面向任務(wù)的裝備體系作戰(zhàn)能力需求滿足度分析方法

樊延平, 郭齊勝, 王金良

(裝甲兵工程學(xué)院裝備指揮與管理系, 北京 100072)

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面向任務(wù)的裝備體系作戰(zhàn)能力需求滿足度分析方法

樊延平, 郭齊勝, 王金良

(裝甲兵工程學(xué)院裝備指揮與管理系, 北京 100072)

針對軍事威脅的不確定性與模糊性和武器裝備體系作戰(zhàn)能力目標的抽象性,以任務(wù)需求為牽引,提出了一種面向任務(wù)的武器裝備體系作戰(zhàn)能力需求滿足度分析方法。通過構(gòu)建作戰(zhàn)能力與作戰(zhàn)任務(wù)質(zhì)量屋,構(gòu)建了面向任務(wù)的作戰(zhàn)能力需求分析與指標權(quán)重計算模型;通過固有作戰(zhàn)能力與作戰(zhàn)能力需求的對比分析,提出了面向任務(wù)的作戰(zhàn)能力需求滿足度模型;進而提出了面向領(lǐng)域的多維度作戰(zhàn)能力分析方法,實現(xiàn)了武器裝備體系整體作戰(zhàn)能力與領(lǐng)域作戰(zhàn)能力的綜合分析。最后,以某地面突擊裝備體系作戰(zhàn)能力分析為例,分析了該方法的可用性與有效性。

裝備體系; 作戰(zhàn)能力; 面向任務(wù); 需求滿足度; 綜合分析

0　引　言

武器裝備體系是指在一定的戰(zhàn)略指導(dǎo)、作戰(zhàn)指揮和保障條件下,為完成一定的作戰(zhàn)任務(wù),由功能上相互聯(lián)系、相互作用的各類武器裝備系統(tǒng)組成的更高層次系統(tǒng)[1-2]。體系組分相互聯(lián)系但又分別具有獨立的功能和行為[3];體系整體具有涌現(xiàn)性、動態(tài)性和演化性。武器裝備體系的這種復(fù)雜性特征,成為影響武器裝備體系發(fā)展和運用決策的重要因素[4-5]。如何有效評估武器裝備體系作戰(zhàn)能力成為武器裝備體系研究中面臨的熱難點問題。

作戰(zhàn)能力通常被認為是武器裝備體系的固有屬性,由武器裝備體系的裝備類型、數(shù)量與戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能指標決定[6-9],多采用靜態(tài)評估方法給出武器裝備體系作戰(zhàn)能力的相對水平,如綜合指數(shù)[10]、解析計算[11]、定性評估[12]等方法。但是,由于未來軍事威脅的不確定性、模糊性和作戰(zhàn)能力目標的抽象性[13],通過分析固有的靜態(tài)作戰(zhàn)能力,難以反映武器裝備體系的演化特性和能力目標,分析結(jié)果難以回答武器裝備體系是否能夠完成使命任務(wù)的問題,缺乏作戰(zhàn)能力評估的針對性和有效性。因此,面向武器裝備體系擔(dān)負的使命任務(wù),評估武器裝備體系固有作戰(zhàn)能力滿足不同使命任務(wù)中作戰(zhàn)能力需求的水平,才能夠比較滿意地回答武器裝備體系能否完成使命任務(wù)的問題。當(dāng)前,面向任務(wù)的分析方法已經(jīng)在部分領(lǐng)域進行了初步探索,如面向任務(wù)的裝備保障系統(tǒng)可靠性與維修性建模分析[14]、面向不同任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)可靠性分析[15]、面向任務(wù)的傳感器可達性分析[16]等,但是面向具體的使命任務(wù)分析武器裝備體系作戰(zhàn)能力的研究還比較少。

為此,本文從武器裝備體系的使命任務(wù)需求出發(fā),提出一種面向任務(wù)的武器裝備體系作戰(zhàn)能力需求滿足度分析方法。它以武器裝備體系的多樣化使命任務(wù)為牽引,通過使命任務(wù)的逐層分解及其與作戰(zhàn)能力的關(guān)聯(lián)映射,提出武器裝備體系完成多樣化使命任務(wù)的作戰(zhàn)能力需求;同時,以戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能指標為基礎(chǔ),綜合分析武器裝備體系的固有能力滿足其使命任務(wù)能力需求的程度,作為評價武器裝備體系作戰(zhàn)能力水平高低的基本依據(jù),反映武器裝備體系建設(shè)與運用的根本要求。

1　研究框架

面向任務(wù)的武器裝備體系作戰(zhàn)能力需求滿足度分析,是以武器裝備體系建設(shè)的使命任務(wù)為依據(jù),通過使命任務(wù)的分解提出作戰(zhàn)能力需求,進而分析武器裝備體系固有作戰(zhàn)能力滿足其使命任務(wù)作戰(zhàn)能力需求的程度,突出了武器裝備體系的編組配置和作戰(zhàn)運用對作戰(zhàn)能力的影響,增強了武器裝備體系作戰(zhàn)能力分析的針對性。其分析框架如圖1所示。

圖1　面向任務(wù)的武器裝備體系作戰(zhàn)能力需求滿足度分析框架

2　使命任務(wù)分析

完成多樣化使命任務(wù)是武器裝備體系的基本要求。因作戰(zhàn)環(huán)境、作戰(zhàn)樣式和作戰(zhàn)思想的不同,完成不同使命任務(wù)的作戰(zhàn)活動差別較大,所要求的武器裝備體系功能和戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標要求不同。為增強武器裝備體系使命任務(wù)分析的針對性,應(yīng)重點圍繞武器裝備體系的核心使命任務(wù),進行作戰(zhàn)活動及其完成指標的分析,并通過作戰(zhàn)活動及其指標的集成分析,提出武器裝備體系的使命任務(wù)清單。

武器裝備體系的多樣化使命任務(wù),要求進行多種作戰(zhàn)背景下的作戰(zhàn)任務(wù)分析,以分別研究不同作戰(zhàn)使命的任務(wù)需求,其分析框架如圖2所示。而且,不同作戰(zhàn)背景的作戰(zhàn)任務(wù)分析越充分,武器裝備體系的使命任務(wù)需求就越準確。

圖2　使命任務(wù)分析基本框架

2.1作戰(zhàn)任務(wù)分析

就某種使命任務(wù)背景下的武器裝備體系而言,作戰(zhàn)任務(wù)分析可采用基于活動的分解方法[17]。根據(jù)使命任務(wù)總體描述,構(gòu)想武器裝備體系的作戰(zhàn)對抗場景,研究武器裝備體系的作戰(zhàn)運用方式,分析不同作戰(zhàn)階段的典型作戰(zhàn)活動組成及其相互關(guān)系,并根據(jù)不同階段作戰(zhàn)活動的目標提出作戰(zhàn)活動的完成指標,包括4個步驟:

步驟 1按照武器裝備體系的作戰(zhàn)功能、作用機理、作戰(zhàn)空間和技術(shù)體制,將使命任務(wù)分解為粒度較細的作戰(zhàn)任務(wù),提出作戰(zhàn)活動間的協(xié)同規(guī)則和完成指標,形成作戰(zhàn)任務(wù)需求;

步驟 2明確不同作戰(zhàn)任務(wù)的實施主體,以武器裝備系統(tǒng)組成為主構(gòu)建作戰(zhàn)節(jié)點集合;

步驟 3分析不同作戰(zhàn)節(jié)點遂行不同作戰(zhàn)任務(wù)時扮演的角色和承擔(dān)的任務(wù),建立其作戰(zhàn)節(jié)點的組織關(guān)系體系;

步驟 4構(gòu)建作戰(zhàn)任務(wù)-作戰(zhàn)節(jié)點-組織關(guān)系三元關(guān)聯(lián)矩陣,進一步優(yōu)化作戰(zhàn)任務(wù)組成及其完成指標。

作戰(zhàn)任務(wù)分析時,要兼顧作戰(zhàn)運用規(guī)律和作戰(zhàn)能力分析要求,遵循以下兩項基本原則:①作戰(zhàn)節(jié)點的粒度到武器裝備單元,作戰(zhàn)任務(wù)的分解粒度與作戰(zhàn)節(jié)點的粒度一致。因為武器裝備單元的功能相對比較單一,完成作戰(zhàn)任務(wù)的指標要求接近于武器裝備的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能指標,便于由作戰(zhàn)任務(wù)要求提出作戰(zhàn)能力需求。②以作戰(zhàn)任務(wù)為核心,自頂向下逐層分解。按作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)?；驈?fù)雜程度,自頂向下將作戰(zhàn)任務(wù)分解為一系列功能單一的作戰(zhàn)任務(wù)。

2.2作戰(zhàn)任務(wù)集成

不同使命任務(wù)背景下的作戰(zhàn)任務(wù)需求不同,表現(xiàn)為作戰(zhàn)任務(wù)需求的內(nèi)容、指標及條件的不同。作戰(zhàn)任務(wù)的層次性與關(guān)聯(lián)性,是作戰(zhàn)任務(wù)集成的基礎(chǔ)。通常,上層作戰(zhàn)任務(wù)可分解為多個下層作戰(zhàn)任務(wù);下層作戰(zhàn)任務(wù)能夠同時支撐多個上層作戰(zhàn)任務(wù),上下層作戰(zhàn)任務(wù)之間呈現(xiàn)出多對多關(guān)系。而且,這種多對多關(guān)系廣泛存在于不同使命任務(wù)背景的作戰(zhàn)任務(wù)需求中。為了全面描述武器裝備體系的使命任務(wù)需求,需要對不同使命任務(wù)背景的作戰(zhàn)任務(wù)需求進行集成分析,消除使命任務(wù)需求之間的重復(fù)和冗余,形成相對統(tǒng)一、系統(tǒng)全面的武器裝備體系作戰(zhàn)任務(wù)清單,牽引武器裝備體系作戰(zhàn)能力的分析。

作戰(zhàn)任務(wù)集成可采用模糊聚類分析方法。依據(jù)作戰(zhàn)活動的特征及其相似程度,利用模糊數(shù)學(xué)的方法定量表示作戰(zhàn)任務(wù)間的相似關(guān)系,從而建立不同作戰(zhàn)活動之間的模糊相似關(guān)系矩陣,并按照給定的聚類水平對作戰(zhàn)任務(wù)進行分類與集成。

3　作戰(zhàn)能力分析

包括作戰(zhàn)能力結(jié)構(gòu)分析、固有作戰(zhàn)能力分析與作戰(zhàn)能力需求分析等內(nèi)容。

3.1作戰(zhàn)能力結(jié)構(gòu)分析

武器裝備體系的作戰(zhàn)能力結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠反映武器裝備體系的層次性特征,如圖3所示。單元層作戰(zhàn)能力由武器裝備單元的功能及其戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能指標確定;平臺級作戰(zhàn)能力由組成平臺的各武器裝備單元的作戰(zhàn)能力組合形成;以此類推,武器裝備體系的作戰(zhàn)能力由組成體系的武器裝備系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力組合形成。通常,由于武器裝備體系的涌現(xiàn)性特征,上層作戰(zhàn)能力大于或等于下層作戰(zhàn)能力之和。以陸軍戰(zhàn)術(shù)兵團為例,其裝備體系可能包括防空系統(tǒng)和其他作戰(zhàn)系統(tǒng),防空系統(tǒng)包括導(dǎo)彈發(fā)射平臺、指揮控制平臺等,導(dǎo)彈發(fā)射平臺又是由機動單元、發(fā)射單元等組成,則各級作戰(zhàn)能力是由下一級作戰(zhàn)能力組合和聚合生成的。

圖3　武器裝備體系作戰(zhàn)能力結(jié)構(gòu)

3.2固有作戰(zhàn)能力分析

武器裝備體系的固有作戰(zhàn)能力與體系組成裝備的類型、數(shù)量、戰(zhàn)術(shù)技術(shù)水平和耦合(或組合)方式密切相關(guān),不同類型、不同數(shù)量或不同耦合(或組合)方式的武器裝備體系表現(xiàn)出不同的作戰(zhàn)能力水平。其中,體系組成裝備的耦合(或組合)方式從質(zhì)的角度決定了武器裝備體系作戰(zhàn)能力的形成機理,是武器裝備體系作戰(zhàn)能力聚合算法設(shè)計的基本依據(jù);體系組成裝備的類型、數(shù)量與戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標從量的角度決定了武器裝備體系作戰(zhàn)能力的大小。

這里,固有作戰(zhàn)能力分析主要分析武器裝備單元的固有作戰(zhàn)能力,它由武器裝備單元的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能指標決定。

3.3作戰(zhàn)能力需求分析

作戰(zhàn)能力需求分析,是以使命任務(wù)需求為依據(jù),提出武器裝備體系完成使命任務(wù)的能力要求,作為衡量武器裝備體系現(xiàn)有作戰(zhàn)能力高低的基本標準。

作戰(zhàn)能力需求分析采用質(zhì)量功能展開(quality function deployment,QFD)方法,它是一種用戶需求驅(qū)動的系統(tǒng)化分析方法[18]。通過構(gòu)建作戰(zhàn)任務(wù)-作戰(zhàn)能力質(zhì)量屋(如圖4所示),分析作戰(zhàn)任務(wù)與作戰(zhàn)能力之間的映射關(guān)系,根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)清單中明確的作戰(zhàn)任務(wù)需求確定作戰(zhàn)能力需求,為面向任務(wù)確定作戰(zhàn)能力需求提供依據(jù)。由于作戰(zhàn)能力與作戰(zhàn)任務(wù)之間是多對多的映射關(guān)系,不同作戰(zhàn)能力對不同作戰(zhàn)任務(wù)的支持程度并不相同,例如可用標志性、關(guān)鍵性、一般性、無關(guān)性,由強到弱表示作戰(zhàn)能力與作戰(zhàn)活動之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系?？紤]到不同支持程度的作戰(zhàn)能力對作戰(zhàn)任務(wù)的影響不同,在作戰(zhàn)能力需求分析時,應(yīng)主要依據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系為“標志性”、“關(guān)鍵性”的作戰(zhàn)活動指標要求來確定作戰(zhàn)能力需求;同時,盡可能保證作戰(zhàn)能力需求大于等于關(guān)聯(lián)的作戰(zhàn)活動完成要求。

圖4　作戰(zhàn)任務(wù)-作戰(zhàn)能力質(zhì)量屋

通常,由于某項作戰(zhàn)活動對應(yīng)的“一般性”能力往往會表現(xiàn)為另一項作戰(zhàn)活動的“標志性”能力或“關(guān)鍵性”能力,因此,作戰(zhàn)能力需求取值計算時,應(yīng)重點根據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系為“標志性”和“關(guān)鍵性”的作戰(zhàn)任務(wù)需求確定,即要同時能夠有效支撐關(guān)聯(lián)關(guān)系為“標志性”和“關(guān)鍵性”的作戰(zhàn)任務(wù)。根據(jù)圖3所示的武器裝備體系作戰(zhàn)能力結(jié)構(gòu)可知,粒度到單武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)任務(wù)完成要求與底層單一性的作戰(zhàn)能力屬性具有天然的對應(yīng)的關(guān)系,如作戰(zhàn)任務(wù)“坦克開進”中的機動速度,與坦克“越野機動能力”的屬性“越野速度”是一一對應(yīng)關(guān)系。因此,根據(jù)完成作戰(zhàn)任務(wù)的作戰(zhàn)能力之間的相互關(guān)系,提出以下3種分析方法。

(1) 取大算法:假定作戰(zhàn)能力C1與作戰(zhàn)活動TA,TB關(guān)聯(lián),作戰(zhàn)能力C1的屬性值R1分別與作戰(zhàn)活動TA,TB對應(yīng)的活動要求指標MA,MB對應(yīng),且作戰(zhàn)能力屬性R1越大越好,則R1=max(MA,MB)。

(2) 取小算法:假定作戰(zhàn)能力C1與作戰(zhàn)活動TA,TB關(guān)聯(lián),作戰(zhàn)能力C1的屬性值R1分別與作戰(zhàn)活動TA,TB對應(yīng)的活動要求指標MA,MB對應(yīng),且作戰(zhàn)能力屬性R1越小越好,則R1=min(MA,MB)。

(3) 差值算法:假定作戰(zhàn)能力C1,C2均與作戰(zhàn)活動TA關(guān)聯(lián),作戰(zhàn)活動TA的完成需要作戰(zhàn)能力C1,C2相互作用,且作戰(zhàn)能力C1,C2不相交或部分相交,則作戰(zhàn)能力C1的屬性值R1=MA-R2+(R1∩R2)。例如:空中機動偵察任務(wù),需要空中機動平臺的機動能力和機載設(shè)備的偵察能力的疊加。

4　作戰(zhàn)能力綜合分析

4.1底層作戰(zhàn)能力需求滿足度計算

底層作戰(zhàn)能力需求滿足度表示為固有作戰(zhàn)能力與作戰(zhàn)能力需求之間的效用函數(shù),取值范圍為[0,1]。根據(jù)底層作戰(zhàn)能力的特征,可按照效益型、成本型和適度型3類指標分別計算[19]。

(1) 效益型指標的需求滿足度為

式中,c,chigh,clow分別為作戰(zhàn)能力指標C的固有取值、理想需求與最低需求。

(2) 成本型指標的需求滿足度為

式中,c, chigh,clow分別為作戰(zhàn)能力指標C的固有取值、理想需求與最低需求。對于成本型指標,chigh

(3) 適度型指標的需求滿足度為

式中,c,chigh,clow分別為作戰(zhàn)能力指標C的固有取值、理想需求與最低需求。

4.2作戰(zhàn)能力指標權(quán)重分析

作戰(zhàn)能力指標權(quán)重與武器裝備體系的使命任務(wù)密切相關(guān),支撐核心使命任務(wù)完成的作戰(zhàn)能力往往具有較高的權(quán)重。為此,采用組合賦權(quán)方法,實現(xiàn)面向使命任務(wù)的客觀賦權(quán)與專家打分的主觀賦權(quán)有機結(jié)合,提高作戰(zhàn)能力指標權(quán)重分析的可信度。

4.2.1面向使命任務(wù)的客觀賦權(quán)方法

4.2.2基于層次分析法的主觀賦權(quán)方法

依據(jù)領(lǐng)域?qū)＜覙?gòu)建相對于上層指標的兩兩比較矩陣,確定指標主觀權(quán)重,主要步驟如下:

步驟 1依據(jù)作戰(zhàn)能力指標體系,對同一層次各作戰(zhàn)能力指標相對于上一層的重要性進行兩兩比較,得到權(quán)重判斷矩陣;

步驟 2由判斷矩陣計算相對與上層某一指標的各指標權(quán)重,并進行一致性檢查;

步驟 3計算相對于上層所有相關(guān)指標的各指標合成權(quán)重。

通過AHP方法可得到各層作戰(zhàn)能力指標權(quán)重,記某層n個作戰(zhàn)能力指標的主觀權(quán)重為Ws=(ws1,ws2,…,wsn)。

4.2.3組合權(quán)重確定

將客觀權(quán)重Wo和主觀權(quán)重Ws集成,可得到武器裝備體系作戰(zhàn)能力指標的組合權(quán)重W。根據(jù)2種權(quán)重反映程度的不同[20],設(shè)權(quán)重偏好因子μs和μo,μs，μo分別表示主觀權(quán)重和客觀權(quán)重的偏好因子,且μs+μo=1?；诮M合權(quán)重到主、客觀權(quán)重的離差和最小的思想,可構(gòu)建最優(yōu)化模型

求解該最優(yōu)化模型,可得到各作戰(zhàn)能力指標對應(yīng)的權(quán)重向量,記為W=(w1,w2,…,wn)。

4.3作戰(zhàn)能力滿足度綜合分析

4.3.1作戰(zhàn)能力滿足度的綜合層次

武器裝備體系的整體性與涌現(xiàn)性特征,表明任意武器裝備體系組分的突變都有可能導(dǎo)致武器裝備體系的涌現(xiàn),形成新的作戰(zhàn)能力。因此,傳統(tǒng)的以整體作戰(zhàn)能力分析為目標、采用自底向上聚合計算整體作戰(zhàn)能力的方法,已難以適應(yīng)武器裝備體系復(fù)雜性需求,分析結(jié)果往往也難以獲得決策人員的認同。為此,以傳統(tǒng)的作戰(zhàn)能力分析方法為基礎(chǔ),可采用多維度對比分析方法,以武器裝備系統(tǒng)級作戰(zhàn)能力(稱為領(lǐng)域作戰(zhàn)能力)為分析維度,對比分析完成使命任務(wù)的不同功能領(lǐng)域的作戰(zhàn)能力的優(yōu)劣[21],實現(xiàn)整體分析與局部對比的有機結(jié)合,進而更加直觀地反映武器裝備體系的優(yōu)勢和短板,增強武器裝備體系運用的針對性與有效性。作戰(zhàn)能力滿足度的綜合層次同樣采用上述多維度對比分析方法。

4.3.2作戰(zhàn)能力滿足度的綜合方法

以領(lǐng)域作戰(zhàn)能力滿足度綜合為目標,根據(jù)指標體系的結(jié)構(gòu)特征,可采用不同的作戰(zhàn)能力滿足度綜合方法。遞階層次型作戰(zhàn)能力指標體系,根據(jù)不同層次作戰(zhàn)能力間的相互關(guān)系,通常采用加權(quán)和或加權(quán)積的方法,由底層作戰(zhàn)能力滿足度聚合得到上層(或頂層)作戰(zhàn)能力滿足度[22]。網(wǎng)絡(luò)型作戰(zhàn)能力指標體系,由于存在部分能力既處于支配地位又處于被支配的地位,主要采用ANP方法[23]計算不同領(lǐng)域的作戰(zhàn)能力滿足度取值。

4.3.3作戰(zhàn)能力滿足度綜合的圖譜分析

領(lǐng)域作戰(zhàn)能力滿足度的對比分析采用基于雷達圖的圖譜分析方法。雷達圖作為一種多變量圖形化分析方法[24],根據(jù)指標數(shù)量等分單位圓為多個扇形,每個扇形對應(yīng)一個指標;并以扇形半徑作為各個指標對應(yīng)軸,將指標量化數(shù)據(jù)按比例投影至指標軸;最后,依次連接指標軸上各點形成封閉的多邊形,作為評估目標的雷達圖。

為更好反映不同領(lǐng)域作戰(zhàn)能力滿足度對整體作戰(zhàn)能力滿足度的重要程度,以領(lǐng)域作戰(zhàn)能力權(quán)重為依據(jù),確定領(lǐng)域作戰(zhàn)能力滿足度扇形的夾角,能夠更加直觀地反映不同領(lǐng)域作戰(zhàn)能力滿足度的差異。假定有n個領(lǐng)域作戰(zhàn)能力滿足度的取值為S={S1,S2,…,Sn},則包括n項領(lǐng)域作戰(zhàn)能力滿足度的雷達圖實現(xiàn)步驟如下。

步驟 1根據(jù)領(lǐng)域作戰(zhàn)能力指標權(quán)重確定扇形區(qū)域夾角。根據(jù)組合賦權(quán)方法得到的n項作戰(zhàn)能力的權(quán)重為W=(w1,w2,…,wn),則第i項作戰(zhàn)能力滿足度對應(yīng)的扇形區(qū)域夾角θi=2wiπ。

步驟 2根據(jù)夾角θi分割單位圓。分割后的單位圓為n個左右相連的扇形區(qū)域,夾角為θi的扇形區(qū)域表示第i項作戰(zhàn)能力滿足度。

5　實例分析

地面突擊裝備體系是陸軍遂行地面作戰(zhàn)的骨干力量,快速占領(lǐng)是其核心使命任務(wù)之一。下面僅以地面突擊裝備體系快速占領(lǐng)使命任務(wù)為例,重點分析作戰(zhàn)能力結(jié)構(gòu)、作戰(zhàn)能力需求與作戰(zhàn)能力綜合分析等內(nèi)容,以驗證上述方法的可行性。

(1) 作戰(zhàn)能力分析

首先,構(gòu)建作戰(zhàn)能力指標體系。某地面突擊裝備體系突出信息系統(tǒng)對武器裝備體系作戰(zhàn)要素的有機融合,是基于信息系統(tǒng)的數(shù)字化裝備體系。其作戰(zhàn)能力指標體系既要反映地面突擊裝備體系傳統(tǒng)的作戰(zhàn)能力,又要突出信息系統(tǒng)對其作戰(zhàn)能力的影響,為此,構(gòu)建了如圖5所示的網(wǎng)絡(luò)型指標體系。其中,信息共享、網(wǎng)絡(luò)支撐、要素聯(lián)動、分布指揮等可以作為領(lǐng)域作戰(zhàn)能力;同時,又對戰(zhàn)場感知、指揮控制、機動突擊、一體打擊、全維防護、綜合保障等領(lǐng)域作戰(zhàn)能力有重要影響。所有領(lǐng)域作戰(zhàn)能力又可以分解為一系列的子作戰(zhàn)能力,直至與武器裝備單元的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能指標相聯(lián)系。

圖5　某地面突擊裝備體系作戰(zhàn)能力指標體系

其次,構(gòu)建作戰(zhàn)能力與作戰(zhàn)任務(wù)映射模型。根據(jù)典型使命任務(wù)的作戰(zhàn)任務(wù)組成和作戰(zhàn)能力關(guān)系,構(gòu)建了如圖6所示的作戰(zhàn)任務(wù)-作戰(zhàn)能力質(zhì)量屋模型。由于作戰(zhàn)任務(wù)的數(shù)量多、作戰(zhàn)能力指標體系比較復(fù)雜,表中僅給出“機動集結(jié)”行動所包含的4項作戰(zhàn)任務(wù)及其對應(yīng)作戰(zhàn)能力的關(guān)聯(lián)關(guān)系,并根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)權(quán)重計算得到作戰(zhàn)能力客觀權(quán)重。

圖6　作戰(zhàn)任務(wù)-作戰(zhàn)能力質(zhì)量屋模型

(2) 底層作戰(zhàn)能力需求滿足度計算

表1給出了部分作戰(zhàn)能力的需求值、固有值與需求滿足度。其中,第5、6列為通過作戰(zhàn)活動分析確定的作戰(zhàn)能力需求值,第7列是根據(jù)武器裝備戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能指標確定的固有作戰(zhàn)能力取值,第8列為作戰(zhàn)能力的需求滿足度。

表1　部分作戰(zhàn)能力屬性需求值和固有值

(3) 作戰(zhàn)能力滿足度綜合分析

將圖5所示的10項作戰(zhàn)能力作為決策分析的領(lǐng)域作戰(zhàn)能力。綜合專家權(quán)重和面向任務(wù)的能力權(quán)重,確定了不同層次作戰(zhàn)能力的指標權(quán)重;并根據(jù)上層指標與下層指標的相互關(guān)系,采用ANP方法,計算得到了10項領(lǐng)域作戰(zhàn)能力的聚合值,如表2所示。根據(jù)表2繪制的10項領(lǐng)域作戰(zhàn)能力滿足度雷達圖如圖7所示。

表2　領(lǐng)域作戰(zhàn)能力滿足度分析結(jié)果

圖7　領(lǐng)域作戰(zhàn)能力滿足度雷達圖

由圖7可知,將面向具體任務(wù)的武器裝備體系作戰(zhàn)能力需求作為評價標準,并以半徑為1的單位圓表示。按10項領(lǐng)域能力權(quán)重大小,將單位圓分割為10個左右鄰接的扇形區(qū)域,每個扇形區(qū)域代表對應(yīng)的領(lǐng)域能力在整體作戰(zhàn)能力中的比重。每個扇形區(qū)域的陰影部分表示武器裝備體系固有作戰(zhàn)能力相對于作戰(zhàn)能力需求的滿足程度,并用百分數(shù)表示,如網(wǎng)絡(luò)支撐能力為32%,表示固有作戰(zhàn)能力僅為作戰(zhàn)能力需求的32%,與任務(wù)需求差距比較大。這種以雷達圖表示的、由不同領(lǐng)域能力形成的能力圖譜,能夠比較清晰地反映武器裝備體系現(xiàn)有能力與能力需求間的差距,便于確定武器裝備體系的優(yōu)勢和短板,有利于在武器裝備體系作戰(zhàn)運用時做到揚長避短。

6　結(jié)束語

面向任務(wù)的體系作戰(zhàn)能力需求滿足度分析方法,區(qū)別于傳統(tǒng)的以專家經(jīng)驗為依據(jù)的整體作戰(zhàn)能力分析,而是重點圍繞決策者關(guān)注的特定領(lǐng)域能力,面向武器裝備體系的典型作戰(zhàn)運用,分析武器裝備體系固有能力與任務(wù)需求之間的差距,不僅最大程度地反映了武器裝備體系對其使命任務(wù)的滿足程度,而且通過領(lǐng)域能力的對比分析更加清晰地給出了武器裝備體系作戰(zhàn)能力的優(yōu)勢和短板,為科學(xué)決策提供了有力的支持。同時,基于作戰(zhàn)任務(wù)-作戰(zhàn)能力關(guān)聯(lián)關(guān)系,還可以實現(xiàn)由分析結(jié)果向作戰(zhàn)任務(wù)的逆向追溯,優(yōu)化武器裝備體系作戰(zhàn)運用和作戰(zhàn)任務(wù)分解。

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Task-oriented requirement satisfactory degree analysis method for combat capability of equipment system of systems

FAN Yan-ping, GUO Qi-sheng, WANG Jin-liang

(Department of Equipment Command and Administration, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China)

Nowadays, it is difficult to assess the combat capabilities of the equipment system of systems effectively. Because the military threats in the future are uncertain and untraceable, the whole goals of the combat capabilities of the equipment system of systems cannot be described clearly. However, the tasks describe the operating ways of the equipment system of systems abstractly, which can help us to analyze the capabilities. Thus, focusing on the tasks of the equipment system of systems, a new task-oriented requirement satisfactory degree analysis method for combat capabilities is proposed. According to the house of quality of combat tasks and capabilities, the combat capabilities requirements analysis model for missions and tasks and the combinatorial weight calculation model are built firstly. Then, comparing the required combat capabilities with the inherent combat capabilities, the satisfactory degree model for missions and tasks is studied. And then a domain-oriented multi-dimension combat capability analysis method is discussed, which can help to analyze the whole combat capability and the combat capabilities in different functional domains comprehensively. Finally, the combat capabilities of a surface assault equipment system of systems are analyzed with this method. The results verify the effectiveness and usability of the method.

equipment system of systems; combat capability; task oriented; satisfactory degree; comprehensive analysis

2015-08-31；

2015-12-08；網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先出版日期：2016-03-22。

軍隊科研計劃項目(20110212367，20120304521)資助課題

TP 391.9

A

10.3969/j.issn.1001-506X.2016.08.17

樊延平(1980-),男,講師,博士,主要研究方向為裝備需求論證、裝備對抗仿真。

E-mail:delphan2008@163.com

郭齊勝(1962-),男,教授,博士,主要研究方向為裝備體系需求論證與試驗。

E-mail:gtt62@sohu.com

王金良(1980-),男,講師,博士研究生,主要研究方向為裝備需求論證。

E-mail:wangjl_1980@163.com

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2422.TN.20160322.1144.006.html