作战模型校验需要重点把握的几个问题

胡斌

(军事科学院 军事运筹分析研究所，北京100091)

1 引言

作战模拟系统是一个复杂大系统，涉及对象庞杂，而作战模型是否可信、系统功能和性能能否满足模拟论证的军事应用需求、由此系统得出的论证结论是否可以作为科学决策的依据，这是作战模型和作战模拟系统建设的开发者、应用者和决策者最关心的重要问题之一。众多的作战模型如果不经过严格的校核与验证就投入使用，势必造成作战模拟系统基础不扎实，导致定量计算结果失去其应有的科学性，进而无法保证作战模型和论证分析结果的可信度，影响系统的可用性。

作战模型的校核、验证与认证(Verification，Validation and Accreditation，以下简称VV＆A或模型校验)就是通过对建模与仿真生命周期中各阶段的有关活动及成果的合理性、正确性、有效性进行全面的评估，来确定作战模型和作战模拟系统的可信性和可用性的过程。

作战模型VV＆A旨在向开发人员、分析人员、管理人员和系统使用人员提供一个简便而逼真的框架，其目的是对作战模型建模全过程进行规范化的质量控制，形成建模过程各阶段的完整过程记录，保证作战模型在一定不确定度(假设)下的可信度和在特定应用中的可用性。只有保证了作战模型的正确性与可信度，其模拟结果才有实际的应用价值和意义，作战模拟系统才具有可用性。

2 当前作战模型VV＆A存在的主要问题

作战模型VV＆A不仅仅是个技术问题，更是一个管理问题。由于作战模型和作战模拟系统的研制涉及多种作战样式、多层次、多军兵种、多分辨率、多种不确定因素等诸多情况，当前作战模型VV＆A还存在着很多问题，主要表现在:一是从组织机制和管理方面来看，作战模型VV＆A组织机制不健全，各类机构和人员的VV＆A责任不清晰，在作战模型VV＆A的组织和实施方面存在不落实、不深入，甚至根本就没有作战模型VV＆A过程的现象;二是从技术上看，标准和技术发展滞后，要提出统一的作战模型VV＆A方法和模型VV＆A评价指标体系难度很大，作战模型VV＆A规范化工作很薄弱，缺少统一规范的模型VV＆A流程和要求;三是从实施过程来看，缺少明确的军事概念模型建模以及军事概念模型VV＆A过程，作战模型和作战模拟系统建成后缺乏足够的实际军事应用验证等等。

由于作战模型VV＆A工作的不足，导致作战模型的低层次重复开发现象严重，可维护性、可重用性和可信度差，应用极其有限，从而使得作战模型与作战模拟系统的可信度和可用性受到用户的质疑，由此得出的作战模拟论证结论不被用户认可，难以进入决策层。

3 作战模型VV＆A组织机制建设

3.1 作战模型VV＆A组织机制

一个健全、合理、高效的组织机制是做好任何一项工程的基础。要保证作战模型VV＆A工作的顺利和有效实施，首先要解决的问题是要建立起一个合理、顺畅、有效率的组织机制。作战模型VV＆A工作实行行政线和技术线相结合的组织机制，它明确了VV＆A工作中各机构功能角色及其组织领导关系，如图1所示。行政线由系统建设主管单位负责整个模拟系统建设中作战模型VV＆A评审的组织和认证工作，作战模型业务主管部门负责相关模型的VV＆A评审的组织和认证工作;技术线上的相关组织主要完成模型VV＆A相关的具体组织和技术工作。

VV＆A组织机制建设过程中要重点关注以下三点:一是要在总体层面和模型承研单位分别组建VV＆A组和VV＆A小组，以承担和完成相应VV＆A任务;二是系统建设主管单位、作战模型业务主管单位和系统建设总师组要担负起相应的组织和监管责任;三是要安排专门的VV＆A总体工作经费，以保证VV＆A工作的顺利开展。

3.2 作战模型VV＆A相关机构职责

3.2.1 系统建设主管单位

负责整个系统研制中作战模型VV＆A评审的组织，以及模型的认证工作。其职责是通过行政手段，协调各模型承研单位，并依托系统建设总师组组织VV＆A技术评审与评估，从系统测试角度组织对平台和集成系统的测试，从应用角度组织对模型及系统的应用验证，并组织对模型、系统的认证。

3.2.2 模型承研单位

负责相关模型的VV＆A，以及评审的组织工作。负责组建模型VV＆A小组，督促VV＆A小组完成相关模型的V＆V工作，组织对相关模型的VV＆A评审，并在向系统建设总师组提交模型的同时提交模型VV＆A报告。

3.2.3 作战模型业务主管部门

负责相关作战模型VV＆A评审的组织，以及模型认证工作。其主要职责是依托模型承研单位，并根据模型承研单位VV＆A小组的工作，组织对相关作战模型的VV＆A评审，并向系统建设主管单位提交作战模型认证结论。

3.2.4 系统建设总师组

负责模型VV＆A工作的组织领导、协调和资源保障，指导VV＆A组开展工作，其VV＆A工作职责包括:组织各种设计方案和模型VV＆A评审;组织系统集成联调测试;组织系统应用验证;组织作战模型和作战模拟系统可信度评估。

3.2.5 VV＆A组

负责系统建设中模型VV＆A工作的组织实施、管理和监察，为模型承研单位VV＆A小组的工作提供技术指导和检查，验收模型承研单位VV＆A小组的工作成果，其具体工作职责包括:筹划VV＆A工作，制定VV＆A工作计划;提出并制定VV＆A规范和技术要求;组织模型VV＆A的具体实施;记录并监察模型和系统研制过程中的各类评审活动，以及对存在问题的处理和归零;组织集成系统测试和系统应用验证过程中的VV＆A工作;指导、督促、检查模型承研单位VV＆A小组的工作。

3.2.6 承研单位VV＆A小组

负责相关VV＆A工作的具体实施，并向VV＆A组提交模型VV＆A报告，其具体工作职责包括:制定本单位VV＆A工作计划;组织本单位VV＆A工作的具体落实;记录并监察本单位相关模型研制过程中的各类评审活动，以及对存在问题的处理和归零;向VV＆A组提交相关模型VV＆A报告等工作文档。

4 作战模型VV＆A原则

4.1 模型VV＆A与系统应用验证相结合的全生命周期原则

传统的模型VV＆A程序是对模型产品和建模过程实施VV＆A，现代大型复杂模型系统建设的工程实践要求将现代模型VV＆A过程，从过去单纯的模型VV＆A扩展到包含集成系统测试和系统应用验证的作战模拟系统研制及应用的全生命周期，模型和系统的可信度和可用性将随着系统应用的不断深入而呈螺旋状逐步提高。因此，对作战模型VV＆A必须深入到模型研制、系统研制和应用验证的全生命周期中。

4.2 明确军事概念模型建模过程原则

从“现实军事世界”经过军事概念模型、数学/逻辑模型，程序实现，直至最后形成作战仿真系统，每一步都是经过抽象、假设的过程。军事概念模型是从“现实军事世界”向作战仿真系统转化的必由之路，应使军事概念模型成为军事人员描述军事系统时必须使用的透明文档，使军事概念模型文档成为用户(军事人员)、软件系统开发人员描述和了解系统需求，开发系统共同遵循的规则。因此，一个明确的军事概念模型建模过程，以及由此产生的军事概念模型文档，应成为作战模拟系统开发过程中一个明确而不可逾越的阶段。

4.3 逐级实施与全员参与原则

VV＆A工作应遵循由下而上、逐层逐级实施的原则。既要对各个模型及其相关数据进行VV＆A，也要对平台和模拟系统进行测试，在它们被证明足够可信后，最后根据特定作战样式下的作战想定对模拟系统进行应用验证。同时，全体参与研制的单位和个人都具有开展和配合VV＆A工作的义务，所有承研单位和个人都应主动证明自己的开发全过程和研制成果是可信的。

4.4 周密计划与完备记录原则

考虑周密的计划是做好VV＆A工作的前提。在实施VV＆A之前应首先制定VV＆A计划，并以该计划指导、约束整个VV＆A工作。同时，整个VV＆A过程都必须有完备的文档记录，各种设计评审、模型VV＆A过程、集成联调测试过程都应记录完整，VV＆A过程中发现的所有问题记录都应进行回归处理。

5 军事概念模型VV＆A

军事概念模型是用户军事需求的具体体现，也是作战模型建模和作战模拟系统开发的基础，它是从现实军事系统转化为作战模拟系统的关键过程。军事概念模型建模过程包括军事概念获取、军事概念描述、军事概念建模、军事概念表示四个阶段。

军事概念模型VV＆A是作战模型VV＆A过程中最重要的环节，它主要是对军事概念模型进行概念性验证，其主要目的是评估模型和系统的开发目标、对象特征和规律描述的正确性，评估模型、数据和系统的军事需求，以及军事概念设计的正确性。它通过对军事需求及概要设计进行审查，保证军事需求明确、详细、具有可追踪性，概要设计全面准确体现任务目标和需求，确保军事概念模型正确、规范。军事概念模型VV＆A的内容包括:检查从军事概念模型到真实军事系统的映射;检查从用户需求到军事概念模型的映射;检查从军事概念模型到用户需求的映射。

如果在建模过程中缺乏明确的军事概念建模阶段，以及完整、合理的军事概念模型文档，那么军事概念模型建模过程就流于形式，也不可能为后续的模拟系统设计和实现提供可靠依据，更不可能为作战模型和作战模拟系统最终的校核、验证和认证奠定基础。同时，由于对军事需求和系统需求分析的不深入，就可能存在军事概念建模要素缺失的现象，这些要素的忽略，将会在很大程度上影响模型的精度、准确性和可信度，限制模型的使用范围，继而影响模型的重用。

从军事概念模型到数学/逻辑模型、程序模型的实现过程，是一个军事概念逐步细化、完善的过程，前一阶段的建模成果应成为后续阶段开发的重要依据。良好的军事概念模型能够为准确描述作战行动提供一个良好的基础，如果后续的数学建模和程序模型实现能够以军事概念模型作为依据，就能保证从军事概念模型向数学模型和程序模型转化过程中具有应有的精确度，作战模型的准确性和可信度将会得到很大的提高。然而，在实际建模过程中，由于对一些重要建模元素的不恰当简化，可能使军事概念模型的建模内容的权威性得不到保证，导致前后模型的不一致，使建模的基线产生了很大的漂移。因此，对军事概念模型、数学/逻辑模型、程序模型的一致性校核是在作战模型VV＆A中应该重点关注的问题。

6 作战模型VV＆A程序扩展

传统的作战模型VV＆A程序包括军事概念模型V＆V、数学/逻辑模型V＆V、程序模型V＆V和作战模型认证四个阶段，它是伴随作战模型建模全程的一个过程。

结合某重点工程实践，我们对传统的作战模型VV＆A程序进行了扩展，将传统作战模型VV＆A过程扩展到集成系统测试和系统应用验证，将作战模型VV＆A概念扩展到整个作战模拟系统VV＆A领域，从而更加全面、准确地评估作战模型和作战模拟系统的可信度及可用性，并首次组织进行系统全程的VV＆A。

6.1 作战模型VV＆A程序扩展之一——集成系统软件测试

作为对作战模型VV＆A程序扩展之一，我们将集成系统软件测试作为模型VV＆A程序的扩展，其主要做法是根据作战模拟系统的军事需求，及系统对功能性能的要求，在作战模型VV＆A和平台测试通过的基础上，通过对作战模拟系统的集成过程和集成系统进行的软件测试，对集成系统软件测试结果的军事合理性与正确性做出评估，从而评估作战模型和作战模拟系统的可信度和可用性，其工作程序如图2所示。

6.2 作战模型VV＆A程序扩展之二——系统应用验证

作为对模型VV＆A过程最重要的扩展，我们将系统应用验证作为模型VV＆A工作的重要扩展环节。它主要是通过对作战模型和作战模拟系统在特定作战样式与典型作战想定条件下的应用结果的军事合理性和正确性进行评估，从而验证作战模型和作战模拟系统的可信度和可用性，其工作流程如图3所示。

7 结束语

本文所讨论的作战模型VV＆A组织机制和VV＆A程序扩展是在某重点工程建设实践的基础上提出的。通过创新性地将作战模型VV＆A程序向外延伸，扩展到集成系统测试和系统应用验证，把作战模型VV＆A的概念扩展到了整个作战模拟系统VV＆A的领域，特别是通过对系统应用结果的军事合理性与正确性的验证，从而更加全面、准确地评估了作战模型和作战模拟系统的可信度及可用性。通过在具体工程实践中首次组织进行系统全程VV＆A，取得了较好的效果，具有很好的可复制性和推广应用价值。

1 胡斌.作战仿真VV＆A过程模型及应用研究［C］//湛永建.一体化作战与军事系统工程.北京:海潮出版社，2008:575-578.

2 胡斌.军事概念模型建模实践分析与研究［J］.系统仿真学报，2008，20(12):3085-3088.

3 廖瑛，邓方林，梁加红，等.系统建模与仿真的校核、验证与确认(VV＆A)技术［M］.长沙:国防科技大学出版社，2006.

4 总装备部电子信息基础部.美国校核、验证与确认实践指南［R］.北京:海潮出版社，2001.