合成旅装备维修保障效能评估的理论框架*
2020-09-23王双川贾希胜胡起伟罗豪元马云飞
王双川,贾希胜,胡起伟,温 亮,罗豪元,马云飞
(1.陆军工程大学石家庄校区装备指挥与管理系,石家庄 050003;2.解放军32256 部队,广州 510631)
0 引言
陆军合成旅作为陆军主要作战力量,是新形势下部队规模结构和力量编成改革中调整组建的新型部队,也是当前陆军研究的热点。装备维修保障是为保持、恢复或改善装备技术性能而采取的各种技术措施以及相关保障活动的总称[1-2],是装备战斗力的重要支撑,在一定程度上直接影响着战争的胜负,因此,合成旅装备维修保障系统建设在合成旅装备建设中具有重要地位。效能评估是装备维修保障系统建设的基础性工作,在系统建设中起着导向和规范的作用,对于提高装备维修保障系统建设水平和保障效益具有重要作用。基于此,开展合成旅装备维修保障效能评估研究具有重大现实意义。目前,尚未发现相关文献对合成旅装备维修保障效能评估问题开展研究。
理论分析是研究的基础性工作,在研究体系中具有重要支撑作用。装备维修保障效能评估研究面临的理论问题主要包括核心概念解析、研究对象分析、指标体系建立等[3],现有文献对此进行了较为深入的研究。文献[4-5]分析了通信装备的特殊性和通信装备维修保障系统,建立了通信装备维修保障系统效能评估指标体系;文献[6]分析了装甲装备维修保障任务、对象及系统,建立了装甲装备维修保障效能评估参数体系;文献[7]分析了机步师维修保障体制及相关约束条件,建立了机步师维修保障效能评估指标体系;文献[8]分析了基于主动式保障的装甲装备维修保障系统,建立了相应的效能评估指标体系;文献[9-10]研究了影响飞机维修保障效能的主要因素,建立了主战飞机维修保障效能评估指标体系。
上述文献结合各自研究背景和研究对象,对装备维修保障效能评估涉及的基本理论问题进行了分析研究,最终建立了体现特定背景、特定对象特征的装备维修保障效能评估指标体系,对合成旅装备维修保障效能评估理论问题研究具有重要借鉴意义。因此,本文在充分吸收前人研究成果、系统分析合成旅装备维修保障效能评估问题的基础上,按照核心概念解析、研究对象分析、影响因素分析、指标体系建立的思路,对合成旅装备维修保障效能评估中的理论问题进行深入研究,为合成旅装备维修保障效能评估方法研究提供理论支撑。
1 效能的含义和属性
正确理解和深刻认识“效能”的含义和属性,是开展合成旅装备维修保障效能评估研究的基础。在总结现有文献对效能定义的基础上,结合自身对效能的研究和理解,给出效能的概念,并对其属性进行分析。
1.1 现有文献对效能的定义
效能,也称作系统效能,是随着系统结构和功能日益复杂,系统试验数据资源仍然相对缺乏和系统应用要求跨越式提高的综合作用的产物,是建立在系统科学基础上的应用研究领域[11]。关于系统效能的定义,不同组织或学者表述不同。这里不妨列举几个国内外比较有影响的系统效能定义[1,12-16],如表1 所示。
表1 国内外关于系统效能的定义
1.2 对系统效能的理解和认识
1.2.1 系统效能的概念模型
虽然各个组织或学者对系统效能定义的表述不尽相同,但是从表1 中可知,系统效能定义中的关键词分别为系统、条件、任务、要求、目标、程度、能力。为此,可以对系统效能定义如下:系统效能是系统在规定的条件下完成规定的任务达到预期目标的程度或能力。从定义中可以看出,系统效能概念中包含5 个要素。
1)系统。系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所组成,具有特定功能、结构和环境的整体[17]。系统在一定的环境制约下运行,实现一定的功能[18]。可见,系统是完成任务的主体,是效能的起源,系统组成要素、功能、结构、所处的环境等均对系统效能产生重要影响。
2)规定的条件。规定的条件是系统完成规定任务的约束条件,一般指系统运行的环境、时间、方法、模式以及经济因素等影响系统效能评估结果的外部条件。
3)规定的任务。规定的任务是根据系统所具有的特定功能而赋予的任务。系统功能具有多样性和复杂性,因此,系统任务也具有多样性和复杂性。这里所说的任务可以是具体的任务剖面,也可以指一般意义上非特定的任务。任务是效能得以发挥的必要条件。
4)预期目标。预期目标是系统在规定的条件下完成规定的任务所要达成的目标,即系统的期望使用目标。预期目标可以人为设定也可以组织设定,并尽可能量化和具体化,且随系统、系统任务、人或组织的意志不同而异。
5)程度或能力。定义中的程度和能力含义相同,均表示达到预期目标的定量或定性度量,可以用概率、特定物理量或其他定性定量指标表示。
对系统效能各要素以及各要素之间的关系进行分析、梳理,可以得到系统效能的概念模型,如图1 所示。
图1 系统效能概念模型
1.2.2 系统效能的属性
首先,从定义角度来看,系统效能具有如下3点属性。1)系统效能是评估系统行为表现和优劣的一项综合指标,反映了系统各项目标及总体目标的达成程度;2)预期目标是主观量,因而系统效能在本质上也是主观量,是对系统客观表现是否达到期望目标的一种计量和判断,因此,没有定义系统目标就无从评价系统效能;3)系统效能是对系统能力的多元量度,根据目标或分析问题的层次不同,其内涵也可能不相同,既可以是采用综合分析方法所获得的系统效能,也可以是对影响效能的各因素进行量度的指标效能。
第2,从系统与效能的关系角度来看,系统效能具有以下两点属性。1)系统效能是系统的一种内在属性,与系统的行为表现存在一定的映射关系,但这种映射是非线性的,受环境因素影响较大,存在一定的内部随机性[19];2)系统效能体现系统的固有价值和使用价值。
第3,从系统效能量度的角度来看,系统效能往往不可直接测量,只能用一个或几个概率值或相关的物理量来表征,且对于不同系统、不同条件、不同任务、不同期望使用目标,其效能表征不同。
第4,从系统效能评估的角度来看,系统效能不是一成不变的,其具体取值取决于系统效能的影响因素,即系统要素、结构、所处环境、作用对象、所执行的任务以及其他约束等。优化系统效能影响因素,可以进一步释放和提升系统效能。
2 合成旅特性分析
系统分析合成旅特性是开展合成旅相关问题研究的基础。为全面了解合成旅,可以从部队编成、装备体系、装备保障、遂行任务4 个方面对合成旅进行分析。
2.1 部队编成方面
一是合成化。合成化是合成旅的首要特征。合成旅编配有装甲兵、步兵、炮兵、防空兵、侦察兵、工兵、防化兵等诸多兵种,且各兵种之间相互联系、相互配合、有机合成,使合成旅具有高度合成化的特点。
二是模块化。模块化是合成旅的另一显著特征。构成合成旅的诸兵种按照各自的兵种属性,在合成旅中均有相应的编制且能够自成体系,执行相应的任务,呈现出模块化的特征。其中,合成旅、合成营在陆军编制序列中本身就是一个基本的作战模块。按照编制层级和独立执行任务的能力,可以将合成旅作战模块分为营级模块和连级模块。
2.2 装备体系方面
一是种类多样、数量繁多。合成旅编配了包括装甲装备、火炮装备、防空装备、侦察装备、通信装备、电子对抗装备、车辆装备等在内的各式各样的装备,这些装备分属不同的类别,且编配数量多。
二是技术密集、信息化程度高。信息化装备是取得未来信息化战争胜利的关键,因而信息化装备是合成旅装备的主体。合成旅中各类装备多是最新一代或者经过信息化改造的信息装备,如新型装甲装备、火炮装备、反坦克装备、地空导弹装备等,其技术密集,信息化程度高。尤其是信息化电子装备,大大增强了合成旅的指控能力和作战能力,如雷达装备、指挥装备、通信装备、电子对抗装备等,其集成化、信息化程度更高。
三是机动性能好。合成旅装备多是轮式底盘或者履带式底盘装备,具有自行能力,且配有履带式底盘装备的合成旅编配有轮式大型拖车,使履带式装备的机动能力大幅提升。合成旅装备良好的机动性能,保证了装备的快速反应和长时间长途机动,便于合成旅实施整建制快速机动及空中、海上、铁路等多种方式投送,使其更加适应现代战争“多样性、突发性、流动性”的特点。可以说,合成旅是全域机动作战的重拳和利剑。
2.3 装备保障方面
一是保障对象复杂多样。合成旅装备保障对象是各种类型的装备及由此构成的各类装备群。装备种类多、数量多,技术含量高,信息化程度显著提升,需要装备保障力量更加多元,保障内容更加多样,保障任务分工更加精细。
二是保障要求显著提高。信息化战争使装备对保障的依赖性越来越强,因此,对合成旅综合保障能力和持续保障能力提出了更高要求。例如,对于维修工程师来说,要求其熟悉装备的可靠性、维修性、保障性等质量特性,并为各类维修活动提供技术支持;对于技师、修理工来说,需要其熟练利用现代化技术手段快速准确地定位和诊断故障,采用换件修理方式完成维修任务,并不断提高自身专业化水平和保障能力;对于器材和弹药保障人员来说,要求其在做好筹措、储存、供应、运输工作的同时,能够适时、适地、适量地提供保障所需的各种器材、弹药等,对保障对象实施精确保障。
2.4 遂行任务方面
一是多样性。构成合成旅的各个模块均能根据各自的功能属性遂行特定的任务,包括进攻作战、火力压制、中低空防空、情报侦察、工程作业、防化保障等等,体现了合成旅能够承担任务的多样性。指挥员还可以根据任务需要对合成旅各作战模块进行灵活编组、搭配使用,以遂行多样化军事任务。同时,合成旅装备的信息化程度高,机动性能好,作战区域广,也有效保证了其全域作战和遂行多样化军事任务的能力。
二是独立性。根据合成旅规模结构和力量编成,合成旅作战要素齐全,作战支援力量和装备保障力量充实、完备且结构合理,使其具有较好的立体攻防和自我保障能力,因而合成旅能够作为独立的作战模块,在没有或缺乏外部支援的情况下,在一定时间内独立完成作战任务。同时,合成营的组织指挥力量编配完善,突击力量充实、打击火力猛烈、编成要素齐全,也具有独立作战能力。
三是持续性。根据合成旅使命任务,合成旅具备持续遂行作战任务能力。这主要得益于合成旅雄厚的装备保障实力和结构合理的装备保障力量编成,使其具有足够的器材弹药供给和装备保障能力。
3 合成旅装备维修保障效能评估柔性指标体系
合成旅装备维修保障效能评估指标体系的建立,是合成旅装备维修保障效能评估的重要环节。为避免选择评估指标时出现随意性大、主观性强的问题[20],在建立合成旅装备维修保障效能评估指标体系时,除必须遵循科学性、完备性、独立性、典型性、可操作性等基本原则外,还必须开展部队实地调研,明确效能评估的目的,深入分析影响合成旅装备维修保障效能的主要因素,并充分查阅相关文献,反复征询专家意见。综上,合成旅装备维修保障效能评估指标体系建立的基本思路如图2 所示。
图2 建立合成旅装备维修保障效能评估指标体系的基本思路
3.1 合成旅装备维修保障效能评估目的分析
根据合成部队实际建设和遂行任务需要,合成旅装备维修保障效能评估的主要内容和目的可以概括为以下两个方面。
一是合成旅装备维修保障系统建设效能评估。其目的是为上级装备保障部门考评合成旅装备维修保障系统建设情况,以及本级装备保障部门开展合成旅装备维修保障系统建设情况自查自纠提供指标和方法支持。实质上是对合成旅装备维修保障效能的静态评估。
二是合成旅装备维修保障系统运行效能评估。具体可以分为,合成旅装备维修保障系统平时运行效能评估和战时运行效能评估,其目的是为各级装备保障部门优选装备维修保障方案和优化装备维修保障系统提供技术支持。实质上是对合成旅装备维修保障效能的动态评估。
3.2 合成旅装备维修保障效能影响因素分析
根据系统效能定义和合成旅装备维修保障实际情况,合成旅装备维修保障效能影响因素主要为:合成旅装备维修保障系统、合成旅装备维修保障对象、合成旅装备维修保障任务和合成旅装备维修保障约束条件。其中,装备维修保障系统和装备维修保障对象是装备维修保障效能评估的实体。
3.2.1 合成旅装备维修保障系统分析
1)合成旅装备维修保障系统要素。合成旅装备维修保障系统是由合成旅装备维修所需的物质资源、人力资源、信息资源,以及管理资源等维修保障要素经过综合和优化后构成的复杂系统[1]。其中,合成旅装备维修保障人力资源可以分为技术人员和管理人员,技术人员包括各类工程师和装备底盘、液压系统、电气系统、机械系统等的维修人员,管理人员包括合成旅装备机关人员、维修连干部、维修(抢修)排干部等;合成旅装备维修保障物质资源主要包括装备维修保障设施、设备、器材等,具体包括装备修保车间(装备综合修理车间)、光电修理车间、供气站、机械设备、机电设备、电气设备、电子设备、化工设备、备件、附品、原材料、油液及擦拭材料等;合成旅装备维修保障信息资源主要包括为装备使用和维修人员正确使用和维修装备规定明确的程序、方法、规范和要求的技术资料[18],动态维修保障信息以及维修信息收集、处理、传递的工具;合成旅装备维修保障管理资源包括维修保障法规制度、组织指挥机构等,具体包括维修科、修理连、保障连等。
2)合成旅装备维修保障系统结构。合成旅装备维修保障力量主要集中编配在勤务保障营,其余保障力量分散编配在各作战营,主要以装备抢救抢修、检测检修力量的形式存在。因此,可以将合成旅装备维修保障系统分为勤务保障营所属维修保障系统和作战营所属维修保障系统。其中,勤务保障营所属维修保障系统对合成旅装备主要实行分系统维修作业形式,即将各类装备根据其结构分解为底盘系统、液压系统、机械系统、火控系统、导弹系统、光电系统、电气系统、综合电子系统等,分别对应各分系统组建维修保障力量并实施维修作业。合成旅装备维修保障系统结构如图3 所示。
图3 合成旅装备维修保障系统结构
3)合成旅装备维修保障系统功能。由合成旅装备维修保障系统要素构成及系统结构可知,合成旅装备维修保障系统的核心功能是完成合成旅装备维修任务,即使合成旅装备保持或恢复到规定技术状态。围绕这一核心功能,合成旅装备维修保障系统还应具备维修计划的制定和管理功能,维修人员的专业技能训练功能,维修器材的筹、储、供功能,维修设施、设备的维护管理功能,维修信息的收集、处理、分发功能,维修保障行动的组织指挥功能等。
3.2.2 合成旅装备维修保障对象分析
合成旅装备维修保障对象是合成旅编配的各类装备。为直观展示合成旅装备维修保障对象的构成和层次,可以根据合成旅编成的模块化特征对其进行分解,如图4 所示。新体制下维修保障工作的核心和根本是提高装备完好率和任务完成率,这是针对维修保障对象而言的,也是合成旅装备维修保障系统运行追求的目标。因此,装备完好率和任务成功率是合成旅装备维修保障系统运行效能评估的重要指标。
图4 合成旅作战单元分解模型
3.2.3 合成旅装备维修保障任务分析
合成旅装备维修保障任务分析包括任务内容、任务要求、任务环境的分析。其中,任务内容方面,合成旅所属装备维修保障力量采取整装换件修理方式,主要承担装备小修、检修以及战时抢救抢修等任务,主要完成以野战保障、伴随保障为主的装备修理任务;任务要求包括时间要求、经济性要求等;任务环境包括地理人文环境、敌方火力打击强度、新形势下的装备维修保障体制等。
3.3 合成旅装备维修保障效能评估柔性指标体系的建立
合成旅装备维修保障效能评估目的多样,各级装备机关对不同效能指标的关注程度也不尽相同,因此,很难建立一个固定的指标体系对合成旅装备维修保障效能进行评估。柔性指标体系可以根据实际需要对指标进行灵活选取,具有更强的适应性和灵活性。因此,在部队实地调研、系统分析合成旅装备维修保障效能评估目的和影响因素的基础上,通过查阅文献[21-30],并反复征询相关专家意见,建立了合成旅装备维修保障效能评估柔性指标体系,如图5 所示。
图5 合成旅装备维修保障效能评估柔性指标体系
4 结论
本文系统分析了合成旅装备维修保障效能评估涉及的主要理论问题,为建立合成旅装备维修保障模型,开展合成旅装备维修保障效能评估方法研究奠定了坚实基础。下一步拟采用多指标综合评定法,对合成旅装备维修保障系统建设效能进行评估,采用统一建模语言(UML)和离散事件系统仿真方法,对合成旅装备维修保障系统运行效能进行评估。