裝備作戰概念及其設計方法

郭齊勝， 田明虎,2， 穆 歌， 樊延平

(1. 裝甲兵工程學院裝備指揮與管理系， 北京 100072； 2. 66173部隊， 山西 大同 037034)

裝備作戰概念及其設計方法

郭齊勝1， 田明虎1,2， 穆 歌1， 樊延平1

(1. 裝甲兵工程學院裝備指揮與管理系， 北京 100072； 2. 66173部隊， 山西 大同 037034)

針對目前裝備論證工作中“裝備作戰概念”內涵界定不清和設計方法不科學的問題，借鑒美軍有關作戰概念的研究成果，界定了裝備作戰概念，分析了其基本構成要素，并從范圍、目標和內容3個方面分析了裝備作戰概念設計的內涵，提出了基于DoDAF(Department of Defense Architecture Framework)多視圖的裝備作戰概念設計方法，從全視圖、作戰視圖、能力視圖、系統視圖和技術視圖5個方面分析了其設計原理，初步規范了其設計流程。

裝備作戰概念；裝備作戰概念設計；DoDAF多視圖

目前，裝備發展已經由傳統的“軍事需求牽引”演進到了“作戰概念牽引”[1]。裝備作戰概念作為牽引裝備發展的源頭，越來越受到裝備論證工作人員的重視。針對裝備作戰概念，美軍以國防部體系結構框架(Department of Defense Architecture Framework，DoDAF)為標準，制訂了嚴格的裝備作戰概念設計、開發與評估過程，并建立了完善的組織體制[2]。相比而言，我軍對裝備作戰概念的研究起步較晚，相關的文獻資料很少，仍然存在對裝備作戰概念內涵界定不清和裝備作戰概念設計方法不科學等問題。麻廣林等[1]采用DoDAF作戰視圖產品來設計裝備作戰概念，提出了新型裝備作戰概念設計框架，對裝備作戰概念設計進行了初步探索。本文借鑒美軍有關作戰概念的研究成果，界定了裝備作戰概念及其設計的內涵，提出了基于DoDAF多視圖的裝備作戰概念設計方法。

1 作戰概念與裝備作戰概念相關問題

1.1 美軍作戰概念的含義

近年來，美軍在軍事變革和軍隊轉型實踐中，提出了一系列具有鮮明時代特征的作戰概念，如： “一體化聯合作戰”、“網絡中心戰”和“空海一體戰”等。這些作戰概念的提出加速推進了美軍的轉型，并對美軍裝備的發展產生了極大影響。同時，在各軍兵種的推動下，參聯會與國防部先后出臺了一系列指導性文件，規范了全軍作戰概念研究與開發的框架。目前，美軍對作戰概念的相關研究日益成熟，并逐步應用于作戰實踐，有力支撐了美軍人員、條令、編制、訓練、教育和裝備等軍隊的全面建設[2-3]。

美軍的作戰概念并不是一個抽象的概念，它詳細構想了美軍未來的體制編制、作戰樣式、裝備體系等一系列問題，并經過開發與試驗評估，形成了具體的指導美軍未來裝備建設與發展的文件。如：2014年10月，美陸軍正式公布的2020-2040新版作戰概念《在復雜世界中獲勝》就是一份指導美陸軍未來建設發展的文件，它預估了美陸軍未來的作戰環境，設計了未來的作戰行動方式、原則與核心能力，明確了美陸軍未來體制編制、行動樣式、訓練方法、武器裝備等一系列問題[4]。

美軍的作戰概念主要包含3個層次:1)依據未來可能存在的威脅所確定的裝備作戰使命，初步形成的作戰概念想法；2)經過創造性的構想設計出比較具體形象的，用文字、圖形、矩陣和活動圖等表示的作戰概念方案；3)經過規范化開發與評估后正式頒布的作戰概念文件?？梢姡鹤鲬鸶拍畎?層含義是逐層遞進、不斷豐富和發展的。

1.2 裝備作戰概念的含義

借鑒美軍關于作戰概念的研究成果，本文提出如圖1所示的裝備作戰概念。

圖1 裝備作戰概念的3層含義

由圖1可以看出：裝備作戰概念包含如下3層含義：

1) 在作戰概念下關于以所研發的新型裝備為主體的裝備體系(簡稱新型裝備體系)的想法；

2) 在作戰概念下經過創造性的構想，用文字、圖形、矩陣和活動圖等表示的關于新型裝備體系的具體形象的方案；

3) 經過規范化開發與評估后正式頒布的裝備作戰概念文件。

目前，我軍對裝備作戰概念的研究尚處于起步階段，還沒有形成指導我軍裝備發展的具體作戰概念文件，本文定義的裝備作戰概念實際上只包括前2層含義。

1.3 裝備作戰概念的基本構成要素

裝備作戰概念應體現國防戰略和裝備的作戰使命，其基本構成要素應涵蓋創造性地構想出的新型裝備體系在未來作戰中的任務背景、運用方式、能力需求、系統需求和技術需求5個方面。1)任務背景是指新型裝備體系在未來作戰中所處的背景和應完成的使命任務。其中：背景包括國防戰略背景和環境背景(如自然環境背景、軍事環境背景以及社會環境背景等)；應完成的使命任務是指新型裝備體系完成其作戰使命的作戰樣式、作戰約束及具體任務。2)運用方式是指構想新型裝備體系在未來作戰中的整體運用原則和具體活動，形成新型裝備體系作戰運用的初步方案。其中：整體運用原則是指新型裝備體系在執行特定任務時的運用原則和使用標準；具體作戰活動是指新型裝備體系在執行特定任務時所要展開的各項軍事活動，包括指揮、通信、偵察和火力打擊等。3)能力需求是指新型裝備體系為完成作戰使命時應達到的總體能力目標。在考慮裝備作戰概念中能力需求要素時，應使總體能力目標貼近任務背景和運用方式2個要素。4)系統需求是指新型裝備體系在執行未來作戰任務時，應具有的體系構成、組織關系以及裝備系統間的信息交互方式。系統需求將新型裝備體系的運用方式和能力需求反饋到新型裝備體系的構建，是形成裝備作戰概念方案的關鍵。其中:體系構成是指組成新型裝備體系的各分系統,如指揮控制系統、傳輸通信系統、偵察監視系統和火力打擊系統等，以及各分系統中具體使用的單個裝備；組織關系是指新型裝備體系中各分系統之間存在的指揮關系或協同關系；裝備系統間的信息交互方式是指新型裝備體系和外部裝備體系以及自身體系中各分系統之間的信息交互方式。5)技術需求是指可應用于新型裝備體系且符合實際要求的技術。通常采用技術成熟度作為指標來衡量技術對新型裝備發展的推動作用。

2 裝備作戰概念設計的內涵與意義

2.1 裝備作戰概念設計的內涵

2.1.1 設計范圍

從設計范圍來看，裝備作戰概念設計有廣義與狹義之分。廣義的裝備作戰概念設計活動貫穿于裝備發展的始終，在裝備生命周期的各個階段都發揮著牽引作用；狹義的裝備作戰概念設計是指從提出裝備作戰概念想法到形成具體裝備作戰概念方案這一階段。本文中的裝備作戰概念設計是指狹義的裝備作戰概念設計。

2.1.2 設計目標

依據裝備作戰概念的含義，裝備作戰概念設計的目標就是把新型裝備體系在作戰概念下的一些想法用文本、圖形、矩陣和活動圖等直觀形象的方式描繪出來。

2.1.3 設計內容

依據裝備作戰概念的基本構成要素，裝備作戰概念設計的內容應涵蓋新型裝備體系在未來作戰中的任務背景、運用方式、能力需求、系統需求和技術需求5個方面。

2.2 裝備作戰概念設計的意義

2.2.1 有助于促進交流與理解

裝備作戰概念設計涵蓋了裝備的作戰、能力、系統和技術等多個方面。為確保形成統一認識，需要作戰人員、頂層設計人員和裝備論證人員對裝備作戰概念設計的相關問題進行反復溝通和交流，通過裝備作戰概念設計有助于促進各類人員對裝備作戰概念的進一步理解。

2.2.2 有助于牽引裝備論證工作

通過裝備作戰概念設計可盡可能地構想出新型裝備體系在未來作戰中的任務背景、運用方式以及體系構成與交互關系等要素，有助于促進裝備論證工作人員把握裝備作戰使命，更好地理解和分析裝備作戰概念[5]。

2.2.3 有助于指導裝備作戰概念開發

通過裝備作戰概念設計生成的裝備作戰概念方案，詳細設計了裝備作戰概念的各個要素，為后續開發裝備作戰概念、形成裝備作戰概念文件奠定了良好的基礎。

3 基于DoDAF多視圖的裝備作戰概念設計方法

3.1 設計原理

裝備作戰概念作為典型的復雜系統，具有裝備體系的靜態特性和動態特性。體系結構詳細描述了體系各組成部分的結構及其之間的關系。體系結構產品中既有描述裝備體系靜態特性的產品，也有描述裝備體系動態特性的產品，可很好地實現裝備作戰概念這類復雜系統的設計。本文采用DoDAF來實現裝備作戰概念的設計。

2008年12月，美國發布了國防部體系結構框架2.0版(DoDAF 2.0)草案。DoDAF 2.0共定義了8種視圖，分別為全視圖、數據與信息視圖、作戰視圖、能力視圖、系統視圖、項目視圖、服務視圖和技術視圖[6-9]。本文依據裝備作戰概念設計的內容，選取全視圖、作戰視圖、能力視圖、系統視圖和技術視圖作為設計裝備作戰概念的視圖產品?；贒oDAF多視圖產品的裝備作戰概念設計原理如圖2所示。

圖2 基于DoDAF多視圖的裝備作戰概念設計原理

1)全視圖主要用來限定裝備作戰概念的范圍、目的和背景，說明在進行裝備作戰概念設計時采用的工具，定義所有視圖產品中使用的術語，但不參與裝備作戰概念的具體描述。

2)作戰視圖是從作戰的角度描述作戰使命和流程。根據新型裝備體系的特點，描述作戰任務、活動和節點以及完成這些任務需要的信息交互。

3)能力視圖從裝備論證人員的角度出發，描述系統的能力需求，刻畫能力需求的類別以及相關屬性等。能力視圖描述完成作戰活動時新型裝備體系所需的總體能力，是對作戰需求更高層次的描述。

4)系統視圖描述為滿足作戰使命和能力要求，新型裝備體系應具有的體系構成以及具體的編配編組，體現新型裝備體系中各分系統的功能與作戰活動之間的映射關系。

5)技術視圖描述技術標準、關鍵技術列表等內容，從技術角度分析新型裝備體系的系統需求問題。

3.2 設計流程

根據裝備作戰概念的基本構成要素與DoDAF視圖產品的對應關系，建立了如圖3所示的裝備作戰概念設計流程。

圖3 裝備作戰概念設計流程

裝備作戰概念設計的具體步驟如下。

1)任務背景設計。應用全視圖產品建立綜述和概要信息(AV-1)、綜合詞典(AV-2)，應用作戰視圖產品建立高級作戰概念圖(OV-1)。

2)運用方式設計。應用作戰視圖產品建立高級作戰概念圖(OV-1)、作戰資源流描述(OV-2)、作戰資源流矩陣(OV-3)、作戰活動模型(OV-5)、作戰狀態轉換描述(OV-6b)以及作戰事件跟蹤描述(OV-6c)等。

3)能力需求設計。根據作戰活動需要，應用能力視圖產品對新型裝備體系能力進行分類(CV-2)，細化出作戰活動過程中各個階段的能力需求(CV-3)和能力之間的從屬關系(CV-4)等。

4)系統需求設計。新型裝備體系的系統功能是由具有類似性能屬性或較強相關性的裝備實體共同實現的。應用系統視圖產品對新型裝備體系中的分系統進行系統接口描述(SV-1)、系統通信描述(SV-2)、系統功能描述(SV-4)和狀態轉換描述(SV-10b)等。

5)技術需求設計。新型裝備體系作戰效能的實現需要多項關鍵技術的支撐，實現關鍵技術的突破對提高裝備體系作戰能力至關重要。應用技術視圖產品提出新型裝備體系的標準規范(TV-1)、標準預測(TV-2)和關鍵技術列表(TV-3)。

4 結論

裝備作戰概念涉及作戰、指揮、裝備與技術等諸多領域，研究內容十分豐富。目前，我軍關于裝備作戰概念的研究剛剛起步，本文僅對裝備作戰概念與裝備作戰概念設計的內涵進行了界定和分析，并提出了一種裝備作戰概念設計方法，要將該方法應用于實踐，仍需要作戰人員、頂層設計人員和裝備論證人員共同完成大量的工作。下一步將進一步探索裝備作戰概念驗證和應用等問題。

[1] 麻廣林,謝希權,高明潔.裝備作戰概念設計框架[J].軍事運籌與系統工程,2012,26(1):5-13.

[2] 馬春燕,任武能,鄒俊,等.支撐美軍轉型的作戰概念及其對裝備發展的影響[R].北京:總裝備部科技信息研究中心,2008.

[3] John D.Toward a Nation-building Operating Concept[R].Fort Leavenworth,Kansas:United States Army Command and General Staff College,2009.

[4] 張志偉.軍事需求:引領軍隊建設發展的方向標[N].中國國防報,2012-10-15(1).

[5] 張兵志,郭齊勝.裝備需求論證理論與方法[M].北京:國防工業出版社,2013:82-87.

[6] 羅雪山,羅愛民,張耀鴻.軍事信息系統體系結構技術[M].北京:國防工業出版社,2010:108-113.

[7] 劉小海,田亞飛.C4ISR體系結構框架及設計方法[J].火力與指揮控制,2010,35(1):6-8.

[8] 何遠明,曲愛華.軍事信息系統體系結構框架[M].北京:海潮出版社,2010:13-23.

[9] DoD Architecture Framework Working Group. DoD Architecture Framework Version 2.0 [R].Washington:USA Department of Defense,2009.

(責任編輯:王生鳳)

Equipment Operational Concept and its Design Method

GUO Qi-sheng1, TIAN Ming-hu1,2, MU Ge1, FAN Yan-ping1

(1. Department of Equipment Command and Administration, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China；2. Troop No. 66173 of PLA, Datong 037034, China)

Aiming at the problem that the definition of equipment operational concept is still unclear in the field of equipment demonstration and its design methods are still unscientific, with the research result referring to operational concept in the US army, this paper firstly defines the connotation of equipment operational concept, analyses its basic elements, and also puts out the profound content of equipment operational concept design from three aspects: scope, goal and content. Finally, the design method based on DoDAF multi-views is proposed, the design principle is analyzed from five aspects of all views, combat views, capability views, system views and technology views, and then the design process is preliminarily specified.

equipment operational concept; equipment operational concept design; DoDAF multi-view

1672-1497(2015)02-0007-04

2014-12-26

軍隊科研計劃項目

郭齊勝(1962-)，男，教授，博士。

E917

A

10.3969/j.issn.1672-1497.2015.02.002