關(guān)于裝備體系頂層設(shè)計(jì)能力建設(shè)的思考

王蘭義 竇小強(qiáng) /文

習(xí)近平總書記指出：堅(jiān)持走中國特色強(qiáng)軍之路，全面推進(jìn)國防和軍隊(duì)現(xiàn)代化。堅(jiān)持富國和強(qiáng)軍相統(tǒng)一，強(qiáng)化統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、頂層設(shè)計(jì)、改革創(chuàng)新和重大項(xiàng)目落實(shí)，深化國防科技工業(yè)改革，形成軍民融合深度發(fā)展格局，構(gòu)建一體化的國家戰(zhàn)略體系和能力。

新的歷史時(shí)期，國防科技工業(yè)應(yīng)圍繞“裝備實(shí)戰(zhàn)運(yùn)用需求增強(qiáng)、聯(lián)合需求論證強(qiáng)化、裝備體系化程度提升、全新的鑒定模式”等裝備建設(shè)新需求，加強(qiáng)裝備體系頂層設(shè)計(jì)，優(yōu)化裝備體系結(jié)構(gòu)，做好軍事需求與裝備研發(fā)的有效銜接，提升新形勢下工業(yè)部門武器裝備自主發(fā)展能力。

武器裝備體系頂層設(shè)計(jì)任務(wù)

體系頂層設(shè)計(jì)最早源于自然科學(xué)和大型工程建設(shè)領(lǐng)域，是采用自上而下的系統(tǒng)工程理論與方法，從整體和全局的角度，對復(fù)雜對象各要素、各層次、各階段進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)籌、總體規(guī)劃、布局優(yōu)化和路徑設(shè)計(jì)，指導(dǎo)和規(guī)范復(fù)雜對象協(xié)調(diào)有序建設(shè)和資源高效利用以支持使命目標(biāo)的高效實(shí)現(xiàn)。

裝備體系具有明確的使命目標(biāo)和復(fù)雜的作戰(zhàn)需求，涉及要素齊全、環(huán)境多變，考慮裝備體系實(shí)戰(zhàn)化運(yùn)用，其體系構(gòu)成、交互關(guān)系、運(yùn)用時(shí)序均體現(xiàn)出更強(qiáng)的靈活性和可變性，是典型的復(fù)雜對象。裝備體系研發(fā)需要通過頂層設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜的作戰(zhàn)場景下厘清裝備研制需求、論證裝備體系的層次結(jié)構(gòu)、優(yōu)化裝備運(yùn)用流程、提出裝備運(yùn)用方法、評估裝備的實(shí)戰(zhàn)效能、摸清裝備體系貢獻(xiàn)率底數(shù)，并為裝備研制分解提出明確的技術(shù)指標(biāo)?；谏鲜瞿康?，可以歸納出以下體系頂層設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：

體系需求論證。從作戰(zhàn)能力需求出發(fā)沿體系級、系統(tǒng)級、裝備級對指標(biāo)需求進(jìn)行逐級分解。需要開展的工作包括裝備體系需求分解與建模、威脅場景構(gòu)建、技術(shù)途徑論證、需求迭代優(yōu)化等。

體系架構(gòu)設(shè)計(jì)。主要目的是規(guī)劃論證裝備體系組成、系統(tǒng)接口、交戰(zhàn)時(shí)序、指標(biāo)體系等，提出體系設(shè)計(jì)方案、裝備系統(tǒng)戰(zhàn)技指標(biāo)及系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)，明確每個(gè)裝備在整個(gè)裝備體系中的功能定位，實(shí)現(xiàn)各種武器裝備之間的優(yōu)勢互補(bǔ)和協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)。

裝備作戰(zhàn)運(yùn)用方法研究。結(jié)合未來可能面臨的實(shí)戰(zhàn)場景，基于裝備能力特點(diǎn)，深挖裝備潛力，設(shè)計(jì)裝備作戰(zhàn)運(yùn)用方案，形成裝備使用手冊，使交付的武器裝備不僅管用，而且好用。

體系效能評估。依托虛擬戰(zhàn)場環(huán)境開展體系作戰(zhàn)仿真，對特定作戰(zhàn)場景下的裝備體系作戰(zhàn)效能進(jìn)行前瞻性評估，分析對比每個(gè)裝備在體系中發(fā)揮作用的大小。

從任務(wù)定位看，裝備體系頂層設(shè)計(jì)是基于傳統(tǒng)武器系統(tǒng)研制任務(wù)向體系化論證、設(shè)計(jì)、集成、驗(yàn)證評估的進(jìn)一步延伸。在充分繼承傳統(tǒng)裝備研發(fā)能力基礎(chǔ)上，搭建起裝備體系需求與裝備研發(fā)需求、裝備技術(shù)能力與裝備體系能力的橋梁，打通由體系需求到體系能力的鏈路，適應(yīng)新形勢下裝備體系建設(shè)需求，有效支撐工業(yè)部門裝備體系自主發(fā)展。

支撐體系頂層設(shè)計(jì)的建設(shè)條件框架

結(jié)合國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，考慮裝備體系的復(fù)雜性，武器裝備體系頂層設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)采用數(shù)字化設(shè)計(jì)與研發(fā)手段開展。通過對目前已開展論證的各項(xiàng)任務(wù)所需要的條件進(jìn)行歸納總結(jié)，我們認(rèn)為支撐體系設(shè)計(jì)的建設(shè)條件總體上可以分為體系設(shè)計(jì)條件、虛擬化戰(zhàn)場環(huán)境構(gòu)建條件、大樣本仿真計(jì)算條件、效能評估條件。

體系設(shè)計(jì)條件。主要用于支撐體系作戰(zhàn)場景開發(fā)、體系需求分析與管理、體系架構(gòu)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、體系聯(lián)合作戰(zhàn)方案設(shè)計(jì)等任務(wù)。根據(jù)裝備具體特點(diǎn)與需求，建設(shè)條件一般包括體系對抗條件分析、體系需求分析、體系架構(gòu)設(shè)計(jì)、體系聯(lián)合作戰(zhàn)方案設(shè)計(jì)與開發(fā)等相關(guān)工具及軟件。

虛擬化環(huán)境與模型構(gòu)建條件。這是體系頂層設(shè)計(jì)條件的核心要素，決定了體系作戰(zhàn)推演及體系仿真的研究規(guī)模、研究邊界及可信度等。需要根據(jù)體系設(shè)計(jì)及仿真評估要求，綜合考慮裝備體系的運(yùn)用場景、對抗對手及自然電磁環(huán)境，建設(shè)相應(yīng)顆粒度的模型庫或所需模型快速開發(fā)條件。

大樣本仿真計(jì)算及評估條件。用于支撐體系作戰(zhàn)仿真及效能評估的高效運(yùn)行。主要建設(shè)條件包括模型體系的集成與運(yùn)用調(diào)度條件、模型資源及仿真數(shù)據(jù)的存儲條件、高性能計(jì)算條件、數(shù)據(jù)挖掘與分析評估條件等。

體系頂層設(shè)計(jì)能力建設(shè)的啟示

開展裝備體系頂層設(shè)計(jì)既是我國國防科技工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，也是適應(yīng)新時(shí)期裝備建設(shè)的總體要求。結(jié)合國防科技工業(yè)特點(diǎn)，研究已經(jīng)開展的項(xiàng)目和建設(shè)，歸納出一些啟示。

一是注重標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)。從任務(wù)層面看，較單一裝備研制，裝備體系頂層設(shè)計(jì)更注重體系整體能力，研究系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的接口、流程和關(guān)系，存在更多跨裝備、跨行業(yè)、跨領(lǐng)域之間的融合與集成；而從當(dāng)前裝備現(xiàn)狀看，裝備之間、平臺之間、系統(tǒng)之間的接口、流程、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一成為目前裝備體系融合與集成的瓶頸。在這樣的背景下，開展標(biāo)準(zhǔn)體系和設(shè)計(jì)規(guī)范的建設(shè)，建立與我國裝備體系建設(shè)特點(diǎn)相適應(yīng)的體系頂層設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是裝備體系頂層設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和重點(diǎn)。

二是注重虛實(shí)結(jié)合。在裝備體系頂層設(shè)計(jì)過程中，基于數(shù)字戰(zhàn)場，依托數(shù)字化手段開展體系論證和體系仿真是核心的技術(shù)手段。在這種背景下，結(jié)果的可信度依賴于虛擬戰(zhàn)場環(huán)境及裝備模型的準(zhǔn)確性。而由于裝備本身機(jī)理的復(fù)雜性及體系要素的強(qiáng)耦合性，許多過程與規(guī)律難以采用純數(shù)字手段開展逼真模擬，需要在體系頂層設(shè)計(jì)能力建設(shè)中考慮虛實(shí)結(jié)合的發(fā)展方向，兼顧半實(shí)物、實(shí)物、人在回路的體系仿真環(huán)境演化需求。強(qiáng)化體系虛擬仿真能力與現(xiàn)有實(shí)裝試驗(yàn)驗(yàn)證能力的深度融合，實(shí)現(xiàn)裝備體系設(shè)計(jì)能力的縱向打通。

三是注重資源共享。面向未來聯(lián)合作戰(zhàn)需求，不同軍種、不同類型的武器裝備必須進(jìn)行深度融合，實(shí)現(xiàn)協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)，與之相適應(yīng)的，在體系頂層設(shè)計(jì)中也應(yīng)整合各裝備領(lǐng)域資源，開展協(xié)同設(shè)計(jì)，以保證體系要素的全面性、體系論證的完整性。需要在體系頂層設(shè)計(jì)條件規(guī)劃中突出建設(shè)方案的開放性和可擴(kuò)展性，提前布局各體系接口關(guān)系論證工作，為將來圍繞聯(lián)合作戰(zhàn)需求的多體系跨域協(xié)同、集成聯(lián)試奠定技術(shù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)裝備體系設(shè)計(jì)能力的橫向整合。

四是注重示范帶動。為提升投資建設(shè)效益，可以考慮優(yōu)先支持重點(diǎn)裝備領(lǐng)域的總體設(shè)計(jì)單位，或在系統(tǒng)工程、體系工程領(lǐng)域具有較好基礎(chǔ)的單位率先開展頂層設(shè)計(jì)能力建設(shè)。待體系頂層設(shè)計(jì)取得一定成果，相關(guān)理論及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得到進(jìn)一步夯實(shí)后，帶動國防科技工業(yè)裝備體系設(shè)計(jì)能力全面增強(qiáng)。