作战任务清单与作战能力需求清单的映射机理*

刘己斌，连志平，苗永新

（解放军63961 部队，北京 100012）

0 引言

作战任务清单和作战能力需求清单在制定和评估作战方案、作战实验与评估、装备需求论证等方面具有较大的应用价值。二者均采用系统化、标准化的通用语言描述，便于计算机自动生成，且可直接应用于后续相关应用系统。作战能力需求清单由作战任务清单映射产生，即作战任务清单是作战能力需求清单的输入条件，因此，研究作战任务清单与作战能力需求清单的映射机理必不可少。

作战任务［1］清单最早由美军提出，并定期更新。我军目前已有一些作战任务清单［2-7］和作战能力［8］清单的研究成果，在各种研究中均强调作战任务清单和作战能力清单的重要性，强调作战能力清单应由作战任务清单映射产生，但关于映射方法和模型等，搜索现有公开发表的文献，有一些其他领域的研究［9-10］，作战任务清单向作战能力需求清单映射的相关文献相对较少［2］，没有专门的研究。在一定程度上导致作战能力需求清单无法与作战任务清单对应，也影响了清单的标准化描述和自动生成，从而也影响清单的实用化。本文着眼实现作战能力需求清单与作战任务清单的科学匹配，并定量求解作战能力需求指标值，从映射原则、方法和模型等方面，系统研究作战任务清单与作战能力需求清单的映射机理。一是提出作战任务清单与作战能力需求清单的4 条映射原则；二是研究区分6 种映射关系，提出预置属性排列映射法；三是分析作战能力需求指标的4 种量化类型，构建从作战任务向作战能力需求指标量化的4 种模型。

1 作战任务清单与作战能力清单的概念内涵及相互关系

1.1 概念内涵

作战任务，指作战力量为达成预定作战目的而担负的任务。作战任务清单，是对部队作战任务所涉行动和动作的系统化、标准化描述，是为作战训练和装备研制提供的一种通用语言和应用规范。按用途可分为通用任务清单和专用任务清单。作战能力，是指武装力量遂行作战任务的能力，由人、武器装备和人与武器装备的结合等基本要素构成。作战能力清单，是对作战能力的系统化、标准化描述，包括作战能力需求清单、现有作战能力清单、作战能力差距清单、作战能力差距优先顺序清单等。

1.2 相互关系

通用作战任务清单，基于一定的想定背景和作战样式，即成为专用作战任务清单，由专用作战任务清单映射生成作战能力需求清单。对应作战能力需求清单，结合遂行任务部队实际，可列举出现有作战能力清单。将作战能力需求清单与现有作战能力清单“相减”，得到作战能力差距清单，尔后根据优先规则进行排序，即产生作战能力差距优先顺序清单。

1.3 作战任务清单构建

作战任务清单由任务、衡量尺度、条件三大部分构成，其中任务包括行动及动作。作战任务清单构建时应重点把握5 个方面：一是要以条令为依据；二是不仅包含作战过程，还应包含协同关系和交互关系；三是标准化描述应以计算机能识别读取为依据；四是级别越高，任务清单应越简单；五是专用任务清单应基于在一定想定背景和作战样式构建。

2 作战任务清单与作战能力需求清单的映射原则

一是任务主导。坚持任务牵引，依据作战任务清单，由前至后，依次映射出作战能力需求清单。映射出的作战能力需求清单，可以是无序的。待生成专门的作战能力需求清单时，再统一进行排序。

二是互不包含。作战任务清单本身具有互不包含的关系，由作战任务清单映射出的作战能力清单，也应互不包含，具有唯一性。因此，当某条作战能力需求清单被映射出后，不再重复映射相同的作战能力需求清单。

三是精简层级。依据逻辑和层次等区分，作战任务和作战能力均可能区分出二级、三级甚至更多级的子任务和子能力。但从软件实现角度而言，为便于编码实现，建立映射关系视图时，二级及以下作战任务清单只要可映射出作战能力需求清单，就可把其归为同一层级。由其映射出的作战能力需求清单，通常均归为二级作战能力需求清单，二级作战能力需求清单可以再细化出三级作战能力需求清单，三级通常是作战能力需求指标清单。

四是据实映射。通常情况下，功能性任务映射一级能力，如“指挥控制行动”映射“指挥控制能力”。功能性任务下属各级子任务清单映射出的作战能力需求清单，大部分也应属该功能任务映射的一级作战能力需求清单下属各级作战能力需求清单。如由“指挥控制行动”任务中的子任务“评估战斗方案”映射出的“具有战斗方案评估优化能力”，属“指挥控制能力”的子能力。然而，这不是绝对的，需要根据实际情况进行映射，如根据“抗击目标类型及数量”分解出的下一级具体抗击任务，可能映射出侦察预警能力中的子能力清单，也可能映射出火力拦截、指挥控制和信息对抗能力中的子能力清单。

3 作战任务清单与作战能力需求清单的映射方法

功能性任务条数较少，由一级任务清单向一级作战能力需求清单映射相对简单。映射方法主要指各级作战任务清单向二级作战能力需求清单映射。

3.1 精准区分6 种映射关系

作战任务清单与作战能力需求清单存在6 种映射关系。一是一对一映射关系，即一条作战任务清单映射生成一条作战能力需求清单。二是一对多关系，即一条作战任务清单映射生成多条作战能力需求清单。三是“多合”对一关系，即多条作战任务清单共同映射生成一条作战能力需求清单。四是“多各”对一关系，即多条作战任务清单中各自均可映射生成同一条作战能力需求清单。五是多对多关系，即多条作战任务清单共同生成多条作战能力需求清单。六是一对0 关系，即该条作战任务清单不生成作战能力需求清单。

“多合”对一和多对多的关系通常适用于最后一级的子任务进行映射，且子任务类型一致或类似，但子任务内容不一致的情况。“多各”对一映射关系中，通常仅考虑最前面一条作战任务清单。但当后面某条作战任务清单直接影响到第3 层作战能力需求指标清单的定量描述时，使用该条作战任务清单，如“输送”中“铁路输送”和“空中输送”均可映射出“具有战略机动能力”第2 层作战能力需求清单，但第3 层作战能力需求指标清单“直升机运输时重量≤X 吨”仅可由“空中输送”映射，此时使用“空中输送”作战任务清单进行映射。

3.2 灵活运用两种映射方法

由作战任务清单向作战能力需求清单映射，可以使用两种方法。

一是矩阵映射法。该方法主要通过建立映射矩阵实现［2］，如表1 所示。映射时，以任务清单为基准，依次对每一条确定的子任务在能力清单库中寻找判断，当某一任务有助于某一条能力及能力效果的完成时，则在它们交叉处用“√”表示。此种方法简单明了，但只适用于简单的映射关系，即作战任务清单不关联、不耦合进行映射。当出现较复杂的映射关系时，如多条作战任务清单关联、耦合后映射一条或多条作战能力需求清单时，利用矩阵映射法较难表达。此外，某子任务没有映射出子能力时，也仍需循环寻找判断，增加了运算量。

表1 映射关联矩阵Table 1 Mapping association matrix

二是预置属性排列映射法。该方法预先注记任务清单的映射关系属性，据此由各级子任务清单依次排列映射出子能力需求清单，如图1 所示。最左边为各级子任务清单，中间为由相应子任务映射出的二级子能力需求清单，最右边为二级子能力需求清单相应的三级子能力需求指标清单。映射时，以任务清单为基准，根据任务清单的映射关系属性，依次对具备映射可能的某一条或某几条子任务在能力清单库中寻找判断，当完成某一条或某几条子任务需要某项或某几项能力时，直接映射产生这些子能力需求，同时利用映射模型，量化求取子能力需求的三级子能力需求指标。该方法关键在于任务清单构建时映射关系属性的注记，属性中应标注清楚上述6 种映射关系，对3～5 种映射关系，还应标明其组合及顺序。采用此方法一是显示形象直观；二是可以有效解决多条任务合并映射的问题；三是对于第4 种关系，只需映射一次；对于第6 种关系，无需映射，减少运算量。

图1 预置属性排列映射法视图Fig.1 View of preset attribute permutation mapping method

4 作战任务与作战能力需求指标量化映射模型

作战能力需求指标主要是三级作战能力需求指标。在装备需求论证中，作战能力需求指标的量化至关重要，直接影响到后续装备指标的提出和论证。

4.1 合理确定作战能力需求指标量化类型

作战能力需求指标的量化类型主要包括4 类。一是单位数值。指可使用时间、速度、距离、面积、温度、角度等单位表示的需求指标数值，如行军战斗转换时间、最大行驶速度、射程、毁伤面积、工作环境温度、高低方向射界等。二是非单位数值。指可用数值或字母表示，但无单位的数值，如重叠系数、类型数量、安全等级水平等。三是百分比数值。指能力应达到的总体程度，如毁歼概率、发射概率、识别正确率、作战方案有效性等。四是状态值。指是/否具备某种能力，达到某种状态，如是/否具备自动/手动/遥控发射能力。

4.2 对表构建量化映射模型

由作战任务指标映射作战能力需求指标，可对表数据库数值，采用某种映射函数求取。

设能力需求指标变量为E，共n 个能力需求指标，可将能力需求指标集合表示为

设任务指标变量为T，共m 个任务指标，可将任务指标集合表示为

由作战任务指标映射作战能力需求指标，可用下式综合表示

式中，f 表示映射符号，不同的能力需求指标，可根据上述6 种映射关系，由某个或某几个任务指标采用不同的映射模型量化获取。主要量化映射模型包括以下4 种。

4.2.1 求和映射

主要用于求取容量、数量等作战能力需求指标，适合多合对一和多对多的映射关系。方法是对需完成的多个子任务内容中的量化值进行求和，映射求取相应三级作战能力需求指标的量化值。第i个作战能力需求指标值由共l 个子任务指标求和的映射公式为

式中，i∈{1 2 …n}；a1∈{1 2 …m}；al∈{1 2 …m}，且1＜a1＜al＜m。

如由“确定抗击目标类型和数量”子任务继续分解下一级子任务后，根据下一级子任务中的目标数量量化值，通过对各目标数量值求和，可得出“搜索目标容量”和“处理目标容量”等作战能力需求指标值。

4.2.2 极值映射

主要用于求最大值和最小值等作战能力需求指标极值，如最快/最慢速度、最远/最近距离、最大/最小高度等。方法是依据要完成的多个子任务内容，查找与之对应数据库中性能指标值或作战运用数据值，以其中最大/ 最小值为依据，考虑武器性能和周转时间等因素，映射求取相关三级作战能力需求指标的量化值。第i 个作战能力需求指标值由共l 个子任务指标求取最大值、最小值的映射公式为

仍以“确定抗击目标类型和数量”下一级子任务为例，根据下一级子任务中的目标类型，从数据库中可求取相应目标的最快/最慢速度、最大/最小高度、最远/最近攻击距离等数值，也可根据该目标类型的载荷从数据库中获取相应最快/ 最慢速度、最大/最小高度等数据，最后通过取最大/最小值，加减考虑武器性能和周转时间等因素的转换值，映射得出“探测目标最大/最小高度”“拦截目标最大/最小速度”“拦截目标远界/近界”等作战能力需求指标值。

4.2.3 均值映射

主要用于求毁歼概率、正确率、平均故障修复时间、平均无故障工作时间等作战能力需求指标。方法是依据想定背景下子任务相应武器装备等，查找数据库中与需映射作战能力需求指标的数值，求取平均值；也可求取该作战能力需求指标在不同装备中存在的差距值，同时考虑未来技术发展，累进求取平均值，映射求取相关三级作战能力需求指标的量化值。第i 个作战能力需求指标值由共l 个子任务指标求取均值的映射公式为

以“平均故障修复时间”为例，首先从数据库中获取想定条件下完成作战任务所涉及各种装备的平均故障修复时间，然后一方面求均值，另一方面求差值。对于差值，依据未来技术的发展求取累进差值，根据均值和累进差值，即可得均值累进映射出的“平均无故障修复时间”。

4.2.4 模糊匹配映射

主要用于求无单位数值、状态值等作战能力需求指标。采用类似搜索引擎的方法，对由作战任务清单映射出的作战能力需求清单中的关键词进行模糊搜索，通过模糊匹配映射得出相应三级作战能力需求指标的数值或状态值。具体映射公式和算法可以借鉴搜索引擎的相关模糊匹配算法，在此不再赘述。如通过“具有发射控制能力”中的发射、控制两个关键词，可能模糊匹配出“可自动控制发射”“可手动控制发射”和“可遥控控制发射”等作战能力需求状态指标。

4.3 算例分析

映射机理可为作战任务清单科学定量映射、甚至自动生成作战能力需求清单提供理论支撑和数学模型支持。依据映射机理，既可由作战任务清单匹配出作战能力需求清单，还可量化计算相应的作战能力需求指标值。以“确定抗击目标类型和数量”为例，假定作战任务指标中，抗击武装直升机6 架，抗击无人机10 架，抗击固定翼飞机4 架，抗击巡航导弹6 枚，采用求和映射模型，可得出Ei=26。由此指标值可确定装备的“搜索目标容量”和“处理目标容量”指标值。

5 结论

由作战任务清单与作战能力需求清单的映射机理分析可知，作战任务清单与作战能力需求清单的映射原则、方法和模型，具备工程化实现的基础，如可利用软件程序开发相应功能模块，包括基于映射原则、方法的映射知识库模块，基于映射数学模型的映射模型库模块等。软件映射实现主要可区分为两步，一是映射作战能力需求清单。通过搜索映射知识库，实现作战任务清单向作战能力需求清单的映射。二是计算作战能力需求指标值。可从映射模型库调用相应的数学方法，由作战任务指标计算作战能力需求指标。

由前述分析还可知，作战任务清单与作战能力需求清单是前后衔接、紧密关联、相互映射的，清单的标准化描述对清单间的相互映射和清单的自动生成等至关重要，也是清单成熟的重要标志。由作战任务清单向作战能力清单映射，涉及的关系复杂、需用的数学模型较多，必须针对性地采取相应的模型。此外，建立系统科学的任务清单库、能力清单库、映射知识库、映射模型库有助于实现清单间的相互映射。