武器裝備體系貢獻度評估芻議與示例

李怡勇， 李 智， 管清波， 于小紅， 王建華， 張向前

（裝備學院 航天指揮系，北京 101416）

信息化條件下的現(xiàn)代戰(zhàn)爭呈現(xiàn)出明顯的體系對抗特征，戰(zhàn)斗力也就需要通過作戰(zhàn)體系的對抗來體現(xiàn)。誰的作戰(zhàn)體系維度更全面、要素更完整、功能更強大、結構更合理、運行更順暢，誰就更有可能掌握信息化戰(zhàn)爭的主動權［1］。武器裝備是作戰(zhàn)體系的核心要素之一。在體系對抗中，參戰(zhàn)的各種裝備都是作戰(zhàn)體系中的一個節(jié)點，通過相互間的協(xié)調配合共同支撐作戰(zhàn)進程，以體系的整體優(yōu)勢來獲取作戰(zhàn)勝利。作戰(zhàn)體系整體能力與裝備個體之間不是簡單的線性累加關系，既不能由裝備類型、數量的簡單累加獲得，也不能通過單個裝備性能指標而確定。因此，單個裝備的增加或減少會對作戰(zhàn)體系整體能力產生什么影響（即武器裝備體系貢獻度），已經成為新型武器裝備論證、試驗、使用中必須關注并研究回答的關鍵問題。

目前，雖然部分文獻涉及有無某個系統(tǒng)對作戰(zhàn)影響的對比研究［2］，但從科學界到工業(yè)界，再到裝備和軍事界，對武器裝備體系貢獻度評估的認識還都比較有限，還沒有形成一套成熟、可靠的理論和方法。本文從基本概念出發(fā)，探討武器裝備體系貢獻度評估的過程與特點，通過一個評估示例演示評估的一般邏輯和過程。

1 基本概念

1.1 貢獻度

貢獻度常被用在經濟領域，但在軍事領域內還很少見。通俗地講，貢獻度就是一個事物A（稱為貢獻者）對另一個事物B（稱為受益者）貢獻程度的度量。從不同角度來看，貢獻度可以有不同的表示方式，如圖1所示。

圖1 不同貢獻度表示方式

按貢獻者和受益者的關聯(lián)關系，存在直接貢獻和間接貢獻2種，對應的貢獻度分別為直接貢獻度和間接貢獻度。直接貢獻度為事物A直接作用于事物B時，對B產生的貢獻量；間接貢獻度則為事物A直接作用于某個事物C（稱為貢獻傳遞者，如果有多個時可以用下標1、2、3…表示），再由事物C利用A的貢獻作用于事物B，對B產生的貢獻量。

按照度量方法，貢獻度可以分為絕對貢獻度和相對貢獻度2種。絕對貢獻度一般由事物B的某些參量（記為b1、b2、b3…）的變化量（即差值，記為Δb1、Δb2、Δb3…）來反映，相對貢獻度則通過事物B的某些參量的變化率（即比值或百分比，記為 Δb1／b1、Δb2／b2、Δb3／b3…）來反映。

1.2 作戰(zhàn)體系與體系對抗

作戰(zhàn)體系是指由各種作戰(zhàn)系統(tǒng)按照一定的指揮關系、組織關系和運行機制構成的有機整體。從網絡系統(tǒng)的角度可理解為：作戰(zhàn)體系是指具有統(tǒng)一的使命任務和一定的組織結構，由相互關聯(lián)的具有自主特性的作戰(zhàn)單元組成的有機整體，是能夠適應威脅環(huán)境的動態(tài)的復雜系統(tǒng)［3］。作戰(zhàn)體系中沒有孤立的節(jié)點，各節(jié)點（即組成體系的作戰(zhàn)系統(tǒng)）通過鏈路實現(xiàn)協(xié)同［4］。因此，一個作戰(zhàn)體系往往包括若干個節(jié)點及其之間的鏈路（既包括信息鏈路，也包括組織關系等）。這些節(jié)點又通常包括指揮控制系統(tǒng)、偵察情報系統(tǒng)、火力打擊系統(tǒng)、信息對抗系統(tǒng)及綜合保障系統(tǒng)等。

體系對抗是指作戰(zhàn)體系間通過毀傷、壓制對方作戰(zhàn)體系的節(jié)點、擾亂體系內部聯(lián)系等方法，降低、破壞對方體系功能的作戰(zhàn)行動［5］。作戰(zhàn)體系的一次對抗行動就是一個“觀察（Observe）、判斷（Orient）、決策 （Decide）、行動 （Act）”（簡稱OODA）［6］或“偵（察）、控（制）、打（擊）、評（估）”［7］的過程，交戰(zhàn)各方一系列的行動過程組合就構成了體系對抗。

1.3 武器裝備體系貢獻度

按照上述定義，如果把某個武器裝備（或作戰(zhàn)系統(tǒng)）作為貢獻者，把與其有關的某個作戰(zhàn)體系（包含作戰(zhàn)體系中的其他系統(tǒng)）作為受益者，把它們置于某種體系對抗環(huán)境下，使體系作戰(zhàn)能力發(fā)生變化的程度即為武器裝備體系貢獻度。也就是說，武器裝備體系貢獻度是根據武器裝備（或作戰(zhàn)系統(tǒng)）承擔的使命任務，將單一裝備置于近似真實的作戰(zhàn)背景下，考慮裝備使用的真實作戰(zhàn)系統(tǒng)、作戰(zhàn)環(huán)境和作戰(zhàn)對手，檢驗評估使用該裝備后對己方作戰(zhàn)體系作戰(zhàn)能力提升（或者藍方作戰(zhàn)體系作戰(zhàn)能力下降）的貢獻程度。該貢獻度也可以用直接貢獻度（絕對貢獻度）和相對貢獻度來度量。

2 武器裝備體系貢獻度評估的過程與特點

作為一種新型的評估活動，武器裝備體系貢獻度評估既遵循評估的一般過程和方法［8］，又有其獨特的內涵和特殊性。

2.1 基本過程

武器裝備體系貢獻度評估的基本過程如圖2所示，包括：

1）確定評估目的與對象。根據預先給出的武器裝備使命任務，分析提出評估目的，明確評估對象；

2）設計作戰(zhàn)背景。依據評估目的及潛在對手的體系對抗構想，設計構建近似真實的作戰(zhàn)背景；

3）建立評估指標體系與計算模型。根據作戰(zhàn)背景及評估目的需求，結合評估對象特點及體系的能力描述，從貢獻度的角度建立評估指標體系，給出指標計算模型；

4）實施評估數據采集與指標計算。依據評估指標計算需求，在近似真實的作戰(zhàn)背景及體系對抗條件下，分析評估所需數據元，利用試驗、訓練、演習、仿真模擬等活動產生并采集評估所需的數據，開展評估指標計算；

圖2 武器裝備體系貢獻度評估的基本過程

5）提出評估結果、問題與建議：總結提出評估結果，發(fā)現(xiàn)并客觀提出武器裝備在體系對抗中存在的問題或薄弱環(huán)節(jié)，研究給出針對性的措施建議，供決策使用。

2.2 主要特點

武器裝備體系貢獻度評估具有以下突出特點：

1）以武器裝備的使命任務為根本出發(fā)點。針對武器裝備發(fā)展的不同階段，該使命任務的狀態(tài)有所差異，體系貢獻度評估的作用也會不同。例如：在裝備論證階段，其使命任務尚未確定，通過體系貢獻度評估將有助于該進程的科學實施；在裝備試驗或使用階段，其使命任務已基本確定，通過體系貢獻度評估將有助于武器裝備的作戰(zhàn)背景、戰(zhàn)法、作戰(zhàn)體系及裝備改進等方面的深入研究。

2）突出作戰(zhàn)背景及體系對抗的真實性。武器裝備體系貢獻度評估強調在近似真實的作戰(zhàn)背景下，依托體系對抗的真實過程、力量應用及能力進行實施，極力避免理論化的、片面的、脫離實際的評估。

3）評估指標有確切的含義并盡量量化，不追求聚合。武器裝備體系貢獻度評估指標的確立是整個評估的關鍵環(huán)節(jié)，力求能夠最佳地揭示武器裝備在體系對抗中的作用和價值，確切地說明武器裝備對體系對抗能力（可能是一個，也可能是多個）的影響力。

4）評估數據采集的范圍廣、要求高、難度大。由于武器裝備體系貢獻度評估要求在真實的體系對抗環(huán)境下進行，所以評估數據采集的范圍非常廣，涉及對抗雙方的體系及體系對抗過程，同時還要盡量保證數據的真實可靠，工作難度非常大。除了常規(guī)的情報收集、資料整理、實地調研、仿真推演等手段外，可能還要針對某些場景或數據需求設計開展專門的實驗或試驗，包括作戰(zhàn)試驗等。

5）評估結果的指導性強、決策應用價值大。武器裝備體系貢獻度評估正在成為一個與武器裝備、作戰(zhàn)體系關系密切的實踐活動，對武器裝備的發(fā)展論證、試驗鑒定、使用保障等決策和實施具有重要的指導意義和應用價值，有可能成為重要的風向標、指揮棒。

3 武器裝備體系貢獻度評估示例

3.1 評估目的與對象

據報道，1975年10月，蘇聯(lián)用氟化氫激光器照射了2顆飛臨西伯利亞上空的美國軍用衛(wèi)星，使其光電傳感器飽和（即暫時失效）。同年11月17、18日，又照射了美國空軍的另外2顆衛(wèi)星。但當時其功率還不足以造成衛(wèi)星上光電傳感器的永久性破壞［9］。作為示例，選擇蘇聯(lián)的地基激光反衛(wèi)星武器為紅方的系統(tǒng)A。假設系統(tǒng)A可對距離1000km以內的對地光學成像偵察衛(wèi)星實施光學探測跟蹤和干擾，并被賦予為紅方武器系統(tǒng)M作戰(zhàn)行動實施防航天偵察掩護支援的使命任務。

通過武器裝備體系貢獻度評估，期望能夠在近似真實的作戰(zhàn)背景下，考慮真實作戰(zhàn)系統(tǒng)、作戰(zhàn)環(huán)境和作戰(zhàn)對手，檢驗評估使用系統(tǒng)A后對紅方武器系統(tǒng)M體系作戰(zhàn)能力提升（或者藍方光學成像衛(wèi)星偵察體系作戰(zhàn)能力下降）的貢獻度，為系統(tǒng)A的論證和使用決策提供依據。

3.2 作戰(zhàn)背景

設計近似真實的作戰(zhàn)背景為：紅方武器系統(tǒng)M擬于T1至T2時間范圍內，在作戰(zhàn)地域F實施作戰(zhàn)行動，打擊藍方的重要軍事目標；為了增強武器系統(tǒng)M作戰(zhàn)行動的安全性，將把系統(tǒng)A部署在作戰(zhàn)地域F附近，實施防航天光學偵察支援行動。

3.3 評估指標體系與計算模型

針對上述作戰(zhàn)背景，系統(tǒng)A的貢獻度既可以用紅方武器系統(tǒng)M體系作戰(zhàn)能力的提升程度表示，也可表示為藍方光學成像衛(wèi)星偵察體系作戰(zhàn)能力的下降程度。而減少程度可以是減少量（表示絕對貢獻度），也可以是減少率（表示相對貢獻度）。作為示例，本文選擇使用藍方有威脅光學成像衛(wèi)星的過境可偵察次數和時長2個方面的減少率進行表示。具體評估指標如下：

1）系統(tǒng)A使藍方有威脅過境可偵察次數的減少率Nws，表征為作戰(zhàn)任務過程中，系統(tǒng)A可有效防御的藍方有威脅過境可偵察窗口次數Nw2占全部藍方有威脅過境可偵察窗口次數Nw1的比例，即

2）系統(tǒng)A使藍方有威脅過境可偵察時長的減少率Tws，表征為作戰(zhàn)任務過程中，系統(tǒng)A可有效防御的藍方有威脅過境可偵察窗口時長Tw2占全部藍方有威脅過境可偵察窗口時長Tw1的比例，即

3.4 評估數據采集與指標計算

按照在近似真實的作戰(zhàn)背景下，考慮真實作戰(zhàn)系統(tǒng)、作戰(zhàn)環(huán)境和作戰(zhàn)對手，進行體系貢獻度評估的要求，本例實施評估數據采集與指標計算的過程和方法如圖3所示，主要包括評估條件分析（或稱為評估數據采集）和評估指標計算2部分。其中，評估條件分析的主要內容有藍方偵察衛(wèi)星的能力及狀態(tài)、作戰(zhàn)背景及環(huán)境、系統(tǒng)A的作戰(zhàn)任務、作戰(zhàn)能力與方案，評估指標計算的內容主要有藍方光學成像偵察衛(wèi)星的有威脅過境次數及時長、系統(tǒng)A可防御藍方衛(wèi)星有威脅過境次數及時長，以及系統(tǒng)A使藍方衛(wèi)星對武器系統(tǒng)M的偵察能力減少程度。

圖3 評估數據采集與指標計算的過程和方法

3.4.1 評估條件分析（數據采集）

3.4.1.1 藍方光學成像偵察衛(wèi)星的能力及狀態(tài)

1）藍方光學成像偵察衛(wèi)星情報收集與整編。收集整理空間目標信息，匯編形成藍方目標的基本特性數據集。數據項應包括目標編號、目標名稱、國別、軌道周期、用戶、最高地面分辨率及軌道根數等。

2）藍方光學成像偵察衛(wèi)星對地面目標的可偵察條件分析?？紤]光學成像偵察衛(wèi)星的工作原理和方式，結合地面目標（武器系統(tǒng)M）的暴露征候及被偵察特性，分析藍方光學成像偵察衛(wèi)星對地面目標的可偵察條件，主要包括以下3個方面。

①藍方光學成像偵察衛(wèi)星能否在有效時間內過境地面目標。該部分依據光學成像偵察衛(wèi)星過境預報數據，結合地面目標（如武器系統(tǒng)M行動）掩護時間要求，進行過境時間窗口分析。

②光學成像偵察衛(wèi)星過境時是否能夠偵察成像。光學成像偵察衛(wèi)星信息獲取的效果受到時間、空間、軌道特性、載荷能力、氣象、光照等因素的影響，因此偵察衛(wèi)星威脅判斷不單純是經過作戰(zhàn)區(qū)域上空的問題，還需要綜合考慮影響其偵察效果的其他多種因素［10］。針對可見光成像偵察衛(wèi)星，其地面分辨率很高（目前最高可達0.1m），但受目標光照條件的限制。當目標處于良好的光照條件時才能被偵察，且要求對地物的最小觀測角為15°（普查）～30°（詳查），所以此類偵察的有效工作時間受到較多限制。

③偵察圖像中的物體能否被判讀與識別。在成像偵察圖像上判讀與識別目標通?？煞譃?個等級，即發(fā)現(xiàn)、識別、確認和詳細描述。大量經驗表明，當地面目標尺寸是成像偵察地面分辨率的2～3倍時，目標才能被識別出來；5～7倍左右時能夠確認；10多倍甚至30多倍時才能詳細描述［11］。據此，要在偵察圖片上發(fā)現(xiàn)一個目標，則其地面分辨率至少應接近目標的最短尺寸（假設為Dm）。因此，成像偵察衛(wèi)星的地面分辨率要求≤Dm。

綜合以上分析，提出藍方光學成像衛(wèi)星偵察系統(tǒng)對武器系統(tǒng)M的可偵察條件，見表1。

表1 藍方光學成像衛(wèi)星偵察系統(tǒng)對武器系統(tǒng)M的可偵察條件

3）藍方光學成像衛(wèi)星偵察信息用于對地面目標的打擊過程及威脅分析。通過上述偵察衛(wèi)星及可偵察條件分析，可以研判紅方地面目標是否存在被藍方光學成像衛(wèi)星偵察的可能性，即暴露的風險。但這并不等于地面目標就會遭受毀滅性攻擊，因為，從光學成像衛(wèi)星偵察信息到毀滅性攻擊，在軍事行動上還存在很復雜的過程，具有較大的不確定性。

從藍方光學成像衛(wèi)星偵察信息支持對地面目標打擊的行動過程來看，一般應包括偵察情報請求、情報生成與分發(fā)、打擊決策與計劃、打擊實施、打擊結果評估等基本環(huán)節(jié)。如果考慮從航天器過境偵察地面目標開始，到完成對地面目標的打擊毀傷，則該過程只涉及中間的一部分環(huán)節(jié)，不包括偵察情報請求、打擊結果評估等。本文忽略該過程的影響，而作為簡單情景，假設一旦偵察到，威脅就已形成。

3.4.1.2 作戰(zhàn)背景及環(huán)境

假設把系統(tǒng)A部署在作戰(zhàn)地域F附近，為武器系統(tǒng)M提供防航天偵察支援行動，作戰(zhàn)環(huán)境主要考慮對對抗雙方影響較大的自然環(huán)境，例如：云、雨、雪、濃霧、大風等惡劣天氣以及空間目標光照條件的影響；地面天氣及地物的光照條件也會對光學成像偵察造成嚴重影響。在體系貢獻度評估時，如果沒有實際試驗的氣象數據，可以采用該地區(qū)的歷史氣象統(tǒng)計數據，或者在理想情況下選擇良好氣象條件進行評估；空間目標和地物的光照條件可根據太陽、地球、系統(tǒng)A、空間目標和地物的空間幾何關系進行粗略計算確定。

3.4.1.3 系統(tǒng) A作戰(zhàn)任務

在T1至T2時間范圍內，在作戰(zhàn)地域F附近，防御藍方有威脅的光學成像衛(wèi)星偵察，為武器系統(tǒng)M作戰(zhàn)行動提供防航天偵察掩護支援。

3.4.1.4 系統(tǒng)A作戰(zhàn)能力與方案

描述系統(tǒng)A作戰(zhàn)能力的主要指標是：作戰(zhàn)范圍（有效距離、最小仰角）及目標探測能力。系統(tǒng)A針對承擔的作戰(zhàn)任務，采用“貼近部署、過境干擾”的方案實施作戰(zhàn)行動。

3.4.2 評估指標計算

按照前面給出的評估指標和方法，帶入有關數據，進行量化計算。

假設經目標整編和初步分析，得知：能夠對作戰(zhàn)地域F的武器系統(tǒng)M構成高分辨率偵察威脅的藍方光學成像偵察衛(wèi)星數量總計N＝17顆。再根據藍方衛(wèi)星軌道預報數據等評估條件，計算在作戰(zhàn)時空范圍內，藍方有威脅的過境可偵察窗口次數Nw1＝93次、時長Tw1＝29267s，以及系統(tǒng)A能夠防御（主要考慮作戰(zhàn)時間范圍、有效距離、最小仰角、目標探測能力和部署位置等約束條件）的藍方有威脅過境可偵察次數Nw2＝37次、時長Tw2＝13793s（即系統(tǒng)A使藍方有威脅過境可偵察次數和時長的減少量），具體結果如圖4所示。

代入以上結果，計算得：

1）系統(tǒng)A使藍方有威脅過境可偵察次數的減少率

2）系統(tǒng)A使藍方有威脅過境可偵察時長的減少率

圖4 系統(tǒng)A使藍方有威脅過境可偵察次數、時長的減少情況

3.5 評估結果、問題與建議

在設想的作戰(zhàn)背景下，系統(tǒng)A對紅方武器系統(tǒng)M體系作戰(zhàn)能力提升（或者藍方光學成像衛(wèi)星偵察體系作戰(zhàn)能力下降）具有一定的貢獻度。主要結果是：系統(tǒng)A使藍方有威脅過境可偵察次數的減少率約為39.8%，時長的減少率約為47.1%。

針對評估過程中發(fā)現(xiàn)的問題，應實事求是地客觀提出，并盡可能給出有關建議。作為示例，本文不再詳述。

4 結束語

體系對抗正成為現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭的突出特征，現(xiàn)代化的武器裝備尤其是高新武器裝備，研制周期長、成本高、風險大，如果在長期的高投入以后研制的裝備并不能很好地融入實際的作戰(zhàn)體系，則會對整個武器裝備發(fā)展和體系對抗能力提升造成較大的損失。因此，根據武器裝備的使命任務，將其置于近似真實的作戰(zhàn)背景下，檢驗評估該裝備對己方作戰(zhàn)體系整體能力提升（或者對方作戰(zhàn)體系整體能力下降）的貢獻程度，就顯得尤為重要。本文嘗試討論了武器裝備體系貢獻度評估的概念、過程與特點等基本理論，并給出了一個評估的演示示例，希望能夠引發(fā)讀者共鳴和更深入的思考。

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