李 煒，張 恒，王 瑋

(海軍裝備研究院，北京100161)

0 引言

20世紀(jì)90年代以來，美國在實(shí)施新軍事變革中提出了“系統(tǒng)的系統(tǒng)”、“系統(tǒng)集成”等思想，強(qiáng)調(diào)隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)特別是信息技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，應(yīng)該設(shè)計一個架構(gòu)，將各個軍事系統(tǒng)整合起來，以大幅度提高軍事能力［1］。這就是現(xiàn)在所說的作戰(zhàn)體系和基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)能力。

近年來，美軍積極從2個方面推進(jìn)作戰(zhàn)體系建設(shè)，一是運(yùn)用體系思想加強(qiáng)軍兵種內(nèi)部及之間的聯(lián)合，形成強(qiáng)大的聯(lián)合作戰(zhàn)能力;二是運(yùn)用體系思想研發(fā)各種先進(jìn)的武器裝備，提高應(yīng)對各種作戰(zhàn)任務(wù)的體系能力。其中，美國海軍實(shí)施的“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”，實(shí)質(zhì)是利用信息網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)化對信息的感知、傳輸和處理能力，將傳統(tǒng)意義上獨(dú)立的艦船平臺等兵器轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒒鲬?zhàn)體系的節(jié)點(diǎn)，從而獲得信息優(yōu)勢和作戰(zhàn)優(yōu)勢?？梢?，當(dāng)今信息化海上戰(zhàn)爭的環(huán)境，客觀上要求從構(gòu)建作戰(zhàn)體系和提高體系作戰(zhàn)能力的角度出發(fā)來發(fā)展海軍裝備特別是艦船裝備，一型艦船對體系的貢獻(xiàn)度則成為研發(fā)決策的重要衡準(zhǔn)。

本文主要從艦船裝備體系構(gòu)成出發(fā)，給出艦船裝備體系貢獻(xiàn)度的基本含義，并通過實(shí)例探索出一種具體的評價方法。

1 艦船裝備的體系與能力

1.1 作戰(zhàn)體系與能力構(gòu)成

關(guān)于體系，《辭?！方忉尀椤叭舾捎嘘P(guān)事物互相聯(lián)系互相制約而構(gòu)成的一個整體”，一些專家、學(xué)者也給出了自己的定義。綜合國內(nèi)外對體系的認(rèn)識，可以將體系看成是“由多個系統(tǒng)組成的大系統(tǒng)”，是系統(tǒng)的系統(tǒng)，是系統(tǒng)的更高階段和形式。而作戰(zhàn)體系是指按一定的戰(zhàn)略、戰(zhàn)役目的將人員和武器裝備系統(tǒng)通過C4ISR有機(jī)聯(lián)結(jié)起來的一個整體系統(tǒng)［2］，也就是指由各種作戰(zhàn)要素、作戰(zhàn)單元和作戰(zhàn)系統(tǒng)，按照一定結(jié)構(gòu)組織聯(lián)結(jié)起來、并按照相應(yīng)機(jī)理運(yùn)作的整體系統(tǒng)。根據(jù)結(jié)構(gòu)決定功能的原理，構(gòu)成作戰(zhàn)體系的各要素、單元和系統(tǒng)對體系整體能力或效能的貢獻(xiàn)不是它們各自能力的線性疊加，而是具有放大或縮小功能的非線性作用［1］。

信息化條件下作戰(zhàn)體系的能力，即體系作戰(zhàn)能力是在先進(jìn)的軍事信息系統(tǒng)支持下，各種作戰(zhàn)能力相互聯(lián)結(jié)、相互作用而形成的整體作戰(zhàn)能力，它不是單個武器、作戰(zhàn)單元等作戰(zhàn)能力的簡單相加，而是由多層次具體作戰(zhàn)能力按照一定的方式組合起來，形成整體大于各部分之和的綜合能力或效能。基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)能力主要由任務(wù)能力 (核威懾與核反擊、聯(lián)合火力打擊、聯(lián)合封鎖、聯(lián)合島嶼進(jìn)攻、聯(lián)合保交等)、要素能力(情報偵察、指揮控制、火力打擊、立體機(jī)動、信息攻防、綜合保障等)和信息基礎(chǔ)支撐能力 (信息獲取、傳輸、處理、分發(fā)、安全等)3個層次的能力構(gòu)成［1］。

1.2 艦船裝備體系與能力構(gòu)成

艦船裝備是海軍裝備的主體，在構(gòu)建海上作戰(zhàn)體系中具有核心地位。描述艦船裝備的體系構(gòu)成，傳統(tǒng)上是根據(jù)艦船的基本使命和遂行的任務(wù)劃分，即按照艦類、艦種和艦型劃分。如按使命任務(wù)將艦船分為作戰(zhàn)艦艇和輔助艦船兩大類，其中作戰(zhàn)艦艇又分為水面艦艇和潛艇兩類;在同類艦船中，按其基本任務(wù)劃分為艦種，如水面戰(zhàn)斗艦艇包括航母、巡洋艦、驅(qū)逐艦、護(hù)衛(wèi)艦、護(hù)衛(wèi)艇、導(dǎo)彈快艇等艦種。

隨著近幾場局部戰(zhàn)爭實(shí)踐和新軍事變革的推進(jìn)，特別是美國海軍“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”理論的牽引，各海軍強(qiáng)國正在秉承基于能力的裝備發(fā)展思路，從其海上安全戰(zhàn)略任務(wù)確定的核心能力要求出發(fā)，通過構(gòu)建不同的海上作戰(zhàn)力量體系來推動海軍裝備、特別是艦船裝備的體系建設(shè)，努力實(shí)現(xiàn)從以平臺為中心向以體系為中心轉(zhuǎn)變，盡快提升或形成體系作戰(zhàn)能力。其中，美國海軍以“由海向陸”戰(zhàn)略為牽引，按照前沿存在、威懾、海上控制、力量投送、海上安全和人道主義援助6種核心能力要求，以建成“海上打擊”、“海上盾牌”、“海上基地”和“部隊網(wǎng)”等“四大能力支柱”為目標(biāo)完善裝備體系，包括以航母及艦載機(jī)、核潛艇為核心的“海上打擊”裝備體系，以巡洋艦與驅(qū)逐艦、近海戰(zhàn)斗艦、多用途海上飛機(jī)、遠(yuǎn)程艦空導(dǎo)彈、建制水雷戰(zhàn)系統(tǒng)等為核心的“海上盾牌”裝備體系等。

綜合分析海軍強(qiáng)國的海上安全戰(zhàn)略任務(wù)和信息化海上作戰(zhàn)特點(diǎn)可以看到，基于信息系統(tǒng)的海上體系作戰(zhàn)能力中，任務(wù)能力主要包括核威懾與核打擊能力、海域控制與打擊能力、保交作戰(zhàn)能力、兩棲作戰(zhàn)與對陸打擊能力、綜合保障能力等;支撐任務(wù)能力的要素能力可以歸納為信息能力、打擊能力(保障能力)、防護(hù)能力和機(jī)動能力等4個方面，每個任務(wù)能力對應(yīng)的具體要素能力因任務(wù)特性而有所不同。同時，以任務(wù)能力為目的構(gòu)建和運(yùn)用作戰(zhàn)力量體系，則牽引出綜合考慮裝備類別、基本特性和多功能屬性的海軍裝備體系，主要包括信息裝備、核打擊裝備、機(jī)動作戰(zhàn)裝備、兩棲戰(zhàn)裝備、水雷戰(zhàn)裝備、岸基打擊裝備、支援保障裝備等。不同類別的裝備構(gòu)成不同的作戰(zhàn)力量體系，其中艦船裝備是主體，要求具備4種要素能力，形成5種核心任務(wù)能力，詳見圖1和表1。

表1 任務(wù)能力 (力量體系)與裝備的映射關(guān)系Tab.1 The corresponding relationship between mission capabilities and armament

圖1 海軍裝備體系的構(gòu)成Fig.1 The construct of ship system of systems

2 艦船裝備的體系貢獻(xiàn)度評價方法

2.1 艦船裝備體系貢獻(xiàn)度的含義

貢獻(xiàn)度通常指下層或局部性的構(gòu)成要素對上層整體作用或效果的貢獻(xiàn)程度，多用于經(jīng)濟(jì)社會領(lǐng)域衡量發(fā)展?fàn)顩r，如用于分析經(jīng)濟(jì)效益時的產(chǎn)出與投入之比，分析各種因素對經(jīng)濟(jì)增長的作用大小等。在武器裝備領(lǐng)域，近年來研究裝備體系技術(shù)貢獻(xiàn)度問題，主要是分析不同技術(shù)對于所支持系統(tǒng)獲得特定功能的貢獻(xiàn)程度和對整個裝備體系完成使命能力的貢獻(xiàn)程度［3］。貢獻(xiàn)度一般表達(dá)為要素對整體作用或效果所起作用的絕對值，也可以表達(dá)為要素對整體作用或效果增長所起作用的絕對值，如果對所起作用采用相對值 (百分率)表示，則可以稱為貢獻(xiàn)率。

由于單個艦船通常是完整的武器系統(tǒng)，因此，艦船裝備的體系貢獻(xiàn)度可以定義為一型或單艘艦船在某個海軍裝備體系或力量體系中對該體系完成使命任務(wù)所發(fā)揮的作用，即貢獻(xiàn)的程度。評價艦船裝備的體系貢獻(xiàn)度，實(shí)質(zhì)是評價單一艦船加入體系后對某個海軍裝備體系或力量體系能力的貢獻(xiàn)程度。從圖1和表1中可以看出，海軍作戰(zhàn)體系的構(gòu)成是分層次的，從力量體系 (5個)――裝備類別 (7個)――作戰(zhàn)編成 (編隊、作戰(zhàn)群等)?？紤]到海上戰(zhàn)略、戰(zhàn)役和戰(zhàn)術(shù)級作戰(zhàn)任務(wù)均是由最小的體系(作戰(zhàn)編成)組合成不同的力量體系或獨(dú)自完成的，故衡量單一艦船在作戰(zhàn)編成中的貢獻(xiàn)度是評價艦船裝備體系貢獻(xiàn)度的核心內(nèi)容，對裝備類別和力量體系等上層體系的貢獻(xiàn)度可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合與評估。

決定作戰(zhàn)編成的主要因素是所屬裝備的類型、型別與數(shù)量，這些因素決定著作戰(zhàn)編成的體系能力。從裝備發(fā)展以新代舊、質(zhì)量為先的目的出發(fā)，評價艦船裝備對作戰(zhàn)編成的體系貢獻(xiàn)度，主要應(yīng)考慮艦船類型或型別變化對體系能力的影響，數(shù)量可以作為類型或型別因素變化的影響結(jié)果來考慮。從信息化海上作戰(zhàn)已經(jīng)深入實(shí)踐的狀況看，作戰(zhàn)編成中艦船類型或型別變化主要是更新?lián)Q代和提高既有能力，也不排除科技進(jìn)步創(chuàng)造出新型艦船產(chǎn)生新質(zhì)作戰(zhàn)能力。對后者，是從無到有的質(zhì)變，體系貢獻(xiàn)度容易表達(dá);對前者，主要通過衡量既有能力的增長來評價貢獻(xiàn)度，是重點(diǎn)要解決的問題。按照貢獻(xiàn)度的一般表達(dá)形式，采用絕對值表示艦船裝備的體系貢獻(xiàn)度為:

貢獻(xiàn)度Cm=變化后的體系作戰(zhàn)能力Ca1－變化前的體系作戰(zhàn)能力Ca0，

并在此基礎(chǔ)上用Ca1/Ca0表達(dá)體系作戰(zhàn)能力增長的比例;

采用相對值表示艦船裝備的體系貢獻(xiàn)度為:

貢獻(xiàn)率Cr=單一艦船產(chǎn)生的部分體系作戰(zhàn)能力Cai/總的體系作戰(zhàn)能力Cat，

并在此基礎(chǔ)上用變化后的貢獻(xiàn)率Cr1－變化前的貢獻(xiàn)率Cr0表達(dá)體系作戰(zhàn)能力的增量。

據(jù)此，評價艦船裝備體系貢獻(xiàn)度的方法，落腳在如何科學(xué)評估作戰(zhàn)編成的體系作戰(zhàn)能力上。

2.2 艦船裝備體系貢獻(xiàn)度量化評價方法

評估作戰(zhàn)能力的方法有指數(shù)法、層次法、區(qū)間數(shù)評估法、計算機(jī)仿真法、ADC法等，這些方法各有優(yōu)點(diǎn)，但各自都難以全面體現(xiàn)體系作戰(zhàn)能力的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、關(guān)系復(fù)雜性與行為復(fù)雜性［1，4］。近年來迅速發(fā)展起來的從定性到定量的綜合集成方法，為評估復(fù)雜系統(tǒng)提供了理論指導(dǎo)。有關(guān)研究提出了基于整體效果的裝備體系作戰(zhàn)效能評估方法［5］、評估體系作戰(zhàn)能力實(shí)現(xiàn)的以價值為中心的分析方法［6］、裝備體系能力需求論證用的體系對抗仿真實(shí)驗(yàn)方法［7］等通用的評估方法，對評估海上作戰(zhàn)編成的體系作戰(zhàn)能力有很好的借鑒作用。

鑒于海域控制與打擊、保交作戰(zhàn)等海上攻防作戰(zhàn)在海上多樣化任務(wù)中比重最大、信息化程度最高，以此為切入點(diǎn)研究體系作戰(zhàn)能力評估方法具有典型性和牽引作用。目前，在艦船裝備發(fā)展論證階段主要采用綜合指數(shù)法評估單艦作戰(zhàn)能力。該方法主要應(yīng)用模糊集合對不同種類武器采用統(tǒng)一衡量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行作戰(zhàn)能力綜合評估，考慮的因素從下到上分為設(shè)備性能層、系統(tǒng)指數(shù)層、任務(wù)指數(shù)層和全艦綜合指數(shù)層4個層次，并以系統(tǒng)設(shè)備性能分析和使用過程仿真相結(jié)合的方式計算指數(shù)，能夠基本反映艦載武器和電子系統(tǒng)集成在艦船平臺上的綜合性能和固有能力，結(jié)果形象直觀，評估速度快。從理論上看，該方法能夠較好反映系統(tǒng)之間的復(fù)雜結(jié)構(gòu)關(guān)系和相互作用關(guān)系，按層次分析能力并進(jìn)行適當(dāng)綜合，且以計算和仿真為基礎(chǔ)，以此擴(kuò)展到分析作戰(zhàn)編成固有的體系作戰(zhàn)能力合理可行。

按網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)要求，海上作戰(zhàn)編成通過傳感共用、態(tài)勢共享、統(tǒng)一指揮、協(xié)同作戰(zhàn)等方式，將海上C4ISR系統(tǒng)與艦船等平臺融為一體，完成對海、防空和反潛等作戰(zhàn)任務(wù)。由此，體系作戰(zhàn)能力主要是融合后的整體對海、防空和反潛能力。評估體系作戰(zhàn)能力，就是分析計算作戰(zhàn)編成的對海、防空和反潛能力指數(shù)，并根據(jù)需要進(jìn)行綜合。評估考慮的因素從下至上為設(shè)備性能、系統(tǒng)指數(shù)、平臺指數(shù)、任務(wù)指數(shù)和體系綜合指數(shù)5個層次(見圖2)。

各層級的能力指數(shù)求解方法如下:

①系統(tǒng)指數(shù)

在指數(shù)基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，依據(jù)艦載系統(tǒng)設(shè)備性能分析和使用過程仿真相結(jié)合的方式給出修正系數(shù)，計算出實(shí)際的能力指數(shù)。關(guān)鍵是要考慮傳感器與武器之間的匹配性。例如:

反艦導(dǎo)彈對海作戰(zhàn)能力指數(shù)=f1×f2×f3×f4×對海指數(shù)基準(zhǔn);

其中:f1為對反艦導(dǎo)彈數(shù)量的修正系數(shù);f2為針對射程、速度、彈道的修正系數(shù);f3為針對命中精度變化的修正系數(shù);f4為適航性對作戰(zhàn)能力的修正系數(shù)。

圖2 體系作戰(zhàn)能力評估的層次結(jié)構(gòu)Fig.2 The level structure for system-of-systems capability evaluation

②平臺指數(shù)

由單艦各武器系統(tǒng)指數(shù)依次求和得到。關(guān)鍵是要考慮本艦在編成中擔(dān)負(fù)的任務(wù)類型、任務(wù)區(qū)域分配、陣位配置以及艦上不同武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)時序等因素。需要作戰(zhàn)過程仿真提供支撐。如下式:

單艦反潛作戰(zhàn)能力指數(shù)=f×［z×直升機(jī)指數(shù)基準(zhǔn) +h×魚雷指數(shù)基準(zhǔn)+g×魚雷指數(shù)基準(zhǔn)］+水聲干擾器材指數(shù);其中:z為直升機(jī)能力系數(shù);h為火箭助飛魚雷能力系數(shù);g為管裝魚雷能力系數(shù);f為艦艇平臺修正系數(shù)。

③體系任務(wù)指數(shù)

由各單艦相應(yīng)的任務(wù)能力指數(shù)依次求和得到。即:

體系防空作戰(zhàn)能力指數(shù)=∑單艦任務(wù)區(qū)域內(nèi)防空指數(shù)。

④體系綜合指數(shù)

將基于作戰(zhàn)模擬得到的轉(zhuǎn)換系數(shù)變?yōu)闄?quán)重系數(shù)，對各體系任務(wù)能力進(jìn)行加權(quán)求和得到。即:

體系綜合作戰(zhàn)能力指數(shù)=Kh×對海指數(shù)+Kk×

防空指數(shù) +Kq×反潛指數(shù);

其中Kh，Kk，Kq分別為對海、防空、反潛能力指數(shù)的權(quán)重系數(shù)。

3 實(shí)例分析

運(yùn)用上述綜合指數(shù)法對某8艦編隊的2種編配狀態(tài)進(jìn)行分析，以評估部分艦船變化后的體系貢獻(xiàn)度。該編隊初始編成為1艘大型載機(jī)艦(Z1型)、2艘防空型驅(qū)逐艦(Q1，Q2型各1艘)和5艘多用途驅(qū)逐艦(D1型1艘、D2型3艘、D3型1艘)構(gòu)成，升級后編成的艦種不變，艦型變化為Z2型1艘、Q2和Q3型各1艘、D3型3艘、D4型2艘。

以環(huán)型編隊構(gòu)型為典型狀態(tài)，對2個編隊及其中各艦的對海、防空、反潛和綜合作戰(zhàn)能力指數(shù)的計算分析結(jié)果如表2所示。從表中可以看出，1艘大型載機(jī)艦和2艘防空型驅(qū)逐艦的綜合作戰(zhàn)能力分別占2個編隊的61%和69%，貢獻(xiàn)度最大。更換1艘Z2型大型載機(jī)艦和1艘Q3型防空驅(qū)逐艦后，編隊綜合作戰(zhàn)能力提高了47%，對編隊能力提高的貢獻(xiàn)度最大;更換D3、D4型多用途驅(qū)逐艦各2艘后，編隊綜合作戰(zhàn)能力提高了11%。即升級后的編隊作戰(zhàn)能力較原編隊提高了58%。上述定量分析與專家的定性判斷趨勢一致。

表2 編隊體系作戰(zhàn)能力指數(shù)Tab.2 The capability index of the combat formation

4 結(jié)語

根據(jù)一般意義的作戰(zhàn)體系和貢獻(xiàn)度，本文研究提出了艦船裝備體系的構(gòu)成和體系貢獻(xiàn)度的基本含義，基于現(xiàn)有方法并結(jié)合海上作戰(zhàn)編成的特點(diǎn)，對戰(zhàn)斗艦艇的體系貢獻(xiàn)度評價問題，研究出一種評估作戰(zhàn)編成固有的體系作戰(zhàn)能力 (分項及綜合)的綜合指數(shù)法，應(yīng)用于編隊構(gòu)成分析具有較好的科學(xué)性。鑒于體系作戰(zhàn)能力評估是十分復(fù)雜的過程，與作戰(zhàn)運(yùn)用密切相關(guān)，從實(shí)戰(zhàn)效能看，今后還應(yīng)在評估固有體系作戰(zhàn)能力的基礎(chǔ)上，立足運(yùn)用仿真等先進(jìn)方法手段，評估實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下體系的任務(wù)作戰(zhàn)能力。

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