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武器装备贡献度分析

2017-11-20范云龙俞志强

舰船电子对抗 2017年5期
关键词:贡献度预警背景

范云龙,俞志强,蒋 伟

(空军预警学院,湖北 武汉430019)

武器装备贡献度分析

范云龙,俞志强,蒋 伟

(空军预警学院,湖北 武汉430019)

介绍了国内外贡献度研究的发展现状和研究成果,分析了贡献度的定义以及贡献度计算的表达公式,探讨并提出了武器装备贡献度的7种不同分类方法,并说明了不同类别贡献度的含义,阐述了贡献度评估的基本特点以及基本过程,介绍了贡献度评估需要的方法模型。

武器装备;贡献度;评估

0 引 言

“贡献”一词在《辞海》中的含义是指“对国家或公众所做的有益的事。”而在军事领域,贡献是指系统对体系或者体系中的各系统之间的作用和影响,而贡献度则是这种作用和影响的度量,并且贡献的衡量由贡献方的能力大小和受益方的需求程度来共同衡量。

贡献度最先用于经济领域,国外学者关于经济领域的贡献度研究取得了不少可观的研究成果。如Roller LH等(2001年)结合不同信息部门的生产方式的差异进行回归分析,发现不同水平基础设施对经济增长的贡献度不同,基础设施越高级贡献度越大。我国关于经济方面的贡献度研究着力于运用数学模型分析部分对整体的影响。如张帆、王雷震等(2003年)从秦皇岛市GDP、地方财政收入、社会就业、居民收入等方面探讨了旅游对秦皇岛经济社会发展的直接贡献度和完全贡献度,从而科学界定旅游在经济社会发展中的影响作用大小[1]。

贡献度是分析经济效益的一个指标。它是指有效或有用成果数量与资源消耗及占用量之比,即产出量与投入量之比,或所得量与所费量之比。计算公式为:

贡献度=贡献量(产出量,所得量)/投入量(消耗量,占用量)

同时,贡献度也用于分析经济增长中各因素作用大小的程度。计算公式为:

贡献度=某因素贡献量(增量或增长程度)/总贡献量(总增量或增长程度)

在军事领域,如果把被评武器装备作为贡献方,把与其相关的某个作战体系或体系内的其它武器装备作为受益方,在作战训练中或近似真实的作战背景下,考虑真实作战系统、作战环境和作战对手,检验评估对体系或体系内其它武器装备在实时感知、高效指挥、精确打击、综合保障等方面的作战能力所产生的影响、作用大小的度量。贡献度可以分为需求满足度和效能提升度。当体系中各武器装备之间存在影响作用,并且离开贡献方提供的支持,受益方无法完成任务。这种情况下,贡献度可由贡献方所提供的支持满足受益方需求的程度表示,即需求满足度,一般用于作战体系内各系统的相互贡献度评估。效能提升度是指某系统纳入到体系后,使新体系作战效能在原体系作战效能基础上的提升程度[2]。

效能提升的贡献度计算,其表达公式[3]:

贡献度=(变化后的武器装备体系作战效能-变化前的武器装备体系作战效能)

1 武器装备贡献度的分类

在武器装备体系中各武器装备系统存在各种复杂的内在联系和外部关联,对贡献度提法很多,可分析归纳为如下几类(如图1所示):

图1 贡献度分类图

(1) 按作战背景可以分为理论贡献度、单背景贡献度、多背景贡献度和复杂背景贡献度。理论贡献度指在一种理想背景状态下(即不考虑背景对武器装备系统的影响)或在规定标准背景下,武器装备系统对体系作战能力的贡献度;单背景贡献度是指在单一作战背景状态下,武器装备系统对体系作战能力的贡献度;多背景贡献度是指在两三种作战背景状态下,武器装备系统对体系作战能力的贡献度;复杂背景贡献度是指在3种以上作战背景状态下,武器装备系统对体系作战能力的贡献度。

如:在地杂波干扰背景下,防空预警装备对防空预警体系的作战能力影响大小可以称为单背景贡献度;防空预警体系在高斯杂波背景和多目标背景等多种背景下,防空预警装备使体系的作用能力变化程度大小称为多背景贡献度;防空预警体系处在强海杂波、非高斯相关杂波、强电磁干扰和超低空等繁多复杂背景下,防空预警装备对体系的作战能力产生影响大小的度量则称为复杂背景贡献度。

(2) 按关联关系可以分为直接贡献度、间接贡献度和波及贡献度。直接贡献度是指贡献方直接作用于受益方,而使受益方作战能力发生变化;间接贡献度是指贡献方首先作用于一个传递方,再由传递方利用贡献方的作用对受益方作战能力产生影响[4];波及贡献度指贡献方通过作用多个贡献方,再由多个贡献方中的最后一个传递方利用贡献方的作用,使受益方的作战能力发生变化[1]。其实,可以说间接贡献度和波及贡献度是通过能力的级联效应来实现的。

(3) 按度量方法[1]可以分为绝对贡献度和相对贡献度。绝对贡献度由指标体系中作战能力指标的变化量来表示,某装备体系A中某些指标(记为a1、a2、a3…)的变化量(即差值,记为Δa1、Δa2、Δa3…)来反映。即绝对贡献度为Δa1、Δa2、Δa3…;相对贡献度则由体系作战能力指标的变化率来反映,即为Δa1/a1、Δa2/a2、Δa3/a3… 。

(4) 按体系大小可以分为基本级体系贡献度和中、高级体系贡献度。体系按不同标准和层次可大可小,某武器装备系统对最小的、不可再分的一个作战体系,称为基本级体系,相对应的贡献度称为基本级贡献度;比基本级大的体系称为中级体系,相对应的贡献度称为中级贡献度;比中级大的体系称为高级体系,相对应的贡献度称为高级贡献度。

如防空预警装备,对直接作用的防空预警体系可称为基本级体系,包含防空预警体系的战略预警体系可称为中级体系,包括打击武器在内的战略防御体系可称为高级体系。对应的贡献度分别就是基本级体系贡献度(即防空预警体系中的贡献度)、中级体系贡献度(即战略预警体系中的贡献度)和高级体系贡献度(即战略防御体系中的贡献度)。

(5) 按作用效果可以分为作战效果贡献度、作战效率贡献度和作战代价贡献度[4]。对体系完成指定任务所提升的效益大小程度称为作战效果贡献度,如直接毁伤敌方目标的数量、破坏敌军装备和资产的数目;对体系完成指定任务的时间减少的程度称为作战效率贡献度,如压制敌方机动部队行动时间、延长对方干扰机留空时间等;对作战体系完成指定任务代价降低的程度称为作战代价贡献度,如己方消耗各类武器弹药的降低程度、降低我方装备受损概率。

(6) 按装备的数量分为单装贡献度和多装贡献度。单装贡献度是指考虑单个武器装备系统对体系作战能力影响大小的度量;多装贡献度是体系中有多个武器装备系统时,某武器装备系统对该体系作战能力的贡献度。

如在战略预警体系中,只考虑P波段远程预警雷达系统对该体系目标识别能力的影响,可以称为单装贡献度;但如果同时存在P波段远程预警雷达和X波段多功能地基雷达时,考虑P波段远程预警雷达对体系的目标识别能力的影响则称为多装贡献度。

(7) 按体系指标分为单一能力指标贡献度和聚合能力指标贡献度。单一能力指标贡献度是指某武器装备对体系中的单一能力指标产生的影响作用程度,如天波超视距雷达对预警体系中探测距离(或探测概率、分辨力等某一项能力指标)的影响大小程度;聚合能力指标贡献度则指某武器装备对体系综合能力指标(由多个指标通过合适的权重系数聚合而成)产生的影响作用程度。

按照上述不同标准和角度,将贡献度分成不同的类别,在进行体系贡献度具体评估活动中,可根据评估对象对体系的具体使命任务以及评估对象与体系中其他系统的相互关系,将某一种分类方式或多种分类方式结合起来进行评估,保证贡献度评估的科学性和完整性。

2 贡献度评估的基本特点

装备体系贡献度评估具有以下突出特点:

(1) 贡献度评估作用具有可变性和实用性[5]。装备发展阶段的不同,承担的使命任务也跟着发生变化,贡献度评估的作用也不同。另外,贡献度评估对武器装备试验论证、发展方向具有较强的现实意义,实用价值较大。

(2) 贡献度评估指标突出重点性和科学性[2]。评估指标体系的建立是评估的关键环节,为了确保贡献度评估能够评准评实,在确定评估指标时,虽不求全面,但需要突出重点,保证指标的实用性和科学性,指标要能够最佳揭示装备对体系对抗能力的影响力。同时,要对评估指标进行优化,确保评估指标之间不出现交叉重叠的信息。

(3) 贡献度评估数据突出综合性和可靠性。为确保评估工作的全面、有效开展,需要综合利用各种评估数据,包括当前一些可靠、有效、常规的作战试验演练数据和各种试验数据,以及仿真分析数据,同时,由于装备体系贡献度评估要尽量保证数据的真实性和可靠性,也增加了评估工作的难度。

(4) 贡献度评估背景强调真实性和实战性[5]。装备体系贡献度评估依据近似真实的作战背景和体系对抗的真实过程,需要在实兵实装演练和仿真推演中,获取体系贡献度评估需要的特殊数据。

(5) 贡献度评估方法存在模糊性和局限性。目前对贡献度评估方法还处于探索阶段,还没有发现相关文献对贡献度评估方法有成熟的论述和总结,具体需要什么样的方法还处于模糊认识阶段。同时,因为贡献度计算过程是在一些假设条件和主观判断的基础上进行的,而这些都将影响到某评估方法的评估结果。此外,由于体系的复杂性,一些对体系作战能力起关键作用的因素如指挥员的指挥能力、战斗员的精神面貌等都难以在评估中用数值体现,所以这也在一定程度上造成了贡献度评估的局限性。

(6) 贡献度评估结果突出指导性和借鉴性。全面进行装备贡献度评估是装备作战体系发展论证、作战试验开展和作战使用保障密切相关的一种实践活动,对该装备未来的拓展应用及发展规划发挥着重要的导向作用,因此具有很强的现实应用价值。

3 贡献度评估的基本过程

在军事领域,贡献度评估中面临许多新情况、新问题需要去发现和解决,以及许多新特点和新内涵需要去发掘。尽管如此,它仍然遵循一般性的过程[5](如图2所示):

图2 贡献度评估流程图

(1) 明确评估的使命任务。只有明确了评估对象的使命任务,才能分析出评估的目的。

(2) 建立评估指标体系。贡献度中一系列评估指标要能够准确反映装备对体系完成特定任务的影响作用程度。指标应该抓住主要因素,能够全面、精炼地概括,保证评估的可信度,而且应该保证各指标之间的相对独立性,同时指标应具有明确的物理意义,确保指标的可测性。

(3) 确定评估指标权重。运用层次分析法(AHP)等方法给各个指标赋予权重,使每项指标在评估过程中发挥与其重要程度相适应的影响力。

(4) 构建评估指标计算模型。定性分析评估指标体系内的各指标对体系作战能力的影响,确定各指标权重系数,并由此构建评估指标计算模型,确保能够定量计算出体系中各指标的能力值。

(5) 收集评估数据和计算评估指标。利用试验、演练、仿真模拟等方式获得所需的评估数据,并根据计算模型开展评估指标计算。

(6) 依据评估结果,对装备的发展和体系的建设提出改进性建议。

4 贡献度评估的方法

贡献度评估作为一种新型评估工作,目前还没有一套约定俗成的评估技术和方法。武器装备贡献度评估中的一个重要问题是建立体系作战效能与贡献度指标之间的定量计算模型。

从某个角度来看,可以说贡献度评估是与体系作战效能评估相近的一种评估活动。所以,贡献度评估可以参考对照作战效能评估的一些方法。

4.1 层次分析法

层次分析法(AHP)[6],是美国匹兹堡大学教授T.L.Saaty 20于世纪70年代中期提出的多准则决策方法。

它可以把贡献度评估指标体系表示为有序的递阶层次结构,通过逐层比较各种关联指标的重要性,确定各评估指标的权重系数。它是一种将半定性、半定量的问题转化为定量计算的有效方法。层次分析法的一般步骤为:

(1) 分析指标体系中各指标之间的关系,建立系统的层次结构模型;

(2) 对同一层次各指标相对于上一层次中某一准则的重要性构建两两比较矩阵;

(3) 由判断矩阵计算被比较指标对该准则的相对权重系数,并进行排序和一致性检验;

(4) 计算各层元素对系统的合成权重,并进行层次总排序和一致性检验。

4.2 综合模糊评判法

综合模糊评判法[7-8],针对贡献度评估指标体系中会存在一些不容易定量化的指标,以模糊数学为基础,应用模糊关系合成原理,将贡献度评估指标体系中一些不易定量的指标定量化以及进行综合评判的一种方法。综合模糊评判法建模过程:

(1) 确定评估指标体系;

(2) 确定各评价指标的权重系数集;

(3) 建立评价等级集;

(4) 进行单指标因素模糊评判,建立评价指标与评价等级之间的模糊关系矩阵;

(5) 进行模糊综合评判向量处理。

4.3 ADC法

ADC法(WSEIAC模型)[8],该法是以武器装备系统的总体构成为对象,以所完成的任务为前提的一种评估方法。计算公式为:

E=ADC

式中:E为武器装备作战效能;A为可用度,表示武器装备各项能力指标在开始执行某项任务时的具体表现;D为可信度,表示为执行任务过程中某个瞬间或多个瞬间中武器装备的各项能力指标;C为能力值,表示系统达到任务目标能力值的度量。

通过ADC方法,可以分别计算出加入某武器装备前后武器装备体系作战效能值,从而对两者之间的值进行比较,计算出该武器装备的贡献度。

5 结束语

在军事领域发展新阶段,贡献度的研究是一个新课题、新趋势、新热点,它为衡量武器系统在装备体系中发挥的作用程度大小提供了直接可视的量化性结果。论文对装备贡献度评估的一些基础性问题进行了初步探索,对于武器装备贡献度评估的进一步研究和实践应用具有现实指导价值和借鉴意义。下一步,将研究探索贡献度的计算模型,并结合具体武器装备型号给出具体的定量分析。

[1] 刘慧.我国海洋渔业对海洋经济贡献度[D].山东:中国海洋大学,2014.

[2] 管清波,于小红.新型武器装备体系贡献度评估问题探析[J].装备学院学报,2015,26(3):2-5.

[3] 李炜,张恒,王玮.评价舰船装备体系贡献度的一种方法[J].舰船科学技术,2015,37(10):3-5.

[4] 罗小明,朱延雷,何榕.基于SEM的武器装备作战体系贡献度评估方法[J].装备学院学报,2015,26(5):2-4.

[5] 李怡勇,李智,管清波,等.武器装备体系贡献度评估刍议与示例[J].装备学院学报,2015,26(4):6-7.

[6] 李杨彬.雷达质量等级评定研究[D].武汉:空军雷达学院,2010:14-41.

[7] 罗小明,朱延雷,何榕.基于复杂适应系统的装备作战试验体系贡献度评估[J].装甲兵工程学院学报,2015,29(2):2-6.

[8] 陈田.机载雷达告警设备的效能评估研究[D].南京:南京邮电大学,2013.

ContributionAnalysisofWeaponEquipment

FAN Yun-long,YU Zhi-qiang,JIANG Wei

(Air Force Early Warning Academy,Wuhan 430019,China)

This paper introduces the development status and research results of contribution research at home and abroad,analyzes the contribution definition and the expression formula of contribution calculation,discusses and presents seven kinds of different classification methods for weapon equipment contribution,explains the meanings of different contribution typies,expatiates the basic characteristics and process of contribution evaluation,introduces the method models that the contribution evaluation needs.

weapon equipment;contribution;assessment

E237

A

CN32-1413(2017)05-0048-04

10.16426/j.cnki.jcdzdk.2017.05.010

2017-05-24

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