基于系统动力学的合成旅装备保障力量分析

朱 闽,杨清文,戴栋森,葛 培

(陆军炮兵防空兵学院,安徽 合肥 230031)

新体制下陆军合成旅作为未来战争的“预制件”,其编制包含陆军各兵种力量,通过模块化编成独立担负战斗/防御任务。编制体制调整后,合成旅人员编成、装备配置发生较大变化,传统的装备保障结构、规模、设施等构成要素已不能适应合成旅装备保障力量建设要求,探究合成旅装备保障力量建设的规律并快速提升合成旅装备保障力量建设水平,是合成旅战斗力和保障力建设重要工作。合成旅装备保障力量建设涉及多种因素,是一个复杂系统,具有复杂性、动态性和不确定性等特点。系统动力学作为一种量化分析方法在复杂系统研究中得到了广泛应用[1-6]。李文生从战略、战役、战术的总体角度出发,分析了装备保障力量构成要素的总体因果关系,给出了装备保障力量层次结构优化建议[7]。崔永龙从人员、资源、训练和信息化四个方面考虑建立模型,进行仿真,取得了一些有意义的结论[8]。相关研究[9-11]主要集中在以下方面:一是体现在装备保障体系整体范畴内,研究针对性不够;二是表现在模型参数主观性较大,研究的可信性不足。新编制体制下合成旅是基本作战单位,装备保障力量建设对提高部队战斗力具有重要作用,分析合成旅装备保障力量组成及影响因素,运用系统工程方法探索合成旅装备保障力量建设的特点和规律,为其装备保障力量建设提供科学理论指导和决策支持。

1 要素描述

装备保障力量是指用于遂行装备保障任务的各种力量,由具体实施装备保障的机构、人员和保障装备、设备、设施、器材等构成[12]。由此可以定义,合成旅装备保障力量主要指其建制范围内装备保障人力资源、装备保障设施设备、装备保障组织机构以及政策支持力量等4个部分。根据部队实际及其问卷调查,合成旅装备保障人力资源主要包括旅装备保障人员官兵编制比例、人员在位率、专业适配率、专业素质融合度、装备指挥能力素质、合成旅编制满意度。装备保障设施设备包括设施设备配套率、设施设备更新率、设施设备技术状况、器材周转率和器材供应效能等。装备保障组织机构包括组织结构有序度、柔性度、外部因素影响情况。政策支持力量包括装备保障政策重视度、规章制度完善情况和合成旅特色制度满意度。

2 系统动力学模型的建立

2.1 系统边界

考虑模型研究实际和可操作性,假设合成旅人员、装备均按编配齐,不存在缺编、超编、顶装、顶编等情况,且只考虑合成旅平时装备保障力量建设,不考虑战时变化。要建立系统模型,首先就是要划分系统边界,系统的边界是将各影响因素所考虑的内容包括进去,而与其他非相关因素部分隔开。在系统边界之内,与影响因素相关的指标均应考虑进整体模型之中,反之应排除在外。根据上述要素分析,主要从装备保障人力资源力量、装备保障设施设备、装备保障组织机构和政策力量支持等4个方面划分子系统考虑建立系统模型。

2.2 因果关系分析

因果关系分析是用因果关系图来描述变量与变量之间的相互关系,针对合成旅装备保障力量建设主要影响因素,通过问卷调查和系统分析,建立的合成旅装备保障力量系统的因果关系如图1所示。

图1 装备保障力量因果循环关系

2.3 流图模型

因果关系图只能直观描述变量间的相关关系,且只是定性表示。因此,要用定量的系统存量流量模型结构图表示不同性质的变量,同时将系统的物质流和信息流进一步表示出来。由因果关系图得出它的简化流图,如图2所示。

模型中共有变量70个,其中状态变量6个,速率变量6个,其他为辅助变量或常量。根据查阅相关文献资料并对陆军某合成旅进行调研,综合考虑合成旅装备保障力量组成及运用,确定其相互之间影响程度。模型主要方程如表1所示,各方程模型中的权值确立主要是通过参考文献资料、整理合成旅装备保障力量相关数据、对合成旅抽取人员进行优序图法打分和一般经验获得。通过文献[2-8]及与合成旅来自装备保障不同岗位人员访谈,并邀请该部分人员进行优序图打分,得出模型方程1～4,8～11的权值系数;通过梳理合成旅组建以来的实力数据,结合器材保障一般经验,给出模型方程5～7的权值系数。得出系数后对模型进行运行验证,以合成旅组建以来的装备保障力量实际情况对比,对部分系数进行修正,确保模型前3年仿真能够与实际拟合,进而进行下一步的仿真预测。

3 实例仿真

通过调研某合成旅自成立以来的装备保障力量建设情况,分析相关数据,得到仿真初始值,并得到该旅近3年的装备保障力量发展情况,便于进行仿真验证。仿真采用系统动力学软件Vensim进行分析,通过绘制因果图和流图建立系统关系,输入公式后,可对模型进行验证,软件使用简便高效,在系统动力学仿真中应用广泛。

图2 装备保障力量存量流量模型结构

表1 模型主要方程表

3.1 基本运行及方案设置

设定的仿真起始时间是2017年,结束时间是2024年,仿真步长为1年。其中,2017～2019年这3年是现实拟合,2020～2024年这5年是趋势预测。通过前期对陆军某合成旅调研获取该旅装备保障力量建设情况基础数据为模型仿真初始值如表2所示。

表2 模型主要变量初值

由于合成旅装备保障力量的参数众多,限于篇幅,重点以装备保障力量子因素比重分布、装备保障设施中器材影响因素的变化以及装备保障人力资源中专业素质融合度和装备指挥能力素质重要性等4个方面进行仿真分析。

方案1:分析装备保障力量影响因素比重的变化对合成旅装备保障力量影响。原装备保障组织机构∶人力资源力量∶设施设备力量∶政策支持力量为1∶1∶1∶1,分别改为7∶1∶1∶1、1∶7∶1∶1、1∶1∶7∶1和1∶1∶1∶7,仿真结果如图3 a)所示。

方案2:分析器材供应质量、器材供应效率和器材供应效益比值的变化对合成旅装备保障力量影响。由3∶4∶3改为2∶3∶5与5∶3∶2,仿真结果见图3 b)所示。

方案3:分析人力资源中专业素质融合度比重变化对合成旅装备保障力量影响。将专业素质融合度∶人员在位率∶专业适配率∶合成旅编制满意度∶官兵编制比例∶装备指挥能力素质融合度的比例1∶1∶2∶2∶2∶2改为5∶1∶1∶1∶1∶1,仿真结果见图3 c)所示。

方案4:分析装备指挥能力素质重要性比重变化对合成旅装备保障力量影响,将方案3中原比例调整为1∶1∶1∶1∶1∶5,仿真结果见图3 d)所示。

图3 不同方案仿真结果

3.2 结果分析

1)合成旅装备保障力量建设水平是随时间呈上升变化的过程,2024年建设水平较2017年有显著提高。究其原因是因为刚开始该合成旅力量重组,各因素的建设水平较低,合成旅装备保障力量的建设水平也较低。经过发展,各建设因素都有较大的发展,装备保障力量水平也不断提高。

2)合成旅装备保障力量建设各因素之间存在着复杂的反馈耦合关系,具有明显的系统协调性和整体联动性。调整因素的比重,合成旅装备保障力量建设的整体水平都会有一定的动荡变化,改变政策制度支持影响比重,装备保障建设水平发展明显加快,说明各项工作必须要有规章制度去统领协调。因此,在建设的过程中必须整体协调推进,统筹兼顾,注重政策制度优势。

3)当重视器材供应效益时,装备保障力量建设反而降低;而重视器材供应质量时,装备保障力量建设更加有效,这是因为装备保障力量建设是重视装备质量而不是一味追求高效率的活动。

4)在2020年之前,提高人员专业素质融合度对于装备保障力量无明显改变,这是因为合成旅刚刚组建,人员岗位职责、能力素质、岗位能力要求等均不清晰,难以影响整体建设水平;而在2020年至2022年,提高人员专业素质融合度能够增强整体水平,这是因为此时人力政策改革,拴心留人政策托底,专业能力重要性提高会导致装备保障力量增强。随着改革落地,官兵荣誉感提升,谋战备战氛围浓厚,提高专业素质融合度发展可以提高旅装备保障力量建设更上一个台阶。同时重视装备指挥能力素质融合度,可使得装备保障力量发展较保障人力资源其他因素影响略高。

4 结束语

合成旅装备保障力量建设作为一种多重反馈、多变量、非线性的动态复杂系统,变量间反馈关系及系统内部运行机制较为复杂,利用系统动力学方法,在因果关系定性分析后对其进行系统定量化研究,初步探索了变量之间的作用机制,取得了一些有意义的结论。其对揭示合成旅装备保障力量基本运行规律和指导建设实践,具有一定的参考价值。