基于多視點的武器裝備作戰(zhàn)需求質(zhì)量評估方法

喻中華，王書敏，孟凡凱

（解放軍炮兵學(xué)院，安徽 合肥 230031）

隨著部隊機械化、信息化建設(shè)進程的加快，武器裝備的性能日趨先進、構(gòu)成越來越復(fù)雜、費用也在同步增長，使得作為裝備發(fā)展起點和基礎(chǔ)工作的作戰(zhàn)需求論證變得越來越重要，需求上的微小偏差都可能造成非常嚴重的后果，客觀上對武器裝備作戰(zhàn)需求的質(zhì)量提出了更高的要求。例如，2002年美國國防部通過作戰(zhàn)需求論證決定終止“十字軍戰(zhàn)士”自行榴彈炮項目。美軍評估發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)車重50-55噸，難以滿足美軍未來靈活、輕便的作戰(zhàn)需求，造成了較大的資源浪費。可見，對武器裝備作戰(zhàn)需求的質(zhì)量進行準確評估，是一個值得深入研究的問題。

1 多視點作戰(zhàn)需求質(zhì)量評估的問題框架

國際標準化組織制訂的國際標準《質(zhì)量管理和質(zhì)量保證術(shù)語》（ISO8402－1994）中定義產(chǎn)品質(zhì)量為產(chǎn)品反映實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用戶解決問題或達到系統(tǒng)目標所需要的條件；②為滿足一個協(xié)約、標準、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)量的評估，則是評估者根據(jù)武器裝備作戰(zhàn)需求的質(zhì)量要求，以論證質(zhì)量的評價標準（或評價指標）為依據(jù)，對論證成果（報告、需求描述）與其質(zhì)量要求或指標要求之間的一致情況或達到程度的判定、判斷、認定或賦值，并最終給出結(jié)論的活動。

目前國內(nèi)對于武器裝備作戰(zhàn)需求質(zhì)量的評估主要還是依靠專家個人的經(jīng)驗進行判斷，主觀性較強，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)需求涉及時間、層次、兵種、業(yè)務(wù)、手段等多個維度，范圍廣闊、關(guān)系復(fù)雜，不同領(lǐng)域知識的人員對作戰(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)量的評估工作，就必須充分考慮到多視點的影響。

所謂“視點”（View Point）可以認為是某個或同一類個體（參與者）對于論域（待建系統(tǒng)）的主觀定義。在一個復(fù)雜系統(tǒng)中，任何一個單獨的視點均是部分的、不完整的，甚至是不準確的。要想客觀地對目標系統(tǒng)進行描述，就必須綜合考慮不同涉眾對于該系統(tǒng)的理解，因此多視點就是在客觀分析若干視點的內(nèi)外部關(guān)系的基礎(chǔ)上對其進行有機地整理和綜合。武器裝備作戰(zhàn)需求質(zhì)量評估是一個復(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，同時掌握的技能和知識各有側(cè)重，獲取信息的途徑也有所不同，導(dǎo)致他們對作戰(zhàn)需求質(zhì)量的認識和看法均存在差異。

問題框架是武器裝備作戰(zhàn)需求所涉及客觀世界領(lǐng)域問題的分析，是對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)量評估因主體性質(zhì)的不同而有不同的認識和含義，可分別從作戰(zhàn)籌劃者、裝備使用者和系統(tǒng)開發(fā)者視點來認識。其問題框架如圖1所示。

圖1 多視點作戰(zhàn)需求質(zhì)量評估問題框架

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

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

· 從系統(tǒng)開發(fā)者的角度來講，需求就是指明必須實現(xiàn)什么的規(guī)格說明。它描述了系統(tǒng)的行為、技術(shù)特性或?qū)傩?，是開發(fā)過程中對系統(tǒng)的約束。

武器裝備作戰(zhàn)需求質(zhì)量評估中導(dǎo)致多視點形成的原因有時空上的差異、利益性質(zhì)上的差異和知識上的差異。由于實施評估的相關(guān)人員關(guān)注于整個問題的不同部分，同時對需求的認識也是隨著時間的改變而不斷變化，因此差異的產(chǎn)生難以避免，在質(zhì)量評估過程中必須重視這一特征。

2 多視點評估方法

本文從作戰(zhàn)籌劃者、系統(tǒng)用戶、系統(tǒng)開發(fā)人員的角度出發(fā)，強調(diào)各視點對需求的不同關(guān)注，建立了基于多視點的需求質(zhì)量評估模型如圖2所示。

圖2 多視點作戰(zhàn)需求質(zhì)量評估模型

圖2 中頂層是面向用戶的質(zhì)量評估總目標，若評估結(jié)果令人滿意，則該項目可向前推進；否則將警示作戰(zhàn)需求存在缺陷，提醒項目人員進行改進，以避免風(fēng)險，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)；第四層是對質(zhì)量特性的度量，集中了一些具體的問題和信息，從度量的回答和計分可以確定質(zhì)量特性的得分。基于多視點的武器裝備作戰(zhàn)需求質(zhì)量評估模型可以描述為

①需求集合Reqset是評估的對象，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是對質(zhì)量特性的衡量，度量ti∈ T set, i = 1 ,2… n ；

④視點集合Vset表示作戰(zhàn)需求各階段中主要參與角色的不同視點，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)開發(fā)人員；

⑤Strategy描述評估的具體方法流程。

2.1 建立評估指標體系

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

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

①準確性 準確性是指每一項作戰(zhàn)需求都只有一個明確統(tǒng)一的解釋，無二義。如果不同的人對同一項作戰(zhàn)需求有不同的理解，將會導(dǎo)致誤解需求而開發(fā)出偏離需求的武器系統(tǒng)。目前大多數(shù)的作戰(zhàn)需求仍采用自然語言，其最大的弊病就是自然語言具有二義性。所以，必須對需求產(chǎn)生與描述中的采用的語言進行規(guī)范和定義，把每項作戰(zhàn)需求用簡潔明了的用戶性語言表達出來，使得每項作戰(zhàn)需求含義清晰、無二義，使作戰(zhàn)籌劃人員及系統(tǒng)使用人員在與系統(tǒng)開發(fā)人員的交流與溝通中沒有“語言障礙”。因此，其度量可采用描述語言類型、術(shù)語標準等，參考標準則主要為軍語。

②一致性 一致性是指各項作戰(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)語使用方面的沖突、功能和行為特征方面的沖突，以及時序方面的前后不一致。因此，其度量采用術(shù)語沖突、邏輯、時序。

③完備性 完備性是指產(chǎn)生的武器裝備作戰(zhàn)需求沒有遺漏一些必要的需求，每項需求都應(yīng)將所要實現(xiàn)的功能描述清楚，以使系統(tǒng)開發(fā)人員能夠獲得設(shè)計和實現(xiàn)這些功能及要求的所有必要信息。例如，對于任務(wù)要求，人們更多關(guān)注的是典型任務(wù)要求，容易忽視隨機任務(wù)要求；對于使用要求，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)實體在使用系統(tǒng)時無法完成某些作戰(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準和規(guī)范。其度量可參考軍標、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。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)境等的變化會對武器裝備提出新的要求，從而導(dǎo)致作戰(zhàn)需求動態(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。度量可用修改所需時間、工作量等來表示。

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

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

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

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有矛盾沖突。

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

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需求的主要要求。各角色根據(jù)需求在自己重點關(guān)注方面的表現(xiàn)，并參考其它特性，便能對需求能否滿足自身要求做出準確合理的判斷。

2.2 評估流程和算法

評估流程如圖3所示。首先由各視點為每條具體需求在各特性上的度量進行量化評分，在此基礎(chǔ)上計算各視點對需求質(zhì)量特性的評價并和標準評價矩陣相比較，接著用關(guān)注度矩陣加以調(diào)整，最后得到質(zhì)量評估結(jié)果。

評估方法Strategy具體步驟如下：

1）初始化，置初始評價矩陣C為空；

2）由視點iv對第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-需求-特性-度量的初始評價矩陣的值ijlkC ，評價標準為：

5）定義關(guān)注度矩陣ilA，表示視點對特性的不同重視程度，若視點iv認為需求的特性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）定義標準評價矩陣ilSd，表示視點iv認為需求的特性lm方面：

·必須達到非常高的質(zhì)量，則ilsd(7,∈9]；

·必須達到良好質(zhì)量，則ilsd(4,7]∈；

·質(zhì)量一般即可，則ilsd(0,4]∈；

·對質(zhì)量沒有要求，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)量評估流程

表1 評估結(jié)果矩陣

2.3 實例

表1為某次評估的結(jié)果示例矩陣，根據(jù)評估結(jié)果矩陣可得評估結(jié)果為-0.21＜0。可見總體而言，需求質(zhì)量不能讓人滿意，需要重新進行論證。觀察不同視點對作戰(zhàn)需求質(zhì)量的評估結(jié)果為(0.49,0.39,1.09)- ，可見作戰(zhàn)籌劃人員和系統(tǒng)用戶認為需求質(zhì)量基本滿足要求，而系統(tǒng)開發(fā)人員覺得還需要進一步完善；雖然總體比較滿意，但系統(tǒng)用戶認為充分性、可驗證性、必要性這三個質(zhì)量特性有待提高，而系統(tǒng)開發(fā)人員對準確性、必要極為不滿，認為需求改進時的重點應(yīng)該放在性這幾個方面。此外，規(guī)范性、可修改性、充分性也應(yīng)該考慮改進，那怕評估結(jié)果為正，也可以參考標準評價矩陣的值，為作戰(zhàn)需求的修改提供指導(dǎo)意見。

3 結(jié)束語

質(zhì)量是武器裝備作戰(zhàn)需求的生命線，對其進行客觀、準確的評估是一項復(fù)雜的定性定量相結(jié)合的系統(tǒng)工程。本文從多視點出發(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估方法，能夠及時發(fā)現(xiàn)作戰(zhàn)需求的缺陷，指導(dǎo)相關(guān)人員有目的有重點地進行改進，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，同時也將武器裝備作戰(zhàn)需求的理論研究和實踐探索進一步推向完善。

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