量的需要，全面表示需求的質(zhì)量，也涵蓋了各種角色對(duì)需求的主要要求。各角色根據(jù)需求在自己重點(diǎn)關(guān)注方面的表現(xiàn)，并參考其它特性，便能對(duì)需求能否滿足自身要求做出準(zhǔn)確合理的判斷。

2.2 評(píng)估流程和算法

評(píng)估流程如圖3所示。首先由各視點(diǎn)為每條具體需求在各特性上的度量進(jìn)行量化評(píng)分，在此基礎(chǔ)上計(jì)算各視點(diǎn)對(duì)需求質(zhì)量特性的評(píng)價(jià)并和標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)矩陣相比較，接著用關(guān)注度矩陣加以調(diào)整，最后得到質(zhì)量評(píng)估結(jié)果。

評(píng)估方法Strategy具體步驟如下：

1）初始化，置初始評(píng)價(jià)矩陣C為空；

2）由視點(diǎn)iv對(duì)第j條具體需求jr的質(zhì)量特性lm下的度量kt量化打分，確定視點(diǎn)-需求-特性-度量的初始評(píng)價(jià)矩陣的值ijlkC ，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：

5）定義關(guān)注度矩陣ilA，表示視點(diǎn)對(duì)特性的不同重視程度，若視點(diǎn)iv認(rèn)為需求的特性lm：

·極為重要，則ila(7,9]∈；

·比較重要，則ila(4,7]∈；

·略為重要，則ila(0,4]∈；

·完全不重要，則ila=0。

6）定義標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)矩陣ilSd，表示視點(diǎn)iv認(rèn)為需求的特性lm方面：

·必須達(dá)到非常高的質(zhì)量，則ilsd(7,∈9]；

·必須達(dá)到良好質(zhì)量，則ilsd(4,7]∈；

·質(zhì)量一般即可，則ilsd(0,4]∈；

·對(duì)質(zhì)量沒(méi)有要求，則ilsd=0。

· result≥ 4，則需求質(zhì)量很好；

·result∈（0,4），則需求質(zhì)量比較好；

·result= 0，則需求質(zhì)量剛剛滿足要求；

·result∈（- 4,0），則需求質(zhì)量較差；

· result≤ -4，則需求質(zhì)量非常差。

圖3 作戰(zhàn)需求質(zhì)量評(píng)估流程

表1 評(píng)估結(jié)果矩陣

2.3 實(shí)例

表1為某次評(píng)估的結(jié)果示例矩陣，根據(jù)評(píng)估結(jié)果矩陣可得評(píng)估結(jié)果為-0.21＜0?？梢?jiàn)總體而言，需求質(zhì)量不能讓人滿意，需要重新進(jìn)行論證。觀察不同視點(diǎn)對(duì)作戰(zhàn)需求質(zhì)量的評(píng)估結(jié)果為(0.49,0.39,1.09)- ，可見(jiàn)作戰(zhàn)籌劃人員和系統(tǒng)用戶認(rèn)為需求質(zhì)量基本滿足要求，而系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員覺(jué)得還需要進(jìn)一步完善；雖然總體比較滿意，但系統(tǒng)用戶認(rèn)為充分性、可驗(yàn)證性、必要性這三個(gè)質(zhì)量特性有待提高，而系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員對(duì)準(zhǔn)確性、必要極為不滿，認(rèn)為需求改進(jìn)時(shí)的重點(diǎn)應(yīng)該放在性這幾個(gè)方面。此外，規(guī)范性、可修改性、充分性也應(yīng)該考慮改進(jìn)，那怕評(píng)估結(jié)果為正，也可以參考標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)矩陣的值，為作戰(zhàn)需求的修改提供指導(dǎo)意見(jiàn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

質(zhì)量是武器裝備作戰(zhàn)需求的生命線，對(duì)其進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確的評(píng)估是一項(xiàng)復(fù)雜的定性定量相結(jié)合的系統(tǒng)工程。本文從多視點(diǎn)出發(fā)，全面考慮需求在各質(zhì)量特性上的表現(xiàn)，建立了客觀精確的度量，采用了較為合適的評(píng)估方法，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)作戰(zhàn)需求的缺陷，指導(dǎo)相關(guān)人員有目的有重點(diǎn)地進(jìn)行改進(jìn)，使得需求質(zhì)量有可靠的保證，降低了武器裝備研發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也將武器裝備作戰(zhàn)需求的理論研究和實(shí)踐探索進(jìn)一步推向完善。

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