作战概念驱动的装备体系需求分析方法

郭齐胜， 宋 畅， 樊延平

(陆军装甲兵学院演训中心，北京 100072)

面向多样化使命任务，基于作战能力要求进行装备体系需求论证，已成为当前装备体系需求分析的主要方法。2003年，美国国防部通过联合能力集成与开发系统(Joint Capability Integration and Development System，JCIDS)建立了基于能力的装备体系需求生成机制和方法；国内相关研究机构结合我军装备需求论证实际也纷纷提出了基于能力的装备体系需求分析方法[1-2]，为适应我国军事战略要求、提高装备体系需求论证的科学性和有效性提供了重要的方法支撑。但是，面向多样化使命任务，基于何种能力提出装备体系需求方案已成为基于能力的装备体系需求分析方法的瓶颈。作战概念作为一种图示化的作战蓝图，可具体而形象化地描绘多样化作战任务的作战形态、运用方式和对抗效果[3]，实现对装备体系作战运用方式和作战能力要求的顶层设计和规划[4-5]，进而有效牵引生成装备体系需求方案。因此，以作战概念为牵引，提出作战概念驱动的装备体系需求分析方法，可有效解决作战能力需求分析困难的问题，为科学开展基于能力的装备体系需求分析提供方法支撑。

1 作战概念及其分析流程

1.1 作战概念

作战概念、作战构想和作战条令是美军作战理论体系的3大基石。美军根据《2010年陆军构想》提出了陆军“拱顶石”作战概念以及战役机动、战术机动和陆战网等行动概念，为美军形成2020年前后的陆军作战条令提供了重要依据[6]。我军的作战理论体系和《军语》中虽没有提出相关作战概念，但近年来提出的“目标中心战”等创新理论与美军现行作战概念的定义高度一致[7]，是一种面向未来的、创新的作战理论和作战样式。在装备体系需求论证中，装备体系结构的优化、新型武器装备的发展和现役武器装备的改造，也必须面向当前或未来的作战任务，需要对当前或未来的不确定作战任务进行充分的论证、演示、试验与评估。因此，创新作战概念已成为当前武器装备论证首要解决的关键问题，以及牵引部队和武器装备发展建设的重要依据，必须根据世界安全形势、国家安全战略和核心使命任务，结合作战理论创新和装备技术突破情况，从冲突样式、使命任务、力量编组、主要行动、运用协同、作战效果和战场资源7个方面，对未来作战概念进行系统科学的设计与验证。

1.2 作战概念分析流程

作战概念是一种对未来战争形态和作战样式的创新设计，具有鲜明的不确定性和创新性特征，其设计与验证非常复杂。因此，需要广泛采用逻辑演绎、运筹计算、仿真分析等多种方法，充分发挥定性分析、定量计算以及二者结合的优势，提出比较系统的作战概念创新设计流程与方法体系。作战概念分析的基本流程如图1所示。

图1 作战概念分析流程

1) 作战概念提出。需要以战争发展规律和装备技术发展趋势为基础，广泛采用经验归纳、头脑风暴等方法，对未来战争形态、兵力组成、交战方式和战场环境进行宏观的预测分析，形成未来作战概念的基本构想。

2) 作战概念设计。需要综合运用图示分析、结构化分析、运筹计算等方法，对作战概念的要素及其相互关系进行科学的分析设计，形成比较具体的作战概念设计方案。其中：比较常用的结构化分析方法有IDEF0(Integration DEFinition Language 0)、SysML(Systems Modeling Language)等。

3) 作战概念验证。主要是对照作战概念设计目标，广泛采用逻辑验证、兵棋推演、仿真实验等方法，验证作战概念的科学性和有效性。

2 作战概念驱动的装备体系需求分析

2.1 总体框架

以作战概念为驱动，借鉴美军提出的国防部体系结构框架(Department of Defense Architecture Framework，DoDAF)，从作战任务需求、作战能力需求和装备体系需求3个方面，构建装备体系需求分析框架，如图2所示。

图2 作战概念驱动的装备体系需求分析框架

在装备体系需求论证中，由于作战概念设计背景的多样性和不确定性，应根据冲突样式、使命任务、力量编组、运用协同等要素，提出多个作战概念。且通过分析验证，使每个作战概念均成为装备体系需求分析的依据。为简化论述过程，笔者仅面向某个特定的作战概念，探讨作战概念驱动的装备体系需求分析过程与方法。

2.2 作战任务需求分析

作战任务需求是确定装备体系使命任务和作战能力水平的基本依据，也是优化装备体系编组以及体系运用规则的重要基础。作战任务需求分析是以作战概念为依据，将作战概念中抽象的冲突样式、使命任务、力量编组、主要行动、运用协同、作战效果和战场资源等要素具体化为一定作战背景下的作战想定，并通过作战想定中作战任务、作战力量编组、作战活动及其作战效果的综合分析，明确装备体系的具体行动要求，主要包括以下4个方面。

2.2.1 作战任务分解

采用面向作战功能的任务分解方法，以作战概念的总体任务为依据，按照机动突击、火力突击、情报侦察、指挥控制、网电对抗、综合保障和全维防护的功能划分，参考作战力量体系的编组要求，分解提出作战任务体系，其基本框架如图3所示。

图3 作战任务体系基本框架

进行作战任务分解时，应注意以下3个问题：1) 时空逻辑正确，确保遂行作战任务的时间和空间逻辑不冲突；2) 行动主体不冲突，要统筹考虑作战任务需求与作战力量编组之间的匹配性，避免出现同一时间多个行动主体遂行同一作战任务或同一行动主体遂行多个作战任务的冲突；3)作战任务效果主导，既要明确不同作战任务的要求和效果，还要明确某一作战任务的效果对其他作战任务的影响。

2.2.2 作战力量编组

根据作战任务确定作战力量的编组构想，建立作战力量编组体系，明确作战力量编组的作战任务以及相互间的指挥关系。

2.2.3 作战活动分析

以作战任务为依据，分析不同作战力量编组完成作战任务的具体活动，包括作战活动的组成以及作战活动开展的时间、空间、指挥、协同和效果要求等，构建作战活动清单。首先，根据作战任务分析提出完成作战任务的作战活动构成及其作战活动指标要求；其次，建立作战活动的信息流程模型，验证作战活动的时序逻辑和效果逻辑。

2.2.4 作战任务、作战力量与作战活动映射分析

主要通过构建作战任务、作战力量与作战活动之间的关联矩阵，进一步验证作战任务分解的合理性与科学性。作战任务、作战力量与作战活动三者之间的关系如表1所示。

2.3 作战能力需求分析

以作战概念为牵引，识别提出作战能力的种类和总体构想，通过构建作战活动与作战能力关联矩阵，优化作战能力指标体系并确定指标要求，最终形成作战能力清单。

2.3.1 作战能力识别

采用专家研讨法，通过对作战概念要素的系统分析，参考作战任务分解情况，提出面向特定作战概念的作战能力整体结构及其指标值集合。同时，结合作战概念的特征，确定关键作战能力。

2.3.2 作战能力映射

通过构建作战活动与作战能力关联矩阵，按照作战能力支撑作战活动完成的基本规律，一方面可优化作战能力指标的构成和关系，去冗或补全作战能力指标构成；另一方面可根据作战活动的指标要求确定作战能力的指标要求。如：武装直升机“射击后机动”活动与“低空机动能力”存在关联，前者的指标包括“转弯半径”“转弯角速度”和“机动速度”等，后者仅包括“机动速度”和“机动距离”2个指标，则通过映射分析发现“低空机动能力”的指标不全，应增加“转弯半径”和“转弯角速度”指标，并可根据对应作战活动的指标取值确定该项作战能力的指标取值。

2.3.3 作战能力确定

根据作战活动与作战能力映射分析结果，提出比较完备的作战能力清单。

2.4 装备体系需求分析

装备体系需求包括装备体系功能和结构2个方面，即装备体系功能构成、装备体系种类构成和数量关系，一般依据装备体系的作战能力需求和作战任务需求提出装备体系需求。

2.4.1 基于作战能力需求的装备体系功能需求分析

作战能力表征了装备体系完成作战任务的潜力，可通过综合分析装备体系的结构、功能、种类和数量得到。因此，可根据作战能力需求确定装备体系的功能需求。装备体系功能分析包括装备体系功能构成分析和装备体系功能指标分析2个方面：1) 装备体系功能构成分析通常采用专家研讨法，根据作战能力需求逐项确定装备体系的功能要求，并经过综合集成分析后提出装备体系功能需求清单；也可建立作战能力与装备功能映射数据库，采用案例推理方法确定装备体系功能的具体构成。2) 装备体系功能指标分析主要根据作战能力与装备体系功能之间的映射关系，由作战能力指标要求确定装备体系功能指标要求。

2.4.2 基于作战任务需求的装备体系种类和数量需求分析

在装备体系中，装备的种类、数量与其要完成的作战任务及其运用方式密切相关。因此，应采用基于活动的方法，根据特定作战概念的作战任务需求确定装备体系的种类和数量。1) 装备种类分析。装备种类主要根据装备体系的功能需求和装备功能与装备种类之间的映射关系确定。2) 装备数量分析。首先，根据作战活动组成情况，建立装备功能、数量与作战任务之间的分析模型，计算各项作战活动的装备数量需求；其次，考虑作战活动的时序要求，按照并行活动和串行活动，分别计算提出不同作战活动的装备数量需求；最后，考虑作战活动效果传递、作战力量自身损耗等因素，修正装备数量需求方案。

3 示例分析

以无人机和坦克混合编组作战为例，通过设计“无人机+坦克”的猎歼式作战概念，提出猎歼式作战的任务需求、能力需求和装备体系需求，验证作战概念驱动的装备体系需求分析方法的科学性和有效性。

1)作战概念设计

以小型无人侦察机和坦克混合编组执行搜索攻击任务，由无人侦察机扮演“猎手”角色，主要负责作战区域内的侦察搜索任务；坦克扮演“杀手”角色，主要负责对作战区域内的作战目标实施火力突击。“无人机+坦克”的猎歼式作战是一种“发现即打击”的作战机制，能够克服坦克观察距离近、观察范围有限的不足，充分发挥坦克的地面突击能力和火力打击能力。其作战概念视图如图4所示。

图4 “无人机+坦克”的猎歼式作战概念视图

2)作战任务需求提出

根据作战概念将作战背景设置为“无人机+坦克”的猎歼灭式作战分队，在野外对敌坦克分队(坦克数量≤10辆)实施搜索攻击行动，且不考虑其他作战力量的支援。通过作战任务、作战力量和作战活动的综合分析，提出作战活动构成及其流程关系，如图5所示。

3)作战能力需求提出

以作战概念和作战活动为基础，通过构建作战活动与作战能力关联矩阵，提出作战能力指标体系，如图6所示。以低空机动能力为例，其指标及其取值要求如表2所示。

4)装备体系需求提出

“无人机+坦克”的猎歼式作战概念是由无人机和坦克混合编组后形成的，因此其功能需求应以无人机和坦克的功能为基础进行调整优化。因此，应在无人机和坦克功能的基础上增加情报共享、指挥协同和超视距导弹攻击功能，形成“无人机+坦克”的猎歼式作战装备体系功能需求。其中：情报共享和指挥协同功能是无人机和坦克混合编组后基于网络信息系统形成的体系功能，超视距导弹攻击能力是对坦克提出的功能要求，坦克超视距导弹攻击功能指标要求如表3所示。

根据完成作战任务和作战活动的要求，考虑敌方坦克分队中坦克数量对无人机和坦克装备数量的影响，在假定敌方坦克不具备超视距攻击能力的情况下，提出“无人机+坦克”的猎歼式作战装备种类与数量需求，如表4所示。其中m为敌方坦克分队中坦克的数量。

图5 “无人机+坦克”的猎歼式作战活动流程

图6 “无人机+坦克”的猎歼式作战能力指标体系

表4 “无人机+坦克”的猎歼式作战装备种类与数量需求 架(辆)

综上所述，可得面向猎歼式作战概念的无人机、坦克混合编队的装备体系需求方案。

4 结论

装备体系结构优化是武器装备论证的难点，也是当前我军装备体系发展建设的重点。着眼于未来不确定的威胁和使命任务，创新面向未来的作战概念，是开展装备体系作战任务与能力需求分析的重要牵引，能够极大地增强装备体系需求分析的科学性和有效性。其中：作战概念的设计是一项创新性极强的工作，涉及因素多，创新难度大，今后既要进一步创新设计方法，还要提出创新作战概念，以有效牵引装备体系结构的优化。

参考文献：

[1] 王侃,王金良,樊延平,等.基于能力的装备需求论证模式[J].装甲兵工程学院学报,2014,28(3):6-10.

[2] 赵青松,商慧琳,张小可.基于能力的指挥信息系统体系需求分析过程[J].指挥控制与仿真,2016,38(1):8-12.

[3] 田明虎,樊延平,郭齐胜.模型驱动的装备作战概念设计方法[J].装甲兵工程学院学报,2015,29(4):1-6.

[4] 麻广林,谢希权,高明洁.装备作战概念设计框架[J].军事运筹与系统工程,2012,26(1):5-13.

[5] 牛铁峰,肖湘江,柯冠岩.无人机集群作战概念及关键技术分析[J].国防科技,2013,34(5):37-43.

[6] 黄文啓.因应国防战略指导方针的必要变革:美国陆军拱顶石概念文件[J].尖端科技,2013,30(3):32-39.

[7] 韩战宁,李雄,樊延平.目标中心战装备保障一体化动态模块编组[J].装甲兵工程学院学报,2017,31(3):12-16.