基于大數(shù)據(jù)的裝備保障決策輔助支持系統(tǒng)研究

王澤杰 樊紀(jì)偉 李楊

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)在決策領(lǐng)域的不斷應(yīng)用，必將給裝備保障決策方式帶來重大的變革。文章分析了大數(shù)據(jù)為裝備保障決策帶來新的機遇，闡述了裝備保障決策思路方法，并構(gòu)建了基于大數(shù)據(jù)的裝備保障輔助決策系統(tǒng)。

隨著信息化時代的到來，數(shù)據(jù)量的產(chǎn)生和交流急劇增加。 “大數(shù)據(jù)”這個詞頻繁的出現(xiàn)在我們的視野中，正所謂得“大數(shù)據(jù)”者得先機。許多國家和地區(qū)把大數(shù)據(jù)提升到戰(zhàn)略層面進行研究，基于大數(shù)據(jù)的裝備保障決策問題研究，既是為部隊裝備保障決策提供一種新的思路，也是新形式下提升軍隊?wèi)?zhàn)斗力的必然選擇。

大數(shù)據(jù)基本內(nèi)涵

目前學(xué)術(shù)界對于“大數(shù)據(jù)”一詞沒有明確的定義，大家眾說紛紜，麥肯錫咨詢公（McKinsey&Company;）作為研究大數(shù)據(jù)的先驅(qū)，在其報告《大數(shù)據(jù)：競爭、創(chuàng)新和生產(chǎn)力的前沿領(lǐng)域》中給出的大數(shù)據(jù)定義為大小超出常規(guī)數(shù)據(jù)庫軟件工具獲取、存儲、管理和分析能力的數(shù)據(jù)集。大數(shù)據(jù)研究專家維克托·麥爾·舍恩伯格對于大數(shù)據(jù)的定義：即無法在一定時間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。由此可知大數(shù)據(jù)是不同類型的海量數(shù)據(jù)在極速增長下的數(shù)據(jù)集合。從理論層次而言大數(shù)據(jù)不僅僅指以GB、TB為單位的儲存形式，更多時候是以PB、EB、ZB、YB、BB、NB、DB等形式存在。在維克托·邁爾一舍恩伯格及肯尼斯·庫克耶編寫的《大數(shù)據(jù)時代》中大數(shù)據(jù)指不用隨機分析法這樣捷徑，而采用所有數(shù)據(jù)進行分析處理。體現(xiàn)出大數(shù)據(jù)的4V特點即：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣性）、Value（價值密度低）。

我們可以從三個方面去理解大數(shù)據(jù)的鮮明特征。第一、讓樣本數(shù)據(jù)成為總體數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生就如同機械化存儲方式變成更加智能化存儲。“小樣本”并不單單指抽象的數(shù)據(jù)代表，而是一個“大數(shù)據(jù)”量的代表性的融合。第二、讓數(shù)據(jù)發(fā)出聲音。從最不可能提取數(shù)據(jù)的地方提取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的表面看似毫無關(guān)聯(lián)，但卻可以擴展為有價值的動態(tài)組合，還原事物的內(nèi)在本質(zhì)，實現(xiàn)對于相關(guān)性的需求。第三、實現(xiàn)可控性，大數(shù)據(jù)的特點是數(shù)據(jù)量巨大，其最直接的核心就是預(yù)測，大數(shù)據(jù)的技術(shù)的成熟應(yīng)用可以讓單一的、對于冰冷數(shù)字閱讀變成有多維的動態(tài)感知，從而可以實現(xiàn)對各種常規(guī)及意外情況的有效預(yù)測。

大數(shù)據(jù)為裝備保障決策帶來新的機遇

“大數(shù)據(jù)”是未來信息化戰(zhàn)爭致勝的關(guān)鍵，戰(zhàn)場態(tài)勢瞬息萬變，偵、攻、防一體，作戰(zhàn)行動的速度已經(jīng)達到秒級，是真正意義的“發(fā)現(xiàn)即摧毀”[3]。然而信息化條件下的聯(lián)合作戰(zhàn)兵種多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，環(huán)境變化快，隨之為裝備保障決策提出了更高的要求。傳統(tǒng)決策模式受數(shù)據(jù)信息和決策體制的制約，導(dǎo)致裝備保障的效率低下，資源浪費嚴(yán)重，戰(zhàn)場響應(yīng)能力不足的情況的出現(xiàn)，不僅影響了決策的過程，更加影響了作戰(zhàn)的進程。

大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用可以將敵我態(tài)勢、武器裝備配置、物資損耗等情況通過大數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)挖掘轉(zhuǎn)變成為有價值的情報信息，并及時更新顯示出來。有效提高基于大數(shù)據(jù)模式下戰(zhàn)場情況分析判斷、科學(xué)合理的預(yù)測裝備保障需求、擬制出精確可行的裝備保障方案。減少保障物資的浪費，在有限的時域內(nèi)充分發(fā)揮裝備保障物資的最大價值，提高作戰(zhàn)的能力。

大數(shù)據(jù)為裝備保障決策帶來新的思路方法

一是整體設(shè)計，系統(tǒng)分析。裝備保障決策是一個動態(tài)、開放、復(fù)雜的多目標(biāo)、風(fēng)險型決策活動。既要強調(diào)整體性，將大數(shù)據(jù)條件下的裝備保障決策問題置于作戰(zhàn)體系中進行系統(tǒng)分析。又要強調(diào)有序性，為實現(xiàn)總體目標(biāo)和整體結(jié)構(gòu)的順暢運行，使裝備保障各要素能夠在作戰(zhàn)運行機構(gòu)的作用下，形成理想的運行秩序和有效的協(xié)同配合能力。

二是需求指引，合理定位。對于作戰(zhàn)需求，既是大數(shù)據(jù)條件下牽引裝備保障科學(xué)決策機制構(gòu)建的直接動力，也是對裝備保障科學(xué)決策機制的前瞻設(shè)計。深入分析大數(shù)據(jù)條件下部隊作戰(zhàn)對裝備保障決策的影響和要求，得出裝備保障決策在大數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)采集，存儲，分類，控制，優(yōu)化等方面存在的問題及原因，為科學(xué)決策提供依據(jù)。

三是把握全局，以點帶面。“綜合”、“協(xié)調(diào)”是裝備保障決策活動的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是整個決策活動過程中協(xié)同力的具體體現(xiàn)。大數(shù)據(jù)精確的分析得出的保障器材的精確配送，保障力量的精確使用，武器裝備的精確維修，從大數(shù)據(jù)信息的獲取和利用，使裝備物資保障從作戰(zhàn)被動補給到主動配送。

構(gòu)建大數(shù)據(jù)的裝備保障輔助決策支持系統(tǒng)

大數(shù)據(jù)模式下在各種領(lǐng)域應(yīng)用的諸多優(yōu)勢，本文提出了基于大數(shù)據(jù)的裝備保障決策輔助支持系統(tǒng)的體系構(gòu)架，如圖所示。

筆者根據(jù)清晰明了，指導(dǎo)建設(shè)的原則將該體系架構(gòu)分為三橫一縱。根據(jù)數(shù)據(jù)信息的流向自下而上分為基礎(chǔ)層、服務(wù)層、應(yīng)用層。通過一個縱向的管理平臺（包括體系管理、數(shù)據(jù)管理、安全管理）橫跨多層，實現(xiàn)數(shù)據(jù)健康運維。最后依靠大數(shù)據(jù)的計算、分析、預(yù)測能力向終端使用群體提供輔助決策方案。

基礎(chǔ)層：基礎(chǔ)層主要流向服務(wù)層，提供軟、硬件設(shè)施實現(xiàn)資源共享、動態(tài)配置等功能。主要由數(shù)據(jù)的存儲設(shè)備，數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)感知等組成。數(shù)據(jù)存儲設(shè)備是一些必要的硬件設(shè)施。數(shù)據(jù)采集又包括離線采集（ETL）、實時采集（Flume）、互聯(lián)網(wǎng)采集（Crawler）、第三方采集等。數(shù)據(jù)感知指敵我雙方戰(zhàn)場態(tài)勢、裝備保障任務(wù)、力量配置、戰(zhàn)損情況等。

服務(wù)層：主要流向應(yīng)用層，為應(yīng)用層提供中間件，平臺服務(wù)等。將所流入的資源進行再分配，重新部署等。由于基礎(chǔ)層接收的信息變化急速，沒有規(guī)律性，需要利用SOA系統(tǒng)架構(gòu)的方法將原有的框架重新整合，搭載SAS系統(tǒng)將深層次數(shù)據(jù)信息以生動直觀的圖形呈現(xiàn)出來，提高整合各種平臺的能力滿足不同的使用環(huán)境。也可通過Open API將所需求信息提供給用戶。

應(yīng)用層：主要是系統(tǒng)能夠為終端用戶提供各種業(yè)務(wù)的應(yīng)用服務(wù)，為裝備保障指揮機構(gòu)和決策人員提供決策輔助。利用大數(shù)據(jù)平臺將各種系統(tǒng)軟件分析呈現(xiàn)的結(jié)果迅速提交給終端用戶。各作戰(zhàn)機構(gòu)將業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件統(tǒng)一安裝在專用的服務(wù)器上，用戶不用重新構(gòu)建和維護硬件設(shè)施和應(yīng)用軟件，只需根據(jù)自身不同需求索取不同的輔助決策方案。 基于大數(shù)據(jù)的裝備保障決策輔助支持系統(tǒng)可以根據(jù)不同的戰(zhàn)場情況制定多種裝備保障決策方案，供指揮人員根據(jù)不同的任務(wù)需求選擇最優(yōu)的方案做出最優(yōu)的選擇。但決策的效能會受數(shù)據(jù)和軟件的影響，不斷完善數(shù)據(jù)的質(zhì)量和決策支持系統(tǒng)的性能，為進一步提升戰(zhàn)裝備保障決策的能力打下堅實基礎(chǔ)。