面向装备论证的多方案分析框架

陈白雪,罗小明,朱延雷

(装备学院,北京　101416)



面向装备论证的多方案分析框架

陈白雪,罗小明,朱延雷

(装备学院,北京101416)

摘要:多方案分析是实现军事需求向装备建设发展与作战使用前瞻性映射的重要手段。 分析了面向装备论证的多方案分析内涵,并从需求分析、可行性分析阶段和方案分析及优选三个阶段构建了面向装备论证的多方案分析基本框架,最后对多方案分析三个阶段的主要研究内容进行了详细阐述与分析。研究成果可为装备发展建设决策提供基础理论、方法和手段支撑。

关键词:装备论证；多方案分析;需求分析;可行性分析;方案分析；优选

修回日期： 2015-11-02

罗小明(1966-),男,教授,博士生导师。

朱延雷(1983-),男,博士研究生。

面向装备论证的多方案分析(Analysis of Alternatives,AOA)是由军事需求分析到装备需求多方案生成以及对多方案进行评估、筛选、优选的一系列有序的、可组织的、有目标的推理活动组成,涉及对装备需求方案的可行性分析、对装备方案的费效分析、生存性分析、作战适用性分析等问题。其表现为一个需求由模糊到清楚、由抽象到具体、逐层映射、反复迭代的过程。其目标是在满足一定约束条件的情况下,为最大化满足使命任务需求对装备提出的功能要求或关键性能要求[1]。

1面向装备论证的多方案分析内涵及基本框架

1.1面向装备论证的多方案分析的内涵

面向装备论证的多方案分析是一个从装备发展的必要性(威胁、任务、能力等)方面提出装备发展的需求方案→从装备发展的可行性(技术、费用、周期等)方面对需求方案进行评估筛选→从费效、生存性、作战适用性等方面对备选方案进行分析及优选的复杂决策过程,是一种集成异质专家群体智慧,定性与定量相结合的方法。其中,定性分析侧重于技术可行性分析,确定装备发展方向和目标;定量分析侧重于作战能力分析、技术经济分析等,确定装备发展程度和指标[2]。

1.2面向装备论证的多方案分析的基本框架

面向装备论证的多方案分析过程主要经历三个阶段：需求分析阶段(提出问题、分析问题、提出需求方案)、可行性分析阶段(提出可行的备选方案)和方案分析及优选阶段(方案分析、优选、获得结论),如图1所示。

图1　面向装备论证的多方案分析基本框架图

其中,需求分析阶段输入是面临的主要军事威胁、作战环境、装备现状及发展趋势等需求获取要素,输出是装备需求方案(即提炼出应具备什么样的装备体系能力,形成怎样的装备体系结构,发展什么样的新型装备,发展到什么程度,具体装备的战技指标和相应的配套要求,以及需要突破哪些关键技术等内容);可行性分析阶段主要是从技术、经济、时间等为约束条件对装备需求方案进行筛选,输出可行的备选方案集;方案分析及优选阶段是在分析各备选方案的基础上,通过构建相关准则对备选方案进行优选排序,得出具体准则下的最优方案。

2面向装备论证的多方案分析各阶段要素解析

2.1需求分析阶段

2.1.1军事需求分析

军事需求分析是装备需求论证的逻辑起点,关系到装备论证的整体方向。因此,对军事需求的分析应尽可能地客观、全面、准确,军事需求分析流程如图2所示,其内容主要包括:

1)安全环境分析。它可以全面了解和准确把握国际及周边安全形势,是准确定位军队的作用地位的重要依据,也是装备建设发展与作战使用的重要依据。

2)作战环境分析。主要描述装备在执行特定任务时所受的使用环境及其影响的综合。主要包括自然环境、参战各方兵力对抗所形成的作战环境和贮存运输环境等。

3)军事威胁分析。它为装备军事需求分析构建知己知彼的基础,为使命任务分析指明方向并提供分析依据，主要包括作战对手及其兵力结构、装备性能和作战理论等。

图2　装备军事需求分析流程图

4)装备现状与发展趋势分析。主要目的是科学客观地评价现有装备满足未来作战需求的程度,诊断并提出其在满足使命任务方面存在的主要问题。其内容主要包括国外装备体系结构及发展动向、现有装备体系的完善程度及存在的问题、新旧装备数量和编配状况等[3]。

2.1.2作战能力需求分析

作战能力需求分析的目的是深化作战任务体系,构建作战任务指标,形成作战能力需求指标,将用作战任务指标描述的使命任务需要转化为用作战能力指标描述的作战能力需求。

1)使命任务。在一定的作战环境、约束条件和作战对象下,装备达成特定的作战目的所执行的行动和担负的责任,是一系列作战行动组织在一起的有序集合。在具体的作战行动中,可将使命任务划分为与该作战行动相关的若干不能再细化的作战任务。

2)作战节点。它是描述作战任务的一种重要方法,是对一系列作战任务的任务内容、作战人员、组织职能等的归类合并和抽象描述[4]。

3)能力需求。它是装备在作战过程中为有效完成作战任务而应具备的作战能力的基本要求。其关键能力需求主要是提出装备在一定作战环境下完成特定任务需要具备的性能指标、能力特征以及关键技术体系。一般采用“作战节点与作战能力关系映射矩阵”和“作战能力谱系矩阵”描述装备作战能力及关键性能指标[5]。

2.1.3装备需求分析

装备需求分析就是研究并提出通过什么途径实现满足作战能力需求的装备。装备需求分析重点回答：需要什么样的装备系统,不同装备系统之间的交联关系如何,作战能力需求满足的程度如何等问题。将作战能力需求的结果映射到具体装备上,未来作战需要什么样的作战能力,就应有什么功能类型的装备与之对应,这种对应关系需进一步细化,形成更底层的装备品种系列需求。装备需求分析过程如图3所示。

图3　装备需求分析流程图

1)装备需求目标方案。以未来一段时期内装备作战能力需求为主线,宏观描述装备为满足未来作战任务需要而应达到的总体目标和水平,内容包括:能力需求目标、体系结构目标、技术水平目标、整体战术技术性能目标、数量规模目标。装备需求目标分析过程包括:确定装备需求策略、分析需求目标特性、建立需求目标体系、形成需求目标方案、对需求目标方案进行评价等。

2)装备体系需求方案。依据装备需求目标方案,进一步考虑能力需求体系要求和现有装备的体系结构,对装备的总体结构进行形式化的描述,内容包括:装备的总体构成原则和形式、各类各种装备的规模和比例、装备的编配层次或编配对象、装备配套和衔接、新旧装备的替代关系等。装备体系需求分析过程包括:装备体系发展战略分析、装备体系需求分析、设计装备体系需求方案、装备体系需求方案评价等。

3)装备需求重点方案。主要是结合考虑能力需求重点,对需要发展的重点装备和需要着重增强的装备能力进行分析。内容包括:能力需求重点、装备类别和品种需求重点、重点装备的需求水平。装备需求重点分析过程包括:明确作战能力需求重点、制定装备需求重点确定原则、确定装备需求重点、分析重点装备的性能需求、确定重点装备的数量需求等。

4)装备结构需求方案。描述各类装备列装的规模和比例关系,内容包括:某型部队所需的各种装备总体数量描述、不同类型装备间的比例关系、同类型装备中不同性能武器间的比例关系、具体装备的数量等。装备结构需求方案分析过程包括:明确使命任务和装备体系结构要求、优化装备规模和比例结构、提出装备需求结构方案、装备需求结构方案评价等。

2.1.4作战能力需求与装备需求关系分析

基于能力的装备需求是建立在能力需求方案分析基础上的,它是以能力需求为牵引和指导,以现有装备能力与所需求能力的差距为参考的,同时装备需求对能力需求也具有推动作用,是对能力需求的一种检验或改善[6]。它们之间的相互关系如图4所示。

图4　作战能力需求与装备需求相互关系示意图

对作战能力的需求直接体现在装备的性能需求上。因此,作战能力需求与装备性能需求是一种正向映射关系;装备结构需求是装备性能需求的一种组织形式和表现;装备结构需求对装备实体需求具有指导作用;而装备实体需求又是对装备性能需求和作战能力需求的一种检验。因此,装备实体需求与装备性能需求、作战能力需求具有逆向映射关系。

2.2可行性分析阶段

2.2.1技术可行性分析

在装备发展论证中进行的技术可行性分析,一般包括所采用的技术本身及相关要素等方面的内容。主要内容包括:1)现有基础上改进的可行性分析;2)与国外合作研制或引进国外同类装备(技术)的可行性分析;3)关键技术可行性分析。

技术可行性分析主要是分析预研阶段关键技术的攻关情况,并提出拟采用的主要科技成果和需尽早开展研制的主要新系统、新设备,以及技术攻关的项目。

2.2.2经济可行性分析

经济可行性分析从总体上分析国家的经济承受能力。主要内容包括:1)预测在一定时期内可能获得的装备研制费和购置费;2)估算发展新型装备需要的研制费和购置费;3)对需要发展的装备和可能获得的费用进行综合权衡分析。

2.2.3周期可行性分析

任何一项工程项目的完成,都有一定的周期,特别是复杂装备系统的研制,为了保证质量,必须严格遵循科学的工作程序,给予必要的时间保证。主要内容包括:1)作战(训练)任务的急需程度;2)技术风险程度;3)科研生产能力;4)科研管理水平;5)投资强度。

2.3方案分析及优选阶段

装备需求方案形成后,即需对各备选方案进行综合分析与评估。拟从费效、生存性、作战适用性等方面进行综合权衡,分析各备选方案满足未来作战需求的程度和消耗占用资源的情况,从中优选出能充分满足未来作战需求、技术上先进、经济上合理、工程上可行、部队满意的装备需求方案。

2.3.1费效分析

根据装备的效能(价值)和为获得这个效能而消耗的费用者两方面,比较、评价能满足任务要求的备选武器装备方案的系统分析方法。主要分析内容包括:1)装备的作战效能评估;2)装备的费用估算;3)对各备选方案进行费-效比较;4)灵敏度与不确定性分析等[7]。

2.3.2生存性分析

生存性是装备极其重要的品质属性,直接影响装备的持续作战能力,关系到战时装备作战任务能否成功完成。主要分析内容包括:1) 对规避人为敌对环境的敏感性;2) 承受人为敌对环境下的易损性;3) 受到战斗损伤能快速恢复的战修性或战斗恢复力等。

2.3.3作战适用性分析

装备作战适用性是指装备在作战使用过程中能保持可用的程度。即在考虑可靠性、可用性、可维修性、保障性、战场环境适应性等因素的情况下,装备投入战场使用并维持的满意程度。主要分析内容包括:1)作战使用适用性分析;2)作战环境适用性分析;3)作战保障适用性分析。

最后,从作战运用、作战体系的完备性、技术的推进性等角度构建评估准则,结合对各备选方案的分析结果,得出不同准则下的各备选方案优选排序[8]。

3结束语

孙子曰:“用兵之法,无恃其不来,恃吾有以待之;无恃其不攻,恃吾有所不可攻也。”军队装备是国家“有所恃”和“有所不可攻”的重要物质基础。多方案分析是实现军事需求向装备建设发展与作战使用前瞻性映射的重要手段。开展多方案分析技术研究,对促进武器装备发展和新型作战力量装备建设论证工作具有重要作用。

参考文献:

[1]王凯,孙万国，等.武器装备军事需求论证[M].北京:国防工业出版社,2008.

[2]杨建军,龙光正，等.武器装备发展论证[M].北京:国防工业出版社,2009.

[3]张最良，等.军事战略运筹分析方法[M].北京:军事科学出版社,2009.

[4]郭齐胜,陈建荣.基于节点映射的武器装备需求生成方法[J].装甲兵工程学院学报,2011,25(3):9-13.

[5]李巧丽,郭齐胜.基于能力的装备需求论证框架[J].军事运筹与系统工程,2009,23(2):35-39.

[6]刘一,罗小明,朱延雷.新型装备需求论证的反向分析框架[J].兵工自动化,2013,32(10):15-19.

[7]邹光灿,樊宝平.装备的费用——效能分析[J].海军装备,2009(11):57-59.

[8]武小悦,刘琦.装备试验与评价[M].北京:国防工业出版社,2008.

Analysis of Alternatives Framework for Equipment Demonstration

CHEN Bai-xue, LUO Xiao-ming, ZHU Yan-lei

(Academy of Equipment, Beijing 101416, China)

Abstract:Analysis of Alternatives is an important means for implementing prospective mapping of military requirement to equipment constructiong development and operational use. This paper analyses the connotation of analysis of alternatives for equipment demonstration, puts forward the basic framework of alternatives for equipment demonstration from demand analysis,feasibility analysis,project analysis and optimization. It elaborates and analyses the main research contents of three stages for analysis of alternatives. Research results can provide basic theories,methods and means for development construction of decision for equipment.

Key words:equipment demenstration; analysis of alternatives; demand analysis; feasibility analysis; project analysis; optimization

作者简介：陈白雪(1983-),女,河北衡水人,硕士研究生,研究方向为项目管理。

收稿日期：2015-10-22

中图分类号:E91；TJ02

文献标志码:A

DOI:10.3969/j.issn.1673-3819.2016.01.002

文章编号：1673-3819(2016)01-0004-04