基于能力的装备保障性能研究

宋太亮 王琴琴 黄金娥

1中国国防科技信息中心，北京100142 2装甲兵工程学院，北京100072 3海军装备研究院，北京100073

基于能力的装备保障性能研究

宋太亮1王琴琴2黄金娥3

1中国国防科技信息中心，北京100142 2装甲兵工程学院，北京100072 3海军装备研究院，北京100073

从装备各自的设计特性角度出发而形成的武器装备发展思路，未能考虑能力需求，也未从能力的角度来评价研制的最终成果，造成装备部署后，形成的作战能力和保障能力滞缓。提出了保障能力的定义和内涵，并研究提出以能力需求为出发点，以“联合作战方案—使命任务—保障能力—保障性能—关键技术突破—能力设计实现—能力评价—能力发挥和保持”为主线，用形成的能力来评价研制成果的保障能力形成过程，同时提出了保证装备尽快形成保障能力的对策与措施。

保障能力；保障性能；保障特性；保障性；任务需求；装备系统

0 引 言

随着高新技术特别是信息技术在武器装备中的广泛应用，武器装备的功能日益复杂，基于信息系统的体系作战将成为主要作战模式，作战使用对装备保障的依赖性越来越大，装备保障问题日益突出。历次战争均表明，决定战争最终胜负的主要因素往往不仅仅是武器装备的战术技术性能，而且还包括装备的保障性能。作战部队最为关心的问题，是装备能否发挥战术技术性能，能否形成作战能力，但这些都取决于保障能力的发挥。保障能力也是战斗力，没有保障能力就没有战斗力。装备保障性能是装备保障能力的度量。

20多年来，我国发布和出版的与可靠性、维修性、保障性等专业工程相关的法规、标准、图书、参考资料等大部分都是从装备各自的设计特性角度出发，规定的许多内容和要求都是基于研制过程，其最终目的只是完成装备定型或者生产出装备，而没有从系统的角度出发提出共同追求的保障性能目标。这种装备发展思路不是从能力需求出发，也不是从能力的角度来评价研制的最终成果，因而在装备部署后易形成作战能力（包括保障能力）滞缓，甚至是造成保障能力无法改善的不良后果［1-3］。

为保证装备部署后能尽快形成作战能力和保障能力，必须在装备的整个寿命周期内，以形成能力为需求分析的出发点，以形成的能力来评价研制效果，并对保障能力的规划、形成、保持和恢复等过程开展一系列的管理与技术活动，用以保证武器装备保障性能满足规定的或者预期的作战任务要求。

1 保障能力的定义和内涵

1.1 能力（Capability）的定义和内涵

研究保障能力的定义，首先必须研究能力的概念。美军关于能力有明确的定义，美国国防部和空军给出了如下定义。

美国国防部采办术语对能力的定义为：能力是在规定的标准和条件下，由条令、组织、训练、装备、领导和教育、人员和设施（DOTMLPF）按照不同的方式组合，为实施指定的行动方针而去执行一组任务所实现期望效果的能力［4］。

美国空军指令对能力的定义为：能力是指在规定的条件下，将数量可度量的人员、装备、设备和信息结合起来，为实现期望的效果而共同行动的能力［5］。

从这两个定义可以看出，美国防部的定义更加宽泛，而美国空军的定义则更能反映装备的能力，因此其定义较全面。从能力的定义可以看出：

1）能力是一个综合很多因素的综合性概念，包括人员、装备、设备和信息等各个方面，通常是一个单位或者一个作战单元的能力，不仅仅是指一种具体装备的能力；

2）能力是有期望效果的，即能力是可以设法评价的，这个效果也是从满足任务需求的程度产生的［6］；

3）能力是有条件的，包括装备的数量规模、使用方式、使用地点、使用人员、使用时间以及保障条件等；

4）能力是可以分类和分解的，从性能角度可以分为功能性的能力和使用保障能力，从任务需求角度可以分为条令、组织、训练、装备、领导和教育、人员和设施等功能领域的能力。

1.2 保障能力的定义和内涵

关于保障能力，美国采办术语中没有给出定义，只给出了“作战使用能力”（Operational Capa⁃bility）、“使用能力要求”和“后勤与战备完好性能力”（Logistics and Readiness Capabilities）的定义。

作战使用能力的定义为：系统在规定的任务期间，在给定的条件下达到任务结果的度量（可信性）。从这个定义可以看出，作战使用能力应当包含保障能力，但是这个定义已经明确了系统层次。

使用能力要求的定义为：系统满足既定作战需求的能力或特征。使用要求（包括保障性要求）通常是性能参数，也可以是成本和进度。对于每一个参数，都要确定其目标值和门限值。

后勤与战备完好性能力的定义为：根据既考虑战时又考虑到平时的任务要求，描述后勤运作的参数，包括能执行任务率、使用可用度以及预防性，或者计划性维修活动频率与持续时间的度量。另外，还包括作战保障要求，例如，战斗损伤修复能力、机动性要求、预期的维修级别和战时出动与动员目标及能力。

关于后勤的范围，美国与我国不同，美国后勤的范围要宽一些。但从装备使用与保障的角度上讲，美国的后勤主要是指装备使用与保障方面。因此，美军的后勤与战备完好能力与我国所称的装备保障能力比较接近。

综合以上分析，将装备保障能力定义为“根据任务需求，在规定的使用和保障条件下，一定规模的装备在有效地投入使用时，装备执行规定任务所达到的预期效果的能力”。保障能力也可理解为装备可用于执行任务的能力，因此，装备保障能力是装备作战使用能力的一项重要组成部分。

保障能力的含义有以下几点：

1）保障必须以任务需求为依据，没有任务就谈不上保障，保障是由任务而产生，是根据任务的内容而实施的。保障为任务服务，其最终目标是满足作战任务需求。

2）保障必须有规定条件，从形成能力角度出发，规定条件就是部队的使用和保障条件，包括一定数量规模的装备、训练合格的人员、配套合理的保障资源、适用的基础设施、必需的程序与方法，以及信息、环境与气候条件等，否则能力无法分解与量化。

3）保障能力通常是指一个单位或者一个作战单元的能力，也可以是一个包括主装备和保障系统在内的独立作战的全系统的能力，例如，一艘可以独立执行任务的军舰。

2 装备保障能力形成过程

关于能力问题，国内外已有不少研究［7-11］，这些研究从不同的层次、不同的角度研究了部队或者装备的保障能力，但在任务需求、系统组成要求及能力的形成过程方面，却没有给出完整的流程，对系统界面、任务剖面和约束条件等强调不够。因此，为了保证装备形成作战能力，必须首先把作战任务需求研究清楚，这项工作应当始于装备立项之前，贯穿于立项论证、研制总要求论证（方案阶段）、工程研制、生产与定型、使用与保障等各个阶段。

基于能力的装备发展过程，在大的层面上，是指根据联合作战构想和基于信息系统的体系作战方案，确定一体化联合作战能力需求，并在诸军兵种领域，从条令条例、组织机构、军事训练、装备、指挥、人才培养（教育）、人员配编、设施建设等方面分析现有能力的差距，同时探索作战能力实现的手段，从而使以此为基础构建的装备体系具有强大的联合作战能力。基于能力的需求分析过程重点关注能力层次的集成，然后再以能力需求驱动武器装备的发展。

图1 基于能力的装备系统需求分析过程Fig.1 Capability based requirements analysis process of weapon systems

基于能力的装备发展过程方法的主要思想是遵循“联合作战方案—使命任务—保障能力—保障性能—关键技术突破—能力设计实现—能力评价—能力发挥和保持”这一主线。这一主线刻画出了武器装备从能力需求到能力形成发挥的全过程，它们环环相扣，循序渐进，相互关联，缺一不可。

2.1 从使命任务要求中分解出保障能力要求

在基于能力的装备发展过程的第一个阶段，其内容总体上属于发展方向重点论证和体制系列论证，这个阶段的分析结果还没有具体到某一装备上。该阶段的分析结果主要是面对威胁需要哪些方面的装备，由哪些部队完成这些使命，这些部队应当具备哪些方面的能力，包括作战能力和保障能力。图1为基于能力的任务需求分析过程［12］。

从图1可以看出，一体化联合作战方案和使命任务是重要的输入。同时还可看出，能力是有层次之分的，从高层次一体化联合作战能力集，一直分解到最下层次的系统需求。不同层次的战争有不同的使命任务［13］，包括战略级、战役级和战术级。这些不同使命任务可以由不同级别和性质的作战部队来完成，包括军区级、兵种级、军级、师级、旅、团甚至是某一基层部队。使命任务（Mis⁃sions）可以进一步分解细化，分解成任务（Tasks），任务又可以进一步分解成活动（Actions）。按照作战要求，要为每一层次的使命、任务、活动规定条件，特别是任务层，要求规定影响任务完成效果的环境因素，包括政治环境、军事环境和自然环境等，同时，为每一任务制定完成效果的评价标准、度量和准则。

根据为每一战争层次制定的任务清单，以及为每一任务制定的实施标准、度量和准则，按照职能领域划分，对照现有条令条例、组织机构、军事训练、装备、指挥、人才培养（教育）、人员配编、设施建设等职能领域能力方面的差距，全面提出解决问题的一揽子解决方案，并给出解决方案的优先顺序。这些解决方案可能涉及上述职能领域的8个方面，包括改进现有指挥体制、提高训练能力、增加人才培养专业、完善设施条件、完善现役装备使用方法、改进现役装备、研制新型武器装备等。当然，从装备发展的视角看，以上解决方案中最重要的可能是对现有武器系统的升级改造，以及发展新的武器装备。

作为武器装备发展，可以从战术级保障能力开始，也就是从装备作战任务需求分析开始。

保障能力是从用户作战使用角度对装备系统提出的要求。这项工作开始于作战任务需求分析，从制定作战使用方案着手。作战使用方案首先要将使命任务和作战使用流程说清楚，使命任务可以按照战前、战中和战后描述；然后是作战想定，作战想定也要按照战前、战中和战后，以时序将作战过程和工作内容说清楚，该过程也就是制定任务剖面的过程。为了完成使命任务和作战想定，当需要从装备的角度提高作战能力时，才需要进一步说明装备系统需要满足的作战能力需求（ROC）。在这些作战能力需求中，有一部分能力是保障能力或者是需要保障能力做保证。保障能力应当涉及所需装备总数、人员配备及训练方案情况、设施建设情况、备件及消耗品、保障设备等物资资源、保障程序和方法，以及保障指挥及信息保证情况等方面。如果缺少某一方面的保障，装备都不可能很好地完成作战任务，也即不能形成保障能力。

从保障角度讲，在该阶段的任务需求分析还不能具体到某一装备，因此，保障能力要求还是目标性、原则性且比较粗略的，是从作战使用角度提出的对保障的总体要求。也就是说，在该阶段提出的保障能力要求大多具有通用性和框架性。保障能力主要实现4个方面的能力目标，即战备完好性、作战持续性、保障机动性和保障经济性。

为了实现上述保障能力目标，从完成作战任务的角度，需要对保障能力提出要求，并给出完成能力的条件、标准和准则。对保障能力的要求举例如下：

1）接到任务后能够快速出动的能力；

2）接到任务后有尽可能多的装备处于可用状态的能力；

3）作战任务开始后能持续执行作战任务的能力；

4）出现故障时能够利用随机（车、船）携带的工具设备快速修复的能力；

5）接到新任务后能够快速重新部署的能力；

6）在不增加或者少增加任何新的保障资源的情况下完成作战任务的能力；

7）发生故障后能够快速故障定位的能力；

8）在执行任务的过程中能够保证保障指挥快速准确的能力。

这些能力对于不同的装备而有所不同，对于同一装备执行不同任务也有所不同。目前，国外已形成了作战使用能力需求清单。

保障能力还可进一步分解和细化，细化后的能力仍保持了用户的语言，这样不仅便于系统工程师和设计工程师的设计满足技术要求，还能与使命任务需求建立功能关系。

2.2 将保障能力要求转化为保障性能要求

本阶段的工作对应于“作战使用性能论证”，属于立项综合论证的内容。在上一步开展的工作中，应当提出了通过改进或者新研武器装备的一种解决方案，同时提出了在现有武器装备能力方面不能满足作战任务需求的地方，本阶段的工作就是要将补齐这些能力的要求落实到装备的作战性能要求方面，并具体化。

要研究保障性能，就必须首先研究性能的概念，关于“性能”（Performance），美军有明确的定义：在规定的时间内，允许系统有效和充分地完成分配任务的系统作战特性和保障特性。系统的保障特性包括设计的保障性和系统使用所必需的保障要素两方面。因此，保障性能是性能的重要组成部分，是保障特性的综合反映，其与装备设计和保障要素直接相关。

在装备论证时，用户需要根据能力目标和保障能力要求提出部队可以评价、与作战使用直接相关的保障性能要求。这时，需要将保障性能的各种影响因素分析清楚，即哪些由装备设计来保证、哪些由保障系统来保证、各自的影响因素如何、如何控制这些因素（材料、结构、工艺、人的因素、环境因素、保障资源配备等），以及设计与保障如何最佳匹配才能保证部署后的装备达到最初用户提出的作战能力要求。

要确定保障性能要求，就需要进行保障性能指标分析，建立装备保障能力与装备保障性能之间的映射关系，为每个保障性能指标设定目标值和门限值。在这个过程中，要用到仿真、效能评估和费用分析，以确定最佳的设计方案、作战方案和保障方案。

保障性能是保障能力的度量。一种保障能力需要一项或者几项保障性能来保证，反之，一项保障性能可以保证一种或者几种保障能力，例如，可靠性是一种性能，也是一种特性，这种性能就与几个方面的能力有关。保障性能是从使用角度对系统层次提出的指标要求，主要包括以下几方面：

1）装备可用度（从寿命周期保障的角度提出的要求）；

2）使用可用度（执行不同任务有不同的要求）；

3）装备可靠性（包括从不同任务角度提出的任务可靠性要求）；

4）保障规模（重量和体积）；

5）平均停机时间；

6）每使用小时的使用与保障费用。

保障性能在战时和平时是不同的，因此，可以按照平时和战时分别提出。由于以上保障性能是使用要求，因此，一般情况下都要提出一个取值范围，称为目标值和门限值，这两个值都是有实际意义的数值。目标是期望装备未来达到的目标要求，可以从作战需求直接导出，这个值实际上是由作战任务需求规定的一个较高标准。门限值可以根据现役装备实际达到的性能值来确定，通常大于或者等于现役装备已经达到的性能要求。随着新研装备的功能和技术含量的增加，通常复杂性也会增加，因此能够达到现役同类装备已经达到的保障性能要求，也是一个可以接受的选择。当然，若有20%或者30%的增长是最好，不过这也要考虑是否需要这么高的要求，而且还要考虑研制的进度以及经费投入能否支撑起这么高的标准要求。当然，也并非是装备越复杂，保障性能就越差，事实上，如果在研制工作的早期就充分考虑装备的保障问题，广泛采用信息技术、网络技术和供应链管理技术等，新研装备的保障性能指标就会远远高于同类现役装备，例如，美军的F－22和F－35就是成功的例子，F－22飞机航空电子系统每使用小时的维修工时为0.27，仅为F－15的1/3；其发动机的维修工时比F－15的减少了70%以上。

2.3 将保障性能要求转化为保障特性要求

本阶段的工作对应于装备“战术技术指标论证”（属于方案阶段）。确定了保障性能要求之后，就要将保障性能要求的影响因素分析清楚，将保障性能要求具体到装备保障特性要求。保障特性要求包括设计的保障性方面和保障要素特性两方面。因此，需要进行大量的权衡，才能确定满足保障性能要求且经济上可承受的设计解决方案和保障解决方案。

确定保障特性要求需要进行保障性能指标分析，建立保障性能指标与保障特性设计变量之间的函数关系，为每个设计变量确定一个指标要求和约束条件，该过程是由保障性能要求到保障特性要求的转化过程，其工作成果就是确定主装备的保障特性要求和保障系统及资源的要求。

保障特性设计要求除了包括定量要求外，还包括定性要求。有些保障特性要求是一些设计基本要求，例如，安全和安全性要求、使用和保障人员健康要求、维修级别要求和运输要求等，这些要求可以直接从保障能力或者保障性能得出，不需要进行转化。可以对各个产品层次提出保障特性设计参数和要求。

表1给出了从能力目标、保障能力和保障性能方面确定保障特性设计参数和要求的举例，并给出了能力、性能和特性之间的关系。

表1 保障能力、保障性能和保障特性之间的关系Tab.1 The relationship of support capability，support performance and support characteristics

同一装备在不同的使用和保障条件下使用，其保障能力、保障性能和保障特性是不同的，只有具体到某一装备，才能将它们之间的关系、具体参数和指标表述清楚。例如，同一直升机，在海军和陆军不同条件下使用，虽然设计上可能只有稍许差别，但它们表现出的能力、性能和特性可能会有较大的不同。如果其设计基本相同，则由设计决定的固有的保障性应该相同，但所规划的保障资源品种和数量可能会不同，因为使用和保障条件发生了变化，管理手段和管理能力有所区别，配备的保障资源数量也随之变化，因此最后表现出的能力和性能便也不同。

2.4 将保障特性要求转化为具体的设计方案和保障资源需求

本阶段的工作对应于“工程研制阶段、生产和定型阶段”，工作主要是实现所确定的保障特性要求，如图2所示。要落实保障特性设计要求，一方面是要开展主装备自身的保障性设计，保证装备是可保障的。所谓可保障，从主装备设计角度上讲，是指装备可靠、可测试、可维修、可运输、安全、耐环境和少保障（更少的保障资源）；另一方面是从保障方案出发，确定保障计划及保障资源需求，即规划出满足保障性能要求的保障方案、保障资源和保障管理流程，确定需要配备何种资源，配备多少保障资源，保障资源配置在什么地点等，从而形成最终的装备保障计划，并提交给装备使用部门。这一方面的目标是尽量减少保障资源的品种和数量，利用现有保障资源。由于保障体制的关系，承制单位虽然只可能承担装备部署后的部分保障工作，但也必须规划出一个“保障包”或者提供一个装备寿命周期保障建议书。保障包或者保障建议书应当从全寿命保障的角度，给出装备寿命周期保障计划。在本阶段还有一项重要的工作，就是验证、评估装备达到的保障性能、保障特性要求，在此本文不做详细论述。

2.5 在使用和保障中形成作战能力和保障能力

图2 经济上可承受的使用效能影响因素关系图Fig.2 Influence factors of affordable operational effectiveness

本阶段的工作对应于“部署、使用与保障阶段”。装备部署后，按照规划好的保障方案和保障计划，实施装备保障，保证装备充分发挥、保持和恢复装备的作战能力。

在这个过程中，需要收集使用与保障中的数据，对系统的保障能力进行评估。通过评估，提出一些改进措施，包括装备本身的工程改进、保障资源管理优化及保障资源的调整优化等方面的工作，以使保障性能得到充分发挥、保持、恢复和完善。

3 结论与建议

以能力为中心，始终瞄准形成、保持与发挥装备作战能力，是装备发展的必然选择和内在需求。要以能力为中心，就必须从部队作战使用的实际出发，需要装备部门、作战部门、训练部门、后勤运输部门等部门与装备论证、研制、生产、试验、使用、维修等单位的共同努力。任何一个环节出了问题，都会最终影响到作战能力和保障能力的形成，可见，这是一个庞大的系统工程，需要从战略理论的高度重视这个问题。

为保证装备部署后能尽快形成作战能力和保障能力，特提出以下对策与建议。

3.1 树立装备建设大保障观

树立装备建设大保障观，就必须以形成作战能力中心，以人才建设为根本，在装备整个寿命周期内全面、协调和可持续地规划保障能力的形成、保持和恢复等过程。全面是指保障性能不仅包括装备的保障性，还包括使用保障要素特性；协调是指包括装备设计与使用保障要素之间、保障能力组成各要素之间以及保障资源之间等必须达到最佳平衡；可持续就是要强调保障的经济可承受性，保证以合理的经费投入实现最佳的保障性能输出。

武器装备发展不能以完成定型、达到一部分传统的战术技术指标要求作为研制工作的终点。装备研制工作应当以形成作战能力和保障能力为评价标准，若未达到规定能力标准的武器装备，便不能作为研制工作的结束，也不能交付部队使用。

3.2 建立各部门各单位大协作的工作机制，发挥团队协作精神

造成装备形成作战能力和保障能力滞缓的一个很重要原因在于，研制和设计部门不了解作战部队的真正需求，而作战、论证部门和单位又不了解装备研制、设计与生产的规律。将熟悉各方面知识和经验的专业人员组织起来，形成专家团队，实行互相弥补的大协作工作机制是解决这一问题的根本途径。历史上已有过这方面的成功经验，如“老、中、青三结合”、“两弹一星”的大协作都是很好的做法。即让懂得作战需求的人员参与或者主导装备论证，让懂得装备论证的人员参与设计工作，让懂得设计的人员参与作战需求论证，让懂得使用和保障的人员参与装备设计，并形成制度。参照美军的做法，可加强作战需求部门与装备采办部门之间的相互了解，让两个部门内的各层次人员不断进行换岗，也可以采用带职见习的方式，让这些不同领域的专业人员互动、交流起来，从换岗和挂职中同时受益。同时，还应加强研制部门和单位与作战部门、使用和保障部门的沟通与交流。

3.3 发挥军方主导作用，创造各种力量参与装备保障建设的机会

按照现在的管理体制和机制，军方负责装备论证、使用和保障，负责过程的监督管理，掌握着经费投向，如果说还是控制不住装备发展的质量和效益，就说明其自身的能力素质还不能适应装备建设的要求。

从形成能力的角度讲，作战部门负责作战，应当是装备的最终用户，但是实际情况是，一旦装备立项研制，作战部门在整个能力形成过程中根本没有多大的发言权。因此，为了实现以能力为中心，军方必须负起责任来，起主导作用。所谓起主导作用，就是作战任务需求由作战部门和部队提，是否达到作战任务需求由作战部门和部队进行评价，由实际作战训练效果来证明。

引入竞争和培育竞争环境是提高装备发展质量和效率的重要手段，在我国以公有制为主体的市场经济情况下，能否利用好这种手段，可能是一个长期的研究课题。

3.4 提高顶层谋划能力，尽快制定作战任务需求能力标准

联合作战任务需求涉及战略规划问题是需要高层来决定的，然后才是按照层次分析，分别提出下一层次的任务需求，因此，明确作战任务需求非常关键。

从装备形成作战能力和保障能力的角度讲，形成作战能力和保障能力的影响因素很多，不是装备部门自己一家就能决定的，它涉及条令条例、组织机构、军事训练、装备、指挥、人才培养（教育）、人员配编和设施建设等各个方面。

作为作战部门，需要加强顶层谋划，制定基于信息系统的一体化联合作战条件下的作战任务需求清单和实现任务要求的度量标准。这些作战任务是根据国家战略要求提出的，军队和国防建设必须形成满足这些要求的能力。有了作战任务需求清单和能力度量标准，才能提出对装备的作战能力和保障能力要求。

本文只是介绍了从能力角度研究保障问题的一个初步设想，要真正能够实现以能力建设为中心的武器装备发展思路，还有一个非常漫长的过程，比如能力的确认和验证问题就是一个非常重要的方面，本文并没有深入探讨。希望本文能够引起思考，促成基于能力的装备建设思路的形成和发展，为快出装备，出具有作战能力和保障能力的装备做出更大贡献。

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Capability Based Support Performance of Weapon System

SONG Tai-liang1WANG Qin-qin2HUANG Jin-e3

1 China Defense Science&Technology Information Center，Beijing 100142，China 2 Academy of Armored Forces Engineering，Beijing 100072，China 3 Naval Academy of Armament，Beijing 100073，China

The old development ideas of weapon systems are started from respective design characteristics of systems，and not from capability requirements of armed forces and the evaluation of final achievements also not from capabilities of systems.It results in stagnation and lag of operational capability and support capability when systems are deployed.The definition and meanings of support capability are presented in this paper.A process of forming support capability is proposed as follows：（a）combined operations concept；（b）missions；（c）support capability；（d）support performance；（e）key technique maturation；（f）capability design；（g）capability evaluation；（h）capability generation and sustainment；（i）evaluation of development results by established capabilities.The measures and suggestions of rapidly forming support capability are also presented.

support capability；support performance；support characteristics；supportability；mission re⁃quirements；weapon system

U672.7

A

1673－3185（2012）03－01－08

10.3969/j.issn.1673－3185.2012.03.001

2011－12－19

宋太亮（1962－），男，博士，研究员。研究方向：保障性和综合保障。E⁃mail：songtl@126.com

王琴琴（1985－），女，博士。研究方向：装备综合保障。E⁃mail：qinwqin@163.com

宋太亮。

［责任编辑：易基圣］