基于CQEMR 席位圖譜的陸軍指揮信息系統需求方法*

王 超，朱 峰，李 東，韓 東

（中國電子科技集團公司第二十八研究所，南京 210014）

0 引言

指揮信息系統作為信息化作戰不可或缺的手段，在復雜作戰環境下發揮著神經中樞的重要作用。隨著信息系統技術快速演變，陸軍信息系統裝備迅猛發展，性能日趨先進、構成日趨復雜、費用日趨昂貴，如何將新需求、新技術、新理論、新概念等細粒度應用在軍事作戰中，成為近年來的研究熱點。其中需求研究作為指揮信息系統設計的前提，是指導和約束系統研制的基礎，目前研究方向主要集中在以下3 個方面：1）體系結構方面，借鑒美軍DODAF 體系架構，系統開展能力、作戰、服務、系統、采辦、技術標準等需求研究，并結合具體任務活動，針對性細化開展需求分析。2）理論方法方面，以作戰能力需求分析為核心，結合優化改進的理論算法進行需求研究。高斌等從業務期望需求和技術實現需求兩個方面，提出需求論證的組織過程，并以外軍島嶼奪控作戰為典型案例進行驗證。劉一等提出“體系作戰效果-作戰運用方式-關鍵能力需求-需求方案決策優化”的需求映射機制，構建了新型裝備作戰指揮信息系統軍事需求論證的反向分析總體框架。3）任務牽引方面，結合使命任務和作戰活動特點，針對性地開展任務、功能、裝備需求研究，具有導向、牽引、檢驗和增效的作用，張承龍等從設計戰爭的角度對武器作戰需求進行了研究，將研究范圍從1 個“裝備環”擴展為3 個“戰爭環”。

近年來，雖然軍事需求研究理論不斷深入，但是我軍信息系統裝備需求研究方法體系性不夠深入、理論性不強、應用性不足等情況仍然存在，尤其是針對軍兵種指揮信息系統軍事需求的研究更是存在不夠深入、不夠清晰等情況，難以直接指導裝備研制。本文首先梳理總結美軍需求研究發展現狀及啟示，然后分析我軍發展現狀及存在問題，最后通過研究思路、基本概念、實現途徑和預期成效4個方面，創新提出全覆蓋、可量化、可評估、可映射、可關聯的陸軍指揮信息系統需求研究方法。

1 美軍軍事需求研究現狀及啟示

長期以來，美軍高度重視裝備軍事需求研究，首先以基于威脅的需求生成系統（requirement generation system，RGS）研究方法出發，重點研究各裝備、各系統自身需求。然后針對RGS 方法不足，從聯合作戰概念角度出發，體系性開展了基于能力的聯合能力集成與發展系統（joint capability integration and development system，JCIDS）研究。JCIDS作為DODAF 體系結構中的重要環節，從作戰概念、作戰條令、組織機構、器材設施等多個方面，進一步規范和量化描述裝備軍事需求。

1.1 基于威脅的從底至上RGS 研究

需求生成系統（RGS）根據具體、特定的威脅進行分析，以各軍種為主導，根據自身情況從底至上形成各自的需求，再由聯合需求審查委員會（JROC）進行審核。在聯合作戰背景下，原有的各軍種主導需求提報和采辦管理的制度存在眾多的缺陷，主要體現在未能成體系地統籌考慮各軍種的需求，導致各類系統呈現“煙囪”式特點，系統間通聯不暢，體系化運用難度大，不能完全滿足一體化聯合作戰需求。

RGS 需求生成方法如圖1 所示。RGS 系統的需求開發采用“從底至上”的方式，各軍種根據自身戰略構想與作戰需求獨立提出需求，經主管部門進行協調后確定需求與方案，各軍種獨立進行系統開發，RGS 在需求開發過程中對能力集成考慮較少，待各個軍種系統開發完成后，再進行系統間的集成，各軍種系統之間具有部分互操作能力。

圖1 基于威脅的需求生成方法

1.2 基于能力的從頂向下JCIDS 研究

2003 年，美軍在原有需求生成系統上進行改革，發布聯合作戰能力集成與開發系統（JCIDS），基于聯合作戰能力，從頂向下對不確定的、寬泛的威脅進行研究。根據聯合作戰構想和概念，確定聯合作戰的環境、方式以及能力要求，在跨軍兵種范圍內探索能力的實現手段，細化待開發裝備系統的具體需求，通過先考慮能力層次的集成，走出“先列裝再系統集成”的誤區，使得各系統具備“天生”的聯合作戰能力。JCIDS 需求生成方法如圖2 所示。

圖2 聯合能力集成與開發系統的分析過程

RGS 與JCIDS 的區別主要有如下3 個方面：

1）RGS 基于威脅，各軍種根據各自威脅提出對應需求；JCIDS 基于能力，以聯合作戰能力需求應對各軍種存在的威脅。

2）RGS 從底至上，各軍種獨立提出需求，上級部門規劃與審核形成需求，指導各軍種獨立開發系統并進行集成；JCIDS 從頂向下，以聯合作戰概念、國家安全戰略為牽引，統籌各軍種需求，聚焦聯合作戰，探索體系能力生成方式。

3）RGS 以末端平臺為核心，先開發再集成；JCIDS 以能力集成為核心，先集成再開發。

1.3 美軍需求發展啟示

通過美軍需求發展研究，需求生成存在涉及部門廣、影響因素多、內容涵蓋多、工作過程復雜，容不得盲目性、無序性、隨意性等發展狀態，任何失誤都可能造成嚴重后果，導致體系作戰能力無法生成，對我軍需求研究主要有3 個方面發展啟示。

1.3.1 聚焦能力生成、強化頂層設計

強化需求頂層規劃，從聯合作戰概念出發，覆蓋需求生成和審查全流程，制定需求研究體系架構，從源頭保證研制的裝備滿足聯合作戰要求。

1.3.2 緊盯法規條令、實現融合發展

以能力需求為目標，廣泛探索能力的具體實現手段，并成立組織架構，有力地促進裝備與編制體制、條令、訓練、保障等非裝備因素的協調發展，為強化武器裝備體系建設起到了積極作用。

1.3.3 注重標準規范、筑強需求基石

通過對需求研究標準化、規范化追求，促進工程產品質量與效益的最大化。規范需求研究工程過程中程序、任務、方法、成果、描述和管理等所有活動，做到有標準可依、有規范可循。

2 我軍發展現狀及存在問題

2.1 發展現狀

軍改前，我軍軍事需求研究未明確組織架構，多基于場景、目標、威脅等開展需求分析方法研究，并以具體項目為主線，獨立開展軍事需求研究，與美軍RCS 研究方法類似。軍改后，按照全軍聯合作戰總體要求，陸軍發揮裝備集中統管紅利，強化裝備發展規劃，注重裝備通用化、扁平化、實戰化，以及互聯互通互操作性等指揮作業要求，由軍委抓總負責裝備研制項目的審核等工作，開展基于能力的需求分析方法，一定程度上緩解了軍事需求研究缺位的短板問題，與美軍JCIDS 研究方法類似。各需求研究方法對比如表1 所示。

表1 我軍需求研究方法對比表

2.2 存在問題

針對先期作戰需求研究不深入、制定不全面、內容缺審核、發布欠權威等情況，借鑒美軍DODAF架構研究經驗，細化需求研究粒度，規范需求研究方法，盡可能滿足直接指導裝備研制要求。經深入分析、梳理總結，仍然存在以下4 個方面突出問題。

2.2.1 組織架構不健全、閉環機制待完善

需求生成自身有著強烈的系統性需求，容不得無序性、隨意性等發展狀態，需要明確的組織架構和研究流程等。當前需求生成過程涉及部門廣、影響因素多等，存在組織管理鏈條長、協調機制不完善、專業審核粒度粗等問題。

2.2.2 標準規范未發布、工程思維體現少

需求生成涉及多個組織部門和人員，落地實施可操作性不高，工程化解決方案不托底，需要明確的標準規范和統一要求。當前尚未明確需求研究的標準化、規劃化工作，需求研究存在要素不全、內容不細、角度不一等問題，難以成體系開展需求研究工作。

2.2.3 裝備需求分頭立、體系能力形成難

需求研究以項目為主線，每個項目對應一個軍事需求，沒有基于統一的作戰能力進行需要深化研究，無法確保各項任務完成后，全面支撐聯合作戰能力生成。

2.2.4 系統需求粒度粗、裝備研制指導難

需求研究粒度不夠細，與用戶貼合的不緊，定性要求體現的多，定量要求體現的少，導致用戶融入感和操作感不強等，難以直接指導系統研制建設。

3 CQREMR 席位圖譜

3.1 研究思路

CQREMR 席位圖譜的提出，借鑒了美軍DoDAF架構理論并吸納知識圖譜最新成果。

美國國防部體系架構框架（DoDAF），是美國國防部針對體系結構提出的一種通用的系統體系架構開發、描述和集成的系統工程方法。DoDAF 通過全視點、能力視點、系統視點、作戰視點、數據和信息視點、項目視點、服務視點、標準視點共8 類視點對體系架構進行描述，明確體系組成與業務流程。本文以DoDAF 各視點分析方法與分析結果為牽引，明確需求生成的覆蓋內容、評估方法、關聯關系等，可實現成體系的需求分析。

知識圖譜（Knowledge Graph）是一種特殊的語義網絡，利用實體、關系、屬性等構建信息之間的關聯關系，形成統一表達的離散信息關系網絡，為隱含信息挖掘、知識推理等應用提供支撐。本文基于知識圖譜構建技術，建立需求分析時席位、裝備、要素、編組、系統等各類信息之間的關聯關系，為關聯需求、量化需求、映射需求提供支撐。

結合全軍聯合作戰總體要求，充分考慮陸軍部隊使命任務、作戰樣式、編成編組等特點，按照“聚焦聯合作戰、堅持用戶中心、著眼席位圖譜、構建多級視圖”的研究思路，提出以作戰席位為中心，縱向貫穿席位、裝備、要素、編組和系統5 個類型，橫向覆蓋作戰活動、能力要求、系統功能和裝備研制4個方面，涉及規劃方、用戶方、設計方、承制方和交付方5 個攸關方，利用全覆蓋（Coverage）、可量化（Quantification）、可評估（Evaluation）、可映射（Mapping）和可關聯（Relation）5 種實現途徑，形成易理解、明定位、可溯源的陸軍指揮信息系統需求研究成果，支撐構建基于席位圖譜的體系化、標準化、規范化陸軍聯合作戰能力生成需求工程方法論。

圖3 席位圖譜需求研究思路

3.2 基本概念

3.2.1 需求生成

需求生成指的是圍繞軍事活動使命任務，滿足各層次要求，明確裝備發展的方向與階段目標，貫穿作戰、能力、功能、裝備等需求生成、審查和更新的全過程，涵蓋需求研究的工作內容、組織機構，以及各項工作和機構之間的關系等。

3.2.2 席位

席位對應聯合作戰指揮業務中指揮員和作業人員角色，在作戰編組中擁有對應的職能和位置，并依托作戰裝備和指揮信息系統，進行組織運用、信息交互等指揮作業。

3.2.3 席位圖譜分析法

席位圖譜分析法是工程化方法在需求研究方面的措施途徑，作為各席位間內在關系的可視化工具，將各類系統、編組、要素、裝備中的席位有機聯系在一起。按照聯合作戰目標要求，堅持以用戶為中心，席位為抓手，明確席位、裝備、要素、編組、系統組成和信息交互關系，構建內容覆蓋全面、方法標準規范、實施精準高效的需求研究報告，能夠系統性地指導裝備研制。

3.2.4 全覆蓋途徑

全覆蓋途徑指的是涵蓋需求生成的組織架構、研究對象、工作過程、主要內容等多個環節和對象，是生成精準需求的基本保證和內在動力。

3.2.5 可量化途徑

可量化途徑指的是圍繞聯合作戰能力生成的總體要求，從席位、裝備、要素、編組等多個維度，明確信息通聯、指揮控制、火力打擊、綜合保障等定量要求，能夠直接指導裝備、系統等研制。

3.2.6 可評估途徑

可評估途徑指的是需求生成需要經過多次迭代，離不開模擬仿真、實裝試用等多個方面的驗證，同時在完成裝備研制后，通過定型裝備具體功能性能要求與作戰、能力、功能需求進行對比分析，得到研制裝備的實際體系貢獻率。

3.2.7 可映射途徑

可映射途徑指的是席位不是獨立的，是需求生成的源頭，可映射到裝備、要素、編組、系統中，通過聚焦聯合作戰通用、突出軍種業務特色，明確席位在其中的作用和需求。

3.2.8 可關聯途徑

可關聯途徑指的是席位與席位之間，席位與裝備、要素、編組、系統之間，以及裝備與裝備之間等，按照指揮作業要求進行態勢共享、作戰籌劃、行動控制等信息交互，構建席位、裝備等之間內部和外部聯系。

3.3 實現途徑

3.3.1 堅持用戶中心，健全工作機制，實現需求生成全覆蓋

按照聯合作戰總體要求，制定需求研究藍圖，明確階段發展目標；遵循用戶為中心的設計理念，梳理作戰、能力、功能、裝備等需求研究內容，形成需求分析、生成、審查、評估和更新過程；成立涵蓋5類攸關方的組織架構，明確各個環節涉及的具體部門和應該發揮的作用。全覆蓋途徑如圖4 所示。

圖4 需求生成全覆蓋途徑

3.3.2 細化需求分類，強化定量描述，實現需求生成可量化

針對陸戰場情報、機動式信息服務等陸軍作戰特點，通過基于指揮員、作業人員等不同角色的專業化需求描述，形成融入聯合作戰的軍事需求報告，并通過席位、裝備、要素、編組和系統需求定量描述，明確作戰需求與裝備性能、裝備席位與部隊人員角色等映射關系，梳理裝備發展存在的短板弱項，能夠直接指導裝備研制?？闪炕緩饺鐖D5 所示。

圖5 需求生成可量化途徑

3.3.3 突出評估閉環，促進需求迭代，實現需求生成可評估

需求生成離不開作戰活動的牽引，離不開專家經驗的轉化，離不開實戰化演訓的檢驗，注重需求分析、生成、審查、評估和更新全過程發展，并通過裝備集成測試和日常演訓活動等檢驗評估，強化軍事需求和裝備研制雙牽雙驅，推動軍事需求研究的持續更新迭代?？稍u估途徑如圖6 所示。

圖6 需求生成可評估途徑

3.3.4 瞄準定位作用，強化映射互聯，實現需求生成可映射

通過席位與指揮員和作業人員的角色映射，明確指揮員和作業人員在席位、裝備、要素、編組、系統中的位置和作用；通過席位與裝備、裝備與要素、要素與編組、編組與系統的關系映射，明確裝備發展思路和研制要求?？捎成渫緩饺鐖D7 所示。

圖7 需求生成可映射途徑

3.3.5 梳理結構組成，明確信息關聯，實現需求生成可關聯

緊貼作戰編組等特點，成體系梳理需求研究中涉及的席位、裝備、要素、編組和系統等結構組成和功能要求，分析各個席位、裝備、要素等內部和外部的信息交互，并按照信息通聯、偵察情報、指揮控制、火力打擊和綜合保障等逐層細化分解，同時明確具體展現形式，分別指導各個系統裝備研制。以合成旅基本指揮所需求生成為例，如圖8 所示。

圖8 典型合成旅基本指揮所需求生成可關聯途徑

3.4 預期成效

1）形成基于席位圖譜分析的需求研究工程方法論。貫穿需求分析、審查、評估、更新等全環節，形成覆蓋作戰活動、能力要求、系統功能和裝備研制需求研究體系架構和標準規范，切實解決需求研究體系性不強的問題。

2）形成需求研究專業組織架構。健全規劃方、用戶方、設計方、承制方和交付方等多個攸關方的溝通機制，切實解決需求生成管理分散、需求重復度高等問題。

3）形成需求研究成果庫。發揮裝備和作戰需求融合劑作用，基于圖譜進行席位、裝備、要素、編組和系統等進行細粒度的綜合展現，切實解決需求顆粒度粗、指導性不強的問題。

4）形成需求研究專業化人才梯隊。明確崗位考評精準化手段，推進軍官職業化發展，切實解決部隊專業化人才缺、信息化應用不足的問題。

與現有需求研究方法相比，本文提出的基于CQEMR 席位圖譜的陸軍指揮信息系統需求研究方法，解決了基于場景、目標、威脅、能力等需求研究方法在組織架構、閉環機制、標準規范方面存在的問題，實現了需求生成的全覆蓋、可量化、可評估、可映射、可關聯，可體系化、標準化、規范化的進行陸軍指揮信息系統需求分析。

4 結論

通過分析外軍需求研究現狀和發展啟示，結合我軍裝備發展現狀和存在問題，創新提出基于CQEMR 席位圖譜的陸軍指揮信息系統需求研究方法，明確了裝備需求研究思路、基本概念、具體實現途徑等，為我軍指揮信息系統需求研究提供了重要理論指導。