装备需求论证系统柔性设计方法与应用
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1.3 装备需求论证的复杂性

基于能力的装备需求论证是面向装备体系整体应变能力的论证方法,一方面其研究对象具有非常高的复杂性,另一方面其研究过程也具有较高的复杂性。

1.3.1 研究对象的复杂性

装备需求论证的研究对象是复杂的武器装备体系,其结构、交互、功能高度集成与协同,呈现出典型的复杂系统特征,是引起装备需求论证复杂性的根本原因。

(1)体系结构复杂性。结构复杂性是武器装备体系复杂性的显著特征,表现为:一是功能与结构随战争形态和作战使命的变化而变化,具有明显的多样性和柔性;二是可形成不同的核心子网络和网络关键节点,具有鲜明的层次性和网络性特征;三是结构的任意改变,都会引起体系组元交互的剧烈改变。

(2)体系演化复杂性。武器装备体系演化源于两种动力,一是由武器装备体系发展目标、国防工业技术和指挥训练思想的变化引起的“内生”动力,二是由体系对抗引起的武器装备体系自我适应和自我调整的“外生”动力。武器装备体系演化的目的是适应作战对抗需要,圆满完成作战使命。作为开放的复杂系统,武器装备体系功能与结构的演化过程充满了未知与不确定性,增加了武器装备体系需求开发的复杂性。

(3)体系行为复杂性。体系行为复杂性是体系结构复杂性与演化复杂性的必然结果,是武器装备体系能动性的集中体现。一旦武器装备体系所处的环境、条件、对手发生改变,武器装备体系必然要做出调整和改变,并以崭新的运行机制和功能形态作用于外界系统,从而迸发出新的能力,而这种新的运行机制和功能形态并非事先都可以假定和设计的。

(4)信息要素的倍增性。在现代战争中,信息流成为主导物质流和能量流的第一要素,信息优势成为夺取作战胜利的关键。体系节点以信息终端的形式,充分发挥信息收集、处理、传递和使用能力,通过战场全局的信息融合,以战场信息的“精、准、快”辅助指挥员快速下定决心并采取恰当的作战行动,从而实现“观察—决策—打击”一体化,大大提高作战效率和效果,实现武器装备体系作战能力的倍增。

1.3.2 论证活动的复杂性

装备需求论证是多专家、多领域、多过程、多方法和多手段的综合集成,包括人的智慧和物的开发条件的结合,人的理论认识和实践经验的结合,不同类型、不同经历、不同领域专家的结合,定性分析与定量分析的结合,自然科学与军事科学的结合,宏观分析与微观分析的结合,实证研究与规范研究的结合,理性认识与感性认识的结合等。装备需求论证的综合集成性是复杂性的集中体现,因此可从方法维、知识维、过程维和目标维4个方面深入分析。装备需求论证复杂性的分析框架如图1-6所示。

图1-6 装备需求论证复杂性的分析框架

(1)论证目标的多样性。“基于能力”是当前武器装备体系需求开发的主要目标,但并非唯一目标。因为未来世界面临的非传统威胁多于传统威胁,如国际恐怖分子的非常规活动、网络攻击、网络电磁空间战等。为应对非传统威胁,“基于威胁”或“基于特定任务”的需求论证目标,无疑是能够快速形成需求论证目标的有效方式之一。因此,装备需求论证要能够适应不同开发目标的需要,合理确定论证内容,科学运用各种开发方法和手段,具备同时满足多种论证目标的能力。

(2)论证方法的集成性。装备需求论证是基于多视图的系统工程,研究领域涉及作战、能力、装备、技术、使用等领域,不同领域研究问题的角度差异较大,需求分析、描述、建模与验证的方法各不相同。为实现装备需求论证目标的统一和开发过程的有效融合,必须明确装备需求论证的流程及其方法和数据需求,构建以模型和数据为核心的论证方法体系,这样才能有效提高装备需求论证的可理解性和质量。

(3)论证过程的交互性。以模型和数据为核心的装备需求论证,更加强调多领域专家的协同工作,突出需求论证数据的交互和共享。较之传统的“各自为战”的论证模式,装备需求论证显得更加复杂,并且由于相关研究工作的滞后,论证过程的大量交互严重制约着装备需求论证的效率,主要表现在:一方面,由于当前这种论证模式还不成熟,论证环节还不统一,内容和标准还不准确,环节功能还不一致,论证过程随意性还比较大,为实施科学、规范、统一的装备需求论证增加了困难;另一方面,通过映射分析可将任务需求分析、能力需求分析和型号需求分析的不同环节关联起来,但是环节之间功能互存、信息流和控制流交织,在论证过程中要统筹不同环节之间的开发目标和信息需求、保证过程的合理性和信息的一致性等方面还缺乏必要的方法和手段。

(4)领域知识的融合性。装备需求论证是多学科交叉融合的系统工程,是由不同领域专家协同实施的创造性工作。它要求不同领域专家既能够按照开发目标要求尽可能将领域问题描述清楚,还能够针对领域之间的交叉和重叠互相理解,并找到一种可共同理解的表达方式,实现不同领域间工作和知识的融合,从而确保装备需求论证的目标。