宗凱彬,張承龍,薛晨曦
(北京電子工程總體研究所,北京 100854)
國防采辦是指利用國防預(yù)算開展的國防建設(shè)活動,以實現(xiàn)戰(zhàn)略規(guī)劃中確定的目標(biāo)[1]。按照美國國防部定義,國防采辦是指武器系統(tǒng)或其他系統(tǒng)供應(yīng)品、勞務(wù)(包括建筑)的方案論證、立項、設(shè)計、研制、試驗、簽訂合同、生產(chǎn)、部署、后勤保障和退役處理等一系列活動,旨在滿足國家防務(wù)需求[2]。由上述定義可以看出,國防采辦涉及的范圍非常廣泛,涵蓋了采辦對象(如武器系統(tǒng)等)全壽命周期的各個階段,同時其本質(zhì)目的在于滿足國家防務(wù)需求,實現(xiàn)戰(zhàn)略規(guī)劃中確定的目標(biāo)。因此,對國防采辦而言,其最早期、也是最基礎(chǔ)的工作便是需求生成,通過明確未來國防建設(shè)的頂層需求,為發(fā)展規(guī)劃指明方向,同時也為后續(xù)各采辦階段工作的順利開展提供牽引[3-4]。
由于國防采辦屬于典型的復(fù)雜巨系統(tǒng),其內(nèi)部涉及的流程環(huán)節(jié)眾多,參與單位廣泛(通常橫跨多個軍兵種,涉及眾多防務(wù)承包商和專業(yè)科研機構(gòu)),且彼此之間存在復(fù)雜的交互關(guān)系,因此經(jīng)常出現(xiàn)牽一發(fā)而動全身的情況[2,5]。為了有效解決這一問題,必須采用系統(tǒng)工程理論[6],通過構(gòu)建一套結(jié)構(gòu)完整、步驟清晰的方法論對采辦過程予以指導(dǎo),才能確保整體流程的平穩(wěn)、高效運轉(zhuǎn);而需求生成作為國防采辦的早期環(huán)節(jié),也必須采用此種方法進(jìn)行建模和描述,理清頂層論證的基本流程,并最終固化為國防采辦體制機制[7-8]。因此,本文將對美國國防采辦中的系統(tǒng)工程方法和聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)闡述,以期為相關(guān)領(lǐng)域工作開展提供有效借鑒。
在國防建設(shè)領(lǐng)域,需求生成通常是指以軍事戰(zhàn)略方針為指導(dǎo),根據(jù)未來一定時期內(nèi)可能擔(dān)負(fù)的作戰(zhàn)任務(wù),采用系統(tǒng)科學(xué)思想和系統(tǒng)工程理論、方法、模型、工具等,以能力建設(shè)為核心,詳細(xì)描述待開發(fā)系統(tǒng)及其行為特征和相關(guān)約束,為提出武器裝備建設(shè)需求而進(jìn)行的一系列分析推理過程[9],其活動主要包括收集并分析客戶要求、對系統(tǒng)各項功能及非功能需求進(jìn)行規(guī)格說明,并形成需求文檔等,同時對用戶不斷變化的需求演進(jìn)給予支持。
為了支撐上述過程,自20世紀(jì)80年代以來,需求生成領(lǐng)域內(nèi)已出現(xiàn)多種具有實踐意義的開發(fā)方法,其中最具代表性的有結(jié)構(gòu)化方法、面向?qū)ο蠓椒ā鼍膀?qū)動方法和形式化方法[10]。結(jié)構(gòu)化方法主要采用自頂向下、逐層分解的方式定義需求,通過明確需求抽取過程中涉及的問題和處理方法,確保抽取質(zhì)量,最終形成完整、一致、無二義性的需求信息[11]。
面向?qū)ο蟮男枨笊煞椒ㄖ饕獜南到y(tǒng)組成方面入手,對問題進(jìn)行分解,其核心在于利用面向?qū)ο蟮母拍詈头椒闈撛谙到y(tǒng)需求建立模型,廣為人知的統(tǒng)一建模語言(unified modeling language,UML)就是該領(lǐng)域發(fā)展的一項重要成果[10]。
場景驅(qū)動方法(也稱use case maps,UCM),最早由加拿大Carleton大學(xué)研究人員提出,該方法從用戶設(shè)想或期望的目標(biāo)入手,通過提供一系列可視化標(biāo)記(包括路徑元素、責(zé)任、構(gòu)件等),構(gòu)建場景的圖形化表達(dá),從而令使用者能夠在較高抽象層級上理解系統(tǒng)行為[12]。
形式化方法主要采用數(shù)學(xué)語言表達(dá)系統(tǒng)需求,通過使用數(shù)學(xué)符號、法則等對目標(biāo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及行為進(jìn)行描述、推理和分析,使需求模型中含糊的、不完整的、矛盾的以及無法實現(xiàn)的表述能夠被準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)并盡早糾正,最終形成統(tǒng)一、完備的系統(tǒng)需求集合[10]。典型的需求生成方法匯總?cè)绫?所示。
表1 需求生成方法匯總Table 1 Summary of requirements generation methods
美國的國防采辦體制歷經(jīng)幾十年發(fā)展,幾經(jīng)改革變遷,在多年實踐經(jīng)驗積累的基礎(chǔ)上,逐步摸索出一整套科學(xué)、完整的需求生成方法,以指導(dǎo)其采辦過程中的項目論證。具體而言,美軍的需求生成方法在充分借鑒結(jié)構(gòu)化方法、場景驅(qū)動方法和形式化方法優(yōu)點的基礎(chǔ)上,以國家戰(zhàn)略為指導(dǎo),以作戰(zhàn)概念為核心,自頂向下定義需求,在逐層分解的基礎(chǔ)上不斷迭代,并通過模型化方法進(jìn)行表達(dá),從而在需求逐步細(xì)化的同時,確保生成結(jié)果的有效性。
在需求生成過程中,美軍充分運用系統(tǒng)工程理論[13],通過構(gòu)建業(yè)務(wù)或使命分析流程、利益攸關(guān)者需要和需求定義流程、系統(tǒng)需求定義流程和架構(gòu)定義流程,完成由國家戰(zhàn)略到作戰(zhàn)概念,再到系統(tǒng)需求和系統(tǒng)架構(gòu)的有效轉(zhuǎn)變,最終實現(xiàn)對裝備發(fā)展的有效牽引和對國家戰(zhàn)略的有力支撐。
在業(yè)務(wù)或使命分析流程中,分析人員將依據(jù)組織的運行意圖開展業(yè)務(wù)/使命分析工作,明確任務(wù)的目標(biāo)、假設(shè)及約束條件,并定義潛在的問題和機遇。在此過程中,分析人員還需識別主要的利益攸關(guān)者,并構(gòu)建初步的生命周期概念,以便從運行者視角描述未來系統(tǒng)的工作方式。
在此基礎(chǔ)上,分析人員將開展利益攸關(guān)者需要和需求定義流程,通過訪談、調(diào)研、焦點小組、頭腦風(fēng)暴和共情等方式,準(zhǔn)確把握利益攸關(guān)者需要,并對其內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說明和優(yōu)先級排序。由于用戶需要通常具有模糊性和不確定性,因此需要將利益攸關(guān)者需要轉(zhuǎn)化為需求(消除模糊性),從而形成對系統(tǒng)特性的準(zhǔn)確描述,并在此過程中完成對系統(tǒng)邊界的有效識別,以確保需求定義的完整性和一致性,實現(xiàn)利益攸關(guān)者與系統(tǒng)開發(fā)者的共同理解。在此過程中,分析人員還需依據(jù)討論結(jié)果,更新此前形成的運行概念文件,并進(jìn)一步明確生命周期概念。
在明確利益攸關(guān)者需求后,分析人員將基于運行概念文件,將用戶需求轉(zhuǎn)化為項目團隊可理解、可操作、可執(zhí)行的系統(tǒng)需求,在完成需求細(xì)化分解的同時,實現(xiàn)由運行視角向能力視角的有效轉(zhuǎn)變。通常用于實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化的方法被稱為質(zhì)量功能展開(也稱質(zhì)量屋),該方法采用矩陣圖解的方式,構(gòu)建利益攸關(guān)者需求和系統(tǒng)功能間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,進(jìn)而分析出哪些需求尚未滿足,而哪些功能存在冗余,并通過對各條目進(jìn)行量化評估和比較分析,支撐項目決策。
最后,基于經(jīng)確認(rèn)的系統(tǒng)需求,分析人員還需開展系統(tǒng)架構(gòu)定義流程,以闡述未來系統(tǒng)可能呈現(xiàn)的基本結(jié)構(gòu)。通常情況下,系統(tǒng)架構(gòu)可分為功能架構(gòu)、邏輯架構(gòu)和物理架構(gòu)3個層次,由于需求分析尚處于系統(tǒng)開發(fā)的早期階段,因此該架構(gòu)定義流程將以功能架構(gòu)定義為主,其交付物主要包括運行圖、任務(wù)流程圖、組織圖和信息流圖等。同時,為了能夠?qū)Σ煌軜?gòu)進(jìn)行比較分析,分析人員還需針對每種架構(gòu)開展成本-效益分析和風(fēng)險評估(如利用故障模式及影響分析法,F(xiàn)MEA),通過綜合權(quán)衡各備選架構(gòu)的成本、進(jìn)度和效能等因素,實現(xiàn)對項目風(fēng)險的有效管控,并從中選出最佳方案。
基于上述流程,分析人員將能有效識別系統(tǒng)能力需求、明確系統(tǒng)定位。通過開展需求分析論證,將使以此為基線開發(fā)的系統(tǒng),既能滿足用戶需要,又可指導(dǎo)后續(xù)研制,從而為各武器裝備在資源約束條件下的成功開發(fā)奠定基礎(chǔ)。為了支撐上述流程,美軍開發(fā)了聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng),以確保各裝備具備與生俱來的聯(lián)合作戰(zhàn)能力。因此,本文將以該系統(tǒng)為核心,對美軍需求生成過程進(jìn)行詳細(xì)解讀,并為相關(guān)工作開展提供支撐和參考。
聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)是美國國防采辦的三大決策支持系統(tǒng)之一,由聯(lián)合需求監(jiān)督委員會(joint requirements oversight council,JROC)創(chuàng)建,以鼓勵國防采辦領(lǐng)域開展早期且持續(xù)的合作,并確保新能力的設(shè)計開發(fā)是在聯(lián)合作戰(zhàn)背景下展開的[8,14]?;诼?lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng),美國國防部將能定義滿足未來戰(zhàn)爭需求(包括能力、互操作性等)的最佳方式,其核心目標(biāo)在于協(xié)助參謀長聯(lián)席會議主席(chairman of the joint chiefs of staff,CJCS)和聯(lián)合需求監(jiān)督委員會完成對聯(lián)合作戰(zhàn)能力的識別、評估、驗證及優(yōu)先級評定工作,同時確保其滿足相應(yīng)的性能指標(biāo),從而支撐國家戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn),并為參謀長聯(lián)席會議主席和聯(lián)合需求監(jiān)督委員會履行其法定職責(zé)提供系統(tǒng)性方法。
在操作層面,聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)采用基于能力的方法,由宏觀的發(fā)展戰(zhàn)略、作戰(zhàn)概念,到中觀的能力,再到微觀的解決方案,不斷深入細(xì)化,逐步實現(xiàn)由作戰(zhàn)任務(wù)和作戰(zhàn)需求,向能力需求、功能需求和性能需求的遞進(jìn)轉(zhuǎn)化,進(jìn)而明確當(dāng)前或未來存在的能力差距,以指導(dǎo)國防部和有關(guān)機構(gòu)做出決策,并為未來信息化條件下的聯(lián)合作戰(zhàn)提供有力支撐。
按照美國國防采辦體制,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會負(fù)責(zé)創(chuàng)建、使用和管理聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng),該委員會是美國國防部為加強用戶參與裝備采辦過程、密切作戰(zhàn)部門同裝備采辦部門之間的聯(lián)系而成立的一個軍事需求審議機構(gòu),其主要目的在于加強軍種管理部門同作戰(zhàn)指揮部門在裝備采辦過程中的合作[15]。聯(lián)合需求監(jiān)督委員會共有5名成員,其法定負(fù)責(zé)人為參謀長聯(lián)席會議副主席,但具體工作通常由參謀長聯(lián)席會議主席領(lǐng)導(dǎo);其他成員則由來自陸軍、海軍、空軍及海軍陸戰(zhàn)隊(各一人),且具有將軍軍銜的人員擔(dān)任,通常為各軍種副參謀長、副作戰(zhàn)部長或副司令。聯(lián)合參謀部J-8局局長(Director J-8,DJ-8)任聯(lián)合需求監(jiān)督委員會秘書,而聯(lián)合作戰(zhàn)司令部代表可以顧問身份受邀參加聯(lián)合需求監(jiān)督委員會會議[16-17]。
聯(lián)合需求監(jiān)督委員會采用三層組織架構(gòu),從上到下分別為聯(lián)合需求監(jiān)督委員會、聯(lián)合能力委員會(joint capabilities board,JCB)和功能能力委員會(functional capabilities boards,FCB)。其中,聯(lián)合能力委員會由聯(lián)合參謀部J-8局局長領(lǐng)導(dǎo),主要負(fù)責(zé)審查功能能力委員會提交的資助項目和相關(guān)文檔,并就審查結(jié)果向聯(lián)合需求監(jiān)督委員會提交建議書。
功能能力委員會由聯(lián)合參謀部J-8局副局長(Vice Director J-8,VDJ-8)領(lǐng)導(dǎo),該委員會是一組委員會的統(tǒng)稱,其中各委員會按照不同的功能領(lǐng)域設(shè)立。在能力識別與分析方面,各功能能力委員會將在其責(zé)任領(lǐng)域內(nèi),對聯(lián)合作戰(zhàn)能力展開分析研究及優(yōu)先級評定,為聯(lián)合需求監(jiān)督委員會和聯(lián)合能力委員會開展概念開發(fā)、能力識別和武裝力量建設(shè)等提供有效支撐。
在能力驗證與評估方面,各功能能力委員會還將就如何提升聯(lián)合能力提供評估和建議、檢驗已有和未來項目的優(yōu)先級、評估替代性方案、減少軍種間重復(fù)工作、并監(jiān)督裝備與非裝備管理變化,從而保障國防戰(zhàn)略和國家軍事戰(zhàn)略的執(zhí)行取得最佳效果。
聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)的工作流程可分為5個部分,分別為構(gòu)建聯(lián)合未來概念集(the family of joint future concepts)、開展基于能力的評估(capabilities base assessment,CBA)、批準(zhǔn)初始能力文檔、批準(zhǔn)能力開發(fā)文檔和批準(zhǔn)能力生產(chǎn)文檔,其中前2個部分是聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)的核心,充分體現(xiàn)著基于能力的分析過程。
聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)的工作流程如圖1所示。
2.3.1 聯(lián)合未來概念集
聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)采用自頂向下的分析模式,該系統(tǒng)以國家戰(zhàn)略為指導(dǎo)(包括國家安全戰(zhàn)略(national security strategy,NSS)、國防戰(zhàn)略(national defense strategy,NDS)、國家軍事戰(zhàn)略(national military strategy,NMS)和四年防務(wù)評估(quadrennial defense review,QDR)等),基于戰(zhàn)略中設(shè)定的發(fā)展目標(biāo),以及相應(yīng)的環(huán)境、威脅分析結(jié)果,生成面向未來戰(zhàn)場的作戰(zhàn)概念和作戰(zhàn)想定,闡述未來戰(zhàn)爭將在何種環(huán)境下、以何種方式具體展開,給出潛在對手可能采用的作戰(zhàn)樣式,并分析可能由此產(chǎn)生的影響和風(fēng)險,從而為高層領(lǐng)導(dǎo)和規(guī)劃人員提供有關(guān)未來戰(zhàn)場的場景描繪,并將其作為聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計輸入。這種對于作戰(zhàn)概念和作戰(zhàn)想定的描述在聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)中被稱為聯(lián)合未來概念集。
按照美軍定義,概念(concept)是對某個想法的陳述或表達(dá),其中闡述了完成某件事的具體方式;而聯(lián)合概念(joint concept)是對未來作戰(zhàn)的一種描繪,其中刻畫了指揮官將如何運用武裝力量和科技實力來達(dá)到期望的作戰(zhàn)效果。在聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)中,聯(lián)合未來概念集(the family of joint future concepts)是一系列未來的聯(lián)合作戰(zhàn)概念,其中包括聯(lián)合作戰(zhàn)頂層概念、聯(lián)合作戰(zhàn)概念和聯(lián)合功能概念。具體而言,聯(lián)合作戰(zhàn)頂層概念(capstone concept for joint operations,CCJO或joint operations concepts,JOpsC)是指導(dǎo)聯(lián)合作戰(zhàn)力量能力發(fā)展的總體概念,其中全面描述了未來8~20年內(nèi),聯(lián)合作戰(zhàn)力量將如何在所有作戰(zhàn)域內(nèi)開展作戰(zhàn)行動;而聯(lián)合作戰(zhàn)概念(joint operating concepts,JOC)是對聯(lián)合作戰(zhàn)頂層概念在某個特定任務(wù)領(lǐng)域內(nèi)的進(jìn)一步細(xì)化,其中詳細(xì)闡述了未來8~20年內(nèi),聯(lián)合作戰(zhàn)指揮官將如何在軍事沖突中組織開展作戰(zhàn)行動。在此基礎(chǔ)上,聯(lián)合功能概念(joint functional concepts,JFC)將對聯(lián)合作戰(zhàn)概念(JOC)中描繪的作戰(zhàn)行動做進(jìn)一步說明,并初步識別用于支撐相關(guān)行動的能力需求。
在聯(lián)合未來概念集之外,各軍種還有自己的軍種作戰(zhàn)概念(concept of operations,CONOPS),這些作戰(zhàn)概念主要從用戶視角出發(fā),對裝備/系統(tǒng)的使用場景和使用方式進(jìn)行描述,其內(nèi)容主要針對近期急需解決的問題(未來7年內(nèi)),并生成相應(yīng)的能力需求,同時允許對現(xiàn)有能力進(jìn)行調(diào)整和更改。
2.3.2 基于能力的評估
基于聯(lián)合未來概念集中描述的作戰(zhàn)概念,聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)將開展基于能力的評估(capabilities base assessment,CBA)過程,其中包括功能領(lǐng)域分析(functional area analysis,FAA)、功能需求分析(functional needs analysis,FNA)和功能解決方案分析(functional solutions analysis,FSA)3部分內(nèi)容,以下將分別展開說明。
在功能領(lǐng)域分析部分,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會將以聯(lián)合作戰(zhàn)為背景,面向真實戰(zhàn)場環(huán)境下的兵力運用,將輸入的作戰(zhàn)概念和作戰(zhàn)想定不斷細(xì)化,逐步將其轉(zhuǎn)化為需要依托武裝力量完成的作戰(zhàn)任務(wù),同時明確軍種間的職責(zé)分工與配合關(guān)系,進(jìn)而將各項任務(wù)分解為所需的能力支撐,最終確定為實現(xiàn)作戰(zhàn)概念和作戰(zhàn)想定所需的全部能力集合,并依據(jù)一定標(biāo)準(zhǔn)(如作戰(zhàn)需求的急迫性、可負(fù)擔(dān)性等)給出能力需求的優(yōu)先級排序,而其分析結(jié)果將集中體現(xiàn)在通用聯(lián)合任務(wù)清單(universal joint task list,UJTL)中。
通用聯(lián)合任務(wù)清單(UJTL)的基本樣式如圖2所示[18]。
圖2 通用聯(lián)合任務(wù)清單Fig.2 Universal joint task list (UJTL)
基于上述成果,美軍將對現(xiàn)有和在研的武器裝備及信息系統(tǒng)展開能力評估,系統(tǒng)梳理所能提供的作戰(zhàn)能力,并與通用聯(lián)合任務(wù)清單中描述的“能力-任務(wù)”網(wǎng)格進(jìn)行對比,確定當(dāng)前存在的能力差距(capability gaps)和能力冗余,從而為后續(xù)的能力開發(fā)與精簡提供指導(dǎo)。對于存在的能力差距,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會將對其可能帶來的、潛在的作戰(zhàn)風(fēng)險展開評估,并依據(jù)評估結(jié)果給出能力差距的優(yōu)先級排序。若潛在風(fēng)險較低,則國防部可以選擇接受風(fēng)險,無需進(jìn)一步處理;若潛在風(fēng)險較高,則需要開發(fā)相應(yīng)的解決方案以彌補能力差距。這一過程在聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)中被稱為功能需求分析[19]。
在此基礎(chǔ)上,針對每項能力差距,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會將組織開展相應(yīng)的解決方案分析工作,以尋求彌補能力差距的最佳方式,這一過程被稱為功能解決方案分析。經(jīng)過多年的發(fā)展完善,美軍對解決方案的定義早已超出了武器裝備和信息系統(tǒng)的傳統(tǒng)范疇,其內(nèi)容同時涵蓋了裝備解決方案(material solutions)和非裝備解決方案(non-material solutions)2個層面。對于某項能力差距,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會將首先考慮可能的非裝備解決方案,此類方案主要從條令(D)、機構(gòu)(O)、訓(xùn)練(T)、裝備(M)、領(lǐng)導(dǎo)和培訓(xùn)(L)、人員(P)、設(shè)施(F)和政策(P)等維度,對當(dāng)前的國防采辦體制展開分析研究,以尋求能夠滿足聯(lián)合能力需求的綜合DOTMLPF-P改革方案。
當(dāng)非裝備解決方案無法完全彌補能力差距時,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會將致力于尋求裝備與非裝備的混合解決方案,通過開展相應(yīng)的武器裝備和信息系統(tǒng)采辦活動,來獲得綜合改革方案無法提供的能力。需要指出的是,在混合解決方案的開發(fā)過程中,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會不但要開發(fā)裝備與非裝備解決方案,還要兼顧裝備解決方案對綜合DOTMLPF-P改革方案可能產(chǎn)生的影響。
在非裝備解決方案無法產(chǎn)生效用時,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會將完全依賴裝備解決方案。此類方案的開發(fā)過程將始終以聯(lián)合作戰(zhàn)為背景,通過開展跨機構(gòu)合作,來確保相關(guān)裝備/系統(tǒng)具有“與生俱來”的聯(lián)合基因?;谶@一過程,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會將獲得有關(guān)裝備/系統(tǒng)的初步構(gòu)想,以及必要的系統(tǒng)屬性和具體指標(biāo)。
需要指出的是,由于能力差距的種類和范圍多種多樣,因此對于每個功能需求分析的結(jié)果(即每項能力差距),都可能存在多個與之對應(yīng)的裝備或非裝備解決方案。舉例來說,當(dāng)面臨國土防空需求時,既可基于陸基裝備滿足需求,也可通過?;b備實現(xiàn)目標(biāo),同時還可考慮空基裝備解決方案;既可選擇自研新型裝備獲得所需能力,也可面向其他國家采購成熟產(chǎn)品。由于不同方案通常對應(yīng)著不同的研制難度、開發(fā)周期和采辦成本,因此聯(lián)合需求監(jiān)督委員會需要一套系統(tǒng)性方法,來協(xié)助其對不同方案進(jìn)行比較分析與綜合權(quán)衡,從而做出最佳決策。
為了解決這一問題,聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)將對生成的裝備和非裝備解決方案展開綜合分析評估,而這一過程就被稱為裝備/非裝備解決方案分析(material/non-material solution analysis)。對于非裝備解決方案,如果能力差距能夠得到有效解決,則國防部有關(guān)機構(gòu)將依據(jù)參謀長聯(lián)席會議主席指令3180.01(CJCSI 3180.01),采取相應(yīng)的改革措施,其分析結(jié)果將被記錄在DOTMLPF變更建議書中(DOTMLPF change recommendation,DCR)。
對于裝備解決方案,在進(jìn)行方案分析時,不僅要評估解決能力需求的最佳方案,同時還要考慮利用裝備解決方案獲得聯(lián)合作戰(zhàn)能力的最佳方式,其分析結(jié)果將是一個綜合的方案列表,通過仔細(xì)權(quán)衡每種裝備解決方案的成熟度、風(fēng)險、可負(fù)擔(dān)性,以及對聯(lián)合能力需求的貢獻(xiàn)度,最終確定方案的優(yōu)先級排序。為了對排序過程提供有效指導(dǎo),聯(lián)合需求監(jiān)督委員會將不同方案,按其對應(yīng)的資源需求和風(fēng)險等級大致分為3個類別,其選擇優(yōu)先級由高到低依次為:改造現(xiàn)有裝備和系統(tǒng)、采用其他國家或機構(gòu)的裝備解決方案、以及啟動新的研制項目[7,14-15]。對裝備解決方案而言,其分析結(jié)果將用于生成初始能力文檔(initial capabilities document,ICD),以指導(dǎo)后續(xù)的研制及開發(fā)工作。
通過采用基于能力的評估方法,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會將能以國家戰(zhàn)略為指導(dǎo),基于作戰(zhàn)概念和作戰(zhàn)想定中給出的描述,將國家戰(zhàn)略中設(shè)定的目標(biāo)逐步轉(zhuǎn)化為可操作、可執(zhí)行的“任務(wù)-能力”需求,再通過與作戰(zhàn)能力(即現(xiàn)有能力)的匹配分析,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)役及在研裝備與聯(lián)合未來概念集之間存在的能力差距和能力冗余,進(jìn)而生成相應(yīng)的解決方案。
2.3.3 審查、決策與輸出
依據(jù)美國法典第10章,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會擁有自由量裁權(quán),可以審閱任何聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)文檔,或?qū)徸h其他需要聯(lián)合解決方案的問題。為了對需求生成過程進(jìn)行有效管理,美軍按照需求對聯(lián)合作戰(zhàn)能力的影響程度,將其劃分為5個級別,分別為:聯(lián)合需求監(jiān)督委員會關(guān)注、聯(lián)合能力委員會關(guān)注、聯(lián)合集成、聯(lián)合信息與獨立標(biāo)志,并據(jù)此將工作分配到相應(yīng)部門進(jìn)行管理、審查與決策。
在工作流程上,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會將首先按需求涉及的專業(yè)領(lǐng)域,將審查工作分配給相應(yīng)的功能能力委員會,并生成審查報告。在此過程中,功能能力委員會將充當(dāng)總體協(xié)調(diào)機構(gòu),以確保聯(lián)合作戰(zhàn)力量能夠通過聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)獲得最佳的產(chǎn)品和服務(wù)。此后,聯(lián)合能力委員會將依據(jù)審查報告對需求進(jìn)行復(fù)議,并據(jù)此向聯(lián)合需求監(jiān)督委員會提交建議書,后者將基于上述材料完成對需求生成過程的最終審議和決策。
對于裝備解決方案分析生成的初始能力文檔,其內(nèi)容通常涵蓋環(huán)境與威脅描述、作戰(zhàn)概念、能力需求、能力差距、解決方案、以及方案的分析評估等方面。在批準(zhǔn)初始能力文檔之前,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會將驗證完成任務(wù)的能力需求、包含優(yōu)先級排序的能力差距及其對應(yīng)的作戰(zhàn)風(fēng)險,以及消除能力差距的方法和手段。
在初始能力文檔審議通過后,國防采辦系統(tǒng)(defense acquisition system,DAS)(三大決策支持系統(tǒng)中的另一個)將正式啟動[20]。在國防采辦系統(tǒng)中,初始能力文檔主要用于構(gòu)建方案開發(fā)的邊界條件,從而為替代性方案分析(analysis of alternatives,AoA)和保障方案的開發(fā)提供指導(dǎo)。隨著采辦項目成熟度的不斷增加,其將經(jīng)歷一系列采辦階段和里程碑審查,而在此過程中,初始能力文檔也將被不斷細(xì)化,并依次生成能力開發(fā)文檔(capability development document,CDD)和能力生產(chǎn)文檔(capability production document,CPD),以牽引相應(yīng)階段的采辦工作,并支撐下一次里程碑審查。
在方案細(xì)化過程中,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會將在國防采辦系統(tǒng)協(xié)助下,識別出能夠滿足能力需求的核心指標(biāo),這些指標(biāo)被稱為關(guān)鍵性能指標(biāo)(key performance parameters,KPP)和關(guān)鍵系統(tǒng)屬性(key system attributes,KSA),其將被包含在能力開發(fā)文檔和能力生產(chǎn)文檔之中,并與項目目標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。其中,關(guān)鍵性能指標(biāo)還將在作戰(zhàn)試驗(operational test)中被用作性能度量(measures of performance,MOPs)標(biāo)準(zhǔn)。
具體而言,關(guān)鍵性能指標(biāo)是指對于開發(fā)有效軍事能力至關(guān)重要的系統(tǒng)性能屬性(performance attributes),這些指標(biāo)通常是在充分考慮技術(shù)成熟度、成本和進(jìn)度約束的基礎(chǔ)上,通過作戰(zhàn)分析確定的。每一項關(guān)鍵性能指標(biāo)都包含一個閾值和一個目標(biāo)值,而兩者之間的范圍被稱為權(quán)衡空間(trade space),其中閾值代表了在低-中等風(fēng)險條件下必須達(dá)到的最低標(biāo)準(zhǔn),從而形成初始作戰(zhàn)能力,若未能滿足相關(guān)要求將可能導(dǎo)致采辦項目失??;另一方面,目標(biāo)值代表了期望達(dá)到的作戰(zhàn)水平,但可能在成本、進(jìn)度與技術(shù)指標(biāo)方面面臨較高風(fēng)險和不確定性。在指標(biāo)確定方面,關(guān)鍵性能指標(biāo)將盡量避免重復(fù),并可在不同的采辦項目間實現(xiàn)復(fù)用。按照美軍標(biāo)準(zhǔn),采辦項目通??蓳碛?~8個關(guān)鍵性能指標(biāo),但由于隨著指標(biāo)數(shù)量的增加,采辦項目在成本、進(jìn)度與技術(shù)指標(biāo)方面將面臨更大不確定性,因此關(guān)鍵性能指標(biāo)一般保持在5個左右。
若某個屬性被認(rèn)為是重要的,但對滿足系統(tǒng)核心目標(biāo)而言相關(guān)性較弱,則可將其歸類為關(guān)鍵系統(tǒng)屬性(key system attribute,KSA);關(guān)鍵系統(tǒng)屬性同樣使用閾值和目標(biāo)值進(jìn)行描述,按照美軍標(biāo)準(zhǔn),強制性使用的關(guān)鍵系統(tǒng)屬性一般包括可用性、可靠性、持有成本(ownership cost)等要素。
在批準(zhǔn)能力開發(fā)文檔前,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會將完成關(guān)鍵性能指標(biāo)及其閾值和目標(biāo)值的驗證工作,同時還將評估為滿足關(guān)鍵性能指標(biāo)所面臨的成本、進(jìn)度和技術(shù)成熟度方面的風(fēng)險,并對系統(tǒng)的可負(fù)擔(dān)性展開分析研究,以便為規(guī)劃、計劃、預(yù)算與執(zhí)行(planning,programming,budgeting,and execution,PPBE)過程提供相關(guān)建議[21]。在能力開發(fā)文檔的審查過程中,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會不但將考慮主要方案,同時還將考慮替代性方案,通過對所有備選方案進(jìn)行全面審查,最終做出科學(xué)決策。
對于能力生產(chǎn)文檔,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會審查的主要目的在于,確保采辦項目在可負(fù)擔(dān)范圍內(nèi),能夠滿足初始能力文檔中確定的具體要求,同時為開展相關(guān)生產(chǎn)活動做好準(zhǔn)備。若采辦項目無法滿足關(guān)鍵性能指標(biāo)中規(guī)定的全部閾值,聯(lián)合需求監(jiān)督委員會將評估該項目在作戰(zhàn)層面的可接受性,若評估結(jié)果為無法接受,則該采辦項目將被終止。
為了支撐基于聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)的需求生成過程,同時對各種解決方案進(jìn)行有效性評估,美軍開發(fā)了國防部體系結(jié)構(gòu)框架(DoD architecture framework,DoDAF)[22],該框架在圖1中被稱為“綜合體系結(jié)構(gòu)”。基于國防部體系結(jié)構(gòu)框架,美軍構(gòu)建了能夠有效支撐需求生成過程的信息化工具,通過構(gòu)建各類系統(tǒng)視圖(如全景視圖、能力視圖、作戰(zhàn)視圖等),完成了對需求生成過程的建模與描述,實現(xiàn)了由作戰(zhàn)概念和基于能力的評估到各聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)文檔的映射,從而有效支撐聯(lián)合需求監(jiān)督委員會履行其法定職責(zé)。
綜上所述,聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)是一個基于能力的系統(tǒng)(capability based system,CBS),通過該系統(tǒng),用戶可獲得系統(tǒng)的、集成的、可互操作的裝備或非裝備解決方案,其輸出(包括經(jīng)驗證的能力需求和性能指標(biāo))將作為防務(wù)承包商開發(fā)相應(yīng)系統(tǒng)的基礎(chǔ),同時也將為作戰(zhàn)試驗鑒定提供必要依據(jù)。通過使用聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng),美國實現(xiàn)了其國防采辦體制由“基于威脅”向“基于能力”的有效轉(zhuǎn)變,達(dá)到了通過能力需求牽引國防建設(shè)的總體目標(biāo)。
(1) 堅持頂層牽引,支撐戰(zhàn)略目標(biāo)
美軍的聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)始終以國家戰(zhàn)略為輸入,其中包括國家安全戰(zhàn)略、國防戰(zhàn)略和國家軍事戰(zhàn)略等,這些文件系統(tǒng)闡述了美軍未來可能面臨的作戰(zhàn)環(huán)境、作戰(zhàn)對象、潛在威脅,以及需要構(gòu)建的武裝力量,并為需求生成提供了基本原則和方向指引;而所有后續(xù)分析流程則均以上述文件為核心,緊密圍繞戰(zhàn)略目標(biāo),開展作戰(zhàn)分析工作,最終實現(xiàn)對戰(zhàn)略內(nèi)容的有效支撐。
(2) 堅持實戰(zhàn)出發(fā),深入研究戰(zhàn)爭
基于輸入的戰(zhàn)略文件,美軍將深入開展作戰(zhàn)研究工作,以文件中描述的作戰(zhàn)環(huán)境、作戰(zhàn)對象、潛在威脅等內(nèi)容為基礎(chǔ),進(jìn)一步明確未來戰(zhàn)爭中,美軍將在何種條件下、與何種對象、展開何種規(guī)模的戰(zhàn)爭,并最終實現(xiàn)何種戰(zhàn)后景象,而上述分析結(jié)果將最終體現(xiàn)在不同版本的作戰(zhàn)概念中,從而使美軍能夠確定在未來戰(zhàn)爭中需要完成的作戰(zhàn)任務(wù),并為后續(xù)裝備發(fā)展提供指導(dǎo)。
(3) 堅持能力導(dǎo)向,綜合分析權(quán)衡
基于形成的作戰(zhàn)概念,美軍將通過功能領(lǐng)域分析和功能需求分析,明確當(dāng)前為實現(xiàn)各項戰(zhàn)略目標(biāo)而存在的能力差距,進(jìn)而完成由任務(wù)視角(或運行視角)向能力視角的有效轉(zhuǎn)變。此后,美軍將開展多方案比較權(quán)衡,以確定彌補能力差距的最佳方式,并在此過程中全面考慮包括非裝備解決方案在內(nèi)的各種可能。
基于聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng),美軍走出了“先列裝,再集成”的發(fā)展誤區(qū),使系統(tǒng)擁有了“與生俱來”的聯(lián)合作戰(zhàn)能力;同時也使聯(lián)合需求監(jiān)督委員會能夠基于該系統(tǒng)平衡各方利益,在科學(xué)規(guī)劃論證(能力驗證與優(yōu)先級評定)的基礎(chǔ)上做出最佳決策,并確保美國武裝力量能夠有效應(yīng)對未來短期、中期和長期內(nèi)的各類軍事挑戰(zhàn)。
為了實現(xiàn)需求生成對國防領(lǐng)域建設(shè)的有效牽引,理清由頂層戰(zhàn)略和作戰(zhàn)概念到能力差距和解決方案的轉(zhuǎn)化步驟,本文從系統(tǒng)工程視角出發(fā),對美國國防采辦中的需求生成機制展開研究,從功能定位、管理機構(gòu)和系統(tǒng)組成及流程步驟3個層面,對美軍聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)闡述,給出了一系列明確的、可執(zhí)行的操作步驟,為相關(guān)工作開展提供了理論指導(dǎo),并為系統(tǒng)工程方法在需求生成領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了有效支撐。