武器裝備體系貢獻度評估研究進展及展望

中國國際工程咨詢有限公司  武博祎

哈爾濱工程大學經管學院  蘆翰晨

摘 要：為了研究武器裝備體系貢獻度評估的發展現狀和未來趨勢，本文梳理并界定了武器裝備體系貢獻度評估的核心內涵。從研究方法和應用方向2 個角度總結了武器裝備體系貢獻度評估的研究現狀，總體上概述了武器裝備體系貢獻度評估在理論研究、方法設計和實際運用中的最新進展。分析了武器裝備體系貢獻度評估研究中存在的不足，并從多種角度提出武器裝備體系貢獻度評估的未來研究展望。研究表明：武器裝備體系貢獻度評估是未來武器裝備體系建設決策支撐的基本工具，可有效協調武器裝備研制與體系建設發展之間的關系，并推動武器裝備發展模式的全面創新。

關鍵詞：武器裝備體系；體系貢獻度；作戰能力；作戰效能；體系建模；動態評估；規劃論證；決策支撐

武器裝備的跨越式革新引導了新軍事的變革，高技術武器裝備的科研建設成為了國家完善武器裝備體系建設的一道新難題^[1]。從信息化武器裝備需求角度看，當前武器裝備建設發展需具備較高的前瞻性、協同性和先導性，為解決傳統“煙囪式”發展模式的固有問題，采用科學手段實現武器裝備建設整體效益最大化具有至關重要的意義。而武器裝備體系貢獻度評估作為我軍首次提出的科學分析工具，可為國家戰略規劃提供可靠的決策信息支撐，并構成武器裝備論證、研發和使用等環節決策過程的基本依據。

本文從評估內涵、評估方法和應用方向3個方面出發，歸納總結國內外有關武器裝備體系貢獻度評估的研究進展，明確現有研究不足之處，探討武器裝備體系貢獻度評估的未來研究方向。

一、評估內涵相關研究

(一)概念的提出與界定

2014年，習近平主席在全軍裝備工作會議上強調“堅持體系建設思想，以對作戰體系的貢獻率為評價標準，考慮和安排武器裝備發展”^[2]。經學者對國家指導方針的提煉與總結，以貢獻度為導向的武器裝備建設發展路徑應運而生，并在軍事作戰領域首次提出了武器裝備體系貢獻度評估的概念，以期準確評判新型武器裝備研發的必要性與可行性。武器裝備體系貢獻度評估相關研究處于初步探索階段，其評估對象是武器裝備，評估背景為武器裝備體系，而體系貢獻度則是評估目標。在現有可查文獻資料中，研究學者常使用體系貢獻度或體系貢獻率2種表述方式開展相關研究，經對比分析，2種表述方式均源于對“Contribution rate”的翻譯^[3]，其概念和內涵在一定程度上可以共用，為表述嚴謹，本文在后續研究分析中均使用“體系貢獻度”進行表述。

國外研究學者雖未直接開展關于武器裝備體系貢獻度評估的相關研究，但提取出相似或相近的概念。美國國防部在1974年開始致力于構建基于凈評估概念的裝備及技術發展方法論^[4]。美國蘭德公司的研究報告中采用凈影響概念對中美軍事平衡進行打分^[5]。Bjorkman 等^[6]和Kometer 等^[7]提出運用“系統在聯合使命環境中完成聯合任務所產生的貢獻”決策裝備發展路線。美國圣塔菲研究所^[8]在復雜適應系統理論基礎上運用體系作戰能力及效能的變化程度衡量待評系統的貢獻作用。根據國內研究學者的觀點，武器裝備體系貢獻度評估的概念與應用背景、使命任務、作戰能力等要素密切相關^[9-10]，基于不同視角下對武器裝備體系的界定，學者們所提出的相關概念只存在微小的差異，但都著重考慮了裝備與體系間的“局部-整體”關系，可以在很大程度上將概念進行統一或互換使用?；诖?，本文采用范云龍等^[11]基于“貢獻-受益”視角提出的武器裝備體系貢獻度概念，即在武器裝備體系中，如果將裝備、系統或小型體系當作貢獻者，則包含這種貢獻者的所有武器裝備體系都可成為受益者，其效益可通過多種體系屬性進行度量，其度量結果可稱為體系貢獻度，而度量的過程則稱為武器體系貢獻度評估。

(二)評估的實施步驟

我國對武器裝備體系貢獻度評估的相關研究成果從2015年開始急劇增加，多數研究成果偏向理論研究，主要研究方向包括體系建模、指標體系構建和評估方法優化，不同學者對武器裝備體系貢獻度評估的使用目的和運用策略都存在較大差異，但可以就評估的基本實施步驟進行歸納和總結。

1.評估依據分析

對武器裝備在體系中發揮的作用進行提煉與總結，依據體系發展相關規劃、論證、需求等文件設計武器裝備體系貢獻度評估的實施方案，全面完成評估前期準備工作。

2.武器裝備體系建模

根據評估目標及作戰任務屬性分析武器裝備體系內部結構特征，采用科學建模方法有效體現體系結構內部關系及動態特性，構建武器裝備體系貢獻度評估的研究基礎；

3.評估指標體系構建

通過評估指標反映武器裝備及其關聯要素的內在屬性，并在綜合性、全面性和重點性等設計原則基礎上運用指標體系建立體系結構層次化的解析過程，形成武器裝備體系貢獻度評估的依據；

4.評估方法設計與優化

武器裝備體系貢獻度評估的本質是采用合適的方法度量體系關注的能力、效能或功能等特征的變化程度，通過設計科學有效的評估方法，滿足武器裝備體系貢獻度評估對于體系復雜性、涌現性、動態性等特性的充分考量；

5.數據收集與評估分析

通過多種渠道收集研究資料，使多種數據源形成可相互印證的證據鏈，有效提高武器裝備體系貢獻度評估分析的可靠性、科學性和有效性；

6.成果運用

利用評估結果為武器裝備論證、采辦等環節提供的決策信息支撐，并通過循環、迭代試驗深度探究武器裝備的應用功能及效益邊界，促進武器裝備體系貢獻度評估工作的落地見效。

二、評估方法相關研究

武器裝備體系的內部結構復雜，裝備類型多樣化且具有相互約束關系，任意評估對象因類型、功能和使命任務的不同都將導致評估的研究方向產生較大差異性，當前武器裝備體系貢獻度評估方法研究主要從體系的結構、能力和效能3 種視角開展。

(一)基于體系結構的武器裝備體系貢獻度評估

武器裝備體系結構主要關注體系內部要素的組成關系，其裝備貢獻的本質表現為在作戰對抗前提下，體系內部某一裝備單元對體系結構冗余性、毀抗性等指標的影響程度?；隗w系結構的主要評估方法可分為作戰環、復雜網絡法和結構方程模型（structural equation model, SEM）。

1.作戰環

基于作戰環的體系建模方法在作戰領域已具備較成熟的應用基礎，可結合一系列作戰活動循環構建武器裝備體系模型，并基于作戰網絡開展裝備貢獻的分析與評估。謝曉陽等^[12]結合多任務、多種類、多功能視角提出一種基于作戰環模型的武器裝備體系貢獻度評估方法，可以有效描述武器裝備對體系功能的影響作用。作戰環方法可以對復雜體系進行宏觀描述，但是缺少對微觀武器裝備行為的分析。

2.復雜網絡

復雜網絡等網絡科學相關方法在軍事領域有較廣泛的應用，可著重關注體系在宏觀角度下的拓撲特性，計算較為簡便。Li等^[13]將基于武器裝備體系的作戰任務映射為一種復雜的時間作戰網絡，通過引入網絡動態特性和裝備異構特性對武器裝備體系貢獻度進行詳細且精準的定量分析。復雜網絡可以在網絡結構特性視角下有效描述武器

3.構方程模型

SEM 方法特點是可以在數據統計分析的基礎上，對體系內裝備要素的因果關系進行估計和檢驗。劉鐵林等^[14]基于武器裝備體系貢獻度評估思想建立作戰體系能力的結構方程模型，采用16種內外生變量的測量模型指導武器裝備組合方案的優選決策。SEM方法可以描述變量之間的復雜關聯關系，但對于體系內部武器裝備間因果關系的解釋能力較差，需要設定嚴格的假設提升評估結果的有效性和可追溯性。

(二)基于體系能力的武器裝備體系貢獻度評估

體系能力泛指武器裝備體系的作戰能力，其體系貢獻度內涵表示為在一定的作戰背景下，武器裝備的引入、替換或革新對體系作戰能力提升的貢獻程度，其評估方法主要包括理想點法、灰靶理論和證據推理法。

1.理想點法

理想點法可以將武器裝備體系貢獻度評估轉化為空間內部點的綜合排序問題。王曉軍等^[15]利用理想點法構建防空體系與防空、抗擊和效費比等指標間的映射關系，并基于攔截作戰能力評估多種反集群無人機裝備防御方案的體系貢獻度，可有效支撐裝備的論證決策。理想點法對于小型體系具備較高的計算效率，但難以處理復雜武器裝備體系的大容量數據空間。

2.灰靶理論

灰靶理論是一種多因素統計分析方法，可利用灰色關聯度描述體系內部武器裝備間的多種對比關系。王文禹等^[16]將船舶構件作為評估對象，采用基于灰靶理論的武器裝備體系貢獻度評估方法度量不同構件對船舶裝備體系能力的影響程度，并以小線面雙體船為案例對提出方法進行驗證分析?；诨野欣碚摰奈淦餮b備體系貢獻度評估法難以獲得可量化的最優解，需要結合其他數學手段保證評估結果的有效性。

3.證據推理法

證據推理法可有效處理基于不確定信息的復雜決策分析問題，并將武器裝備體系貢獻度評估結果轉換成可量化的信度結構。Dong等^[17]采用條件證據網絡構建武器裝備體系貢獻度分析框架，并以體系需求滿足度為評估標準計算不同層級能力需求間的逆條件置信度，進而實現武器裝備體系貢獻度的求解。證據推理算法可有效處理復雜武器裝體系的評估問題，但難以避免主觀信息對評估結果可信性的影響，且容易因信息量過大產生推理規則的數量爆炸問題。

(三)基于體系效能的裝備體系貢獻度評估

基于體系效能的武器裝備體系貢獻度評估方法依托于對體系特征屬性值的影響分析，而這種特征屬性值需要具備多樣性和可量化性特點，這使得基于體系效能的評估方法成為了學者的重點研究方向，主要包括影響圖法和探索性分析法。

1.影響圖法

該方法通過一種類似決策樹的影響圖建立體系的狀態方程，可動態性的實現武器裝備體系貢獻度的求解。Shan 等^[18]基于模糊影響圖實現武器裝備體系建模，并通過效能分析量化軍事作戰任務的對抗結果，可有效判別多種戰場環境因素的貢獻影響。影響圖法是一種非常高效的動態評估方法，對體系內要素關系刻畫深刻，但建模方式較為復雜，解算過程計算量大。

2.探索性分析法

這種方法由蘭德公司的Davis等^[19]提出，通過考察輸入因素不確定條件下作戰效能的變化情況，進而評價關注因素的貢獻程度。羅小明等^[20]結合23種裝備貢獻從任務、能力、結構、演化四個維度構建武器裝備體系模型，并提出了一種基于“探索性+”的武器裝備貢獻試驗框架設計思想。探索性分析法可以較好的利用定制化特性開展循環、迭代的裝備貢獻仿真試驗，但試驗框架構建過程較為復雜，對體系涌現性、交互性等要素分析需求較高。

三、應用方向相關研究

在國家裝備發展規劃的推動下，學者們已在多種體系背景下開展武器裝備體系貢獻度評估研究，其主要研究體系涉及作戰領域、技術領域和需求領域3 種應用方向。

(一)作戰領域方向的應用

武器裝備體系貢獻度評估的核心應用目標是通過裝備發展的科學規劃全面提升體系作戰能力，學者們圍繞“陸?？仗臁币惑w化建設要求，在陸軍、海軍、空軍和天基體系都開展了相關研究。其中，錢曉超等^[21]以陸軍全域作戰體系為背景開展武器裝備體系貢獻度評估研究，將影響陸軍作戰對抗的關鍵能力作為待評“裝備”，以五種紅藍方典型對抗場景為作戰想定探究15種體系能力對作戰對抗的貢獻作用。宋貴寶等^[22]通過武器裝備體系貢獻度評估分析艦載導彈對攻防作戰任務的影響作用，并采用最優體系原則和遺傳算法推演艦載導彈的最佳配置方案。畢文豪等^[23]分解遠程導彈作戰體系內部各類武器裝備的使命任務，利用模糊綜合評估法和網絡層次分析法量化6種體系能力之間的影響關系，可實現新型遠程空空導彈研發方案的擇優選擇。喬凱等^[24]深入探究新研高分辨率光學遙感衛星軌道對體系應用效能提升的貢獻作用，并以遙感成像能力為標準構建指標體系，通過評判不同軌道下的綜合成像能力實現最佳變軌策略的規劃。

(二)技術領域方向的應用

在技術領域中，武器裝備體系貢獻度評估可以衡量新興裝備技術對技術體系先進性、冗余性和成熟度等特性的影響程度，為指導技術預研規劃提供重要參考，可有效提升技術的管理和研發效率。其中，羅吉利^[25]通過構建多類技術數據采集表描述技術體系內部裝備技術的固有信息和裝備技術間的關聯關系，提出采用k-shell分解理論和影響力指標實現裝備關鍵技術識別，可有效提升基于置信規則庫的證據推理方法的計算效率，并以技術先進性為評估標準提出了一種橫縱聚合的武器裝備體系貢獻度計算方法。常雷雷等^[26]分別以技術體系的成熟度和滿足度為標準設計武器裝備體系貢獻度評估方法，通過運用多視圖的裝備技術描述方法實現技術體系建模，可有效處理不確定條件下的多類評估信息并開展完備性的技術體系評估工作。

(三)需求領域方向的應用

武器裝備體系貢獻度評估可以根據不同的需求來源靈活變換評估對象、評估背景和評估目標，國內學者在不同的應用場景和任務需求下驗證了武器裝備體系貢獻度評估的有效性。

1.在體系作戰需求方面，王龍等^[27]將武器裝備體系貢獻度評估應用于空空導彈的優選決策，通過基于防空作戰體系的模型構建、指標體系設計和作戰效能分析，從裝備貢獻角度評估了 “四代彈”優于“三代彈”的影響要素。

2.在體系建設需求方面，周鼎等^[28]為推進天基對地武器體系建設發展，從作戰效果、作戰效率、作戰損耗和體系規模效應4個角度構建作戰需求滿足度指標體系，并提出一種模糊綜合證據推理方法實現武器裝備體系貢獻度的綜合度量，可有效明確天基對地武器是否能夠有效納入體系并合理應用。

3.在項目管理需求方面，決策者需要對武器裝備項目科研建設的各個階段進行評價和管理。閆海港等^[29]將武器裝備體系貢獻度評估與全壽命周期管理有機融合，界定了評估工作在規劃論證、立項論證等階段中的實施目標、應用原則和作用主體，并綜合提出了完備的體系貢獻度評估思路。

4.在科研決策需求方面，武器裝備體系貢獻度評估被用于對裝備研發計劃進行生成和遴選。卜廣志^[30]面向武器裝備項目群的優選決策需求，采用體系貢獻度為標準評估不同裝備項目組合方案的先進性和經濟性，并通過二維象限法對項目群進行遴選決策，實現運用科學手段支撐裝備規劃論證。

5.在裝備定價需求方面，謝力等^[31]運用基于效能的武器裝備體系貢獻度評估方法量化歷史采購數據信息，運用超級決策軟件構建體系能力分解模型，并基于裝備價格制度對武器裝備定價進行核算和檢驗，綜合實現我國武器裝備審價、定價及詢價的軟件設計優化。

四、存在不足之處與研究展望

(一)武器裝備體系貢獻度評估研究的不足之處

1.從現有國內外研究成果來看，學者較大程度上將研究重點放在武器裝備體系貢獻度評估的模型構建及方法設計層面，雖已有學者基于體系貢獻度評估對新型裝備需求論證的支撐作用開展初步探討，但是對體系貢獻度評估和武器裝備科研建設活動的融合方式還未開展系統研究，對于評估活動的作用機理、落地實施和成果應用等研究還相對匱乏，制約了學者們對體系貢獻度評估研究框架的理解，不利于以體系貢獻度評估為標準推進武器裝備體系建設發展；

2.武器裝備體系貢獻度評估是以客觀準確的軍事需求和使命任務為基本前提，力圖引導體系建設避免類似裝備重復制造且按需制造?，F有武器裝備的需求生成分析覆蓋面不足，缺乏對武器裝備內涵的標準化、規范化研究，對于遙感衛星、無人機等具備軍民融合特征的武器裝備類型的研究分析較為稀缺，忽略了武器裝備本身的技術屬性和應用屬性，對武器裝備體系內部要素的整體性、復雜性、對抗性等特點考慮不足；

3.武器裝備體系貢獻度評估中涉及大量定性、定量指標的模糊性計算，對于新型武器裝備的論證決策，客觀原因決定項目經理、專家和技術人員的經驗知識是評估數據來源的重要組成部分，其主觀因素對相關指標的選擇、量化和定權等方面有較強影響，使得評估結果不具備較高的客觀性。同時，當前武器裝備體系貢獻度評估研究多圍繞靜態評估方法展開，而作戰任務中的武器裝備運用受指揮、決策和控制等相關人員的實時影響，需采用動態評估方法體現作戰對抗的演變過程，并通過循環、迭代的仿真試驗度量武器裝備對作戰結果的貢獻作用；

4.目前大多數研究都將評估背景建立在面向作戰任務的武器裝備體系之上，這使得體系貢獻度評估的框架不具備普適性，僅能片面體現裝備對提升作戰能力的貢獻作用，對于多維性的體系屬性特征體現不全面，導致評估結果無法提供精確有效的決策支撐信息。同時，裝備對系統或體系的貢獻程度并能單純由每一維度的貢獻度量結果簡單獨立疊加形成，需要對非線性的評估結果提供有效的解釋標準和運用方法。

(二)武器裝備體系貢獻度評估研究的研究展望

當前武器裝備體系貢獻度評估的研究還處于方法創新層面，如何將體系貢獻度評估與武器裝備科研建設有機融合，使武器裝備體系貢獻度評估成為支撐武器裝備項目優選和發展規劃的科學分析工具，為裝備全壽命周期各階段提供科學有效的決策信息支撐，是武器裝備體系貢獻度評估研究的根本落腳點。從目前的研究現狀和不足之處來看，未來武器裝備體系貢獻度評估的研究重點應集中在以下幾個方面：

1.基礎理論的完善

從現有國內外研究綜述來看，學者對以體系貢獻度標準為主導參考依據的遙感衛星科研管理過程還未展開系統性的探究，制約了學者們對武器裝備體系貢獻度評估具體實施應用方式的理解，不利以體系貢獻度為標準推進武器裝備體系建設發展。

因此，為將體系貢獻度標準與武器裝備科研管理過程有效融合，需要從評估機制的頂層設計入手，形成一套成熟、可靠、標準且具有普適性的理論和法，充分推動科研主體之間的開展協同合作，以滿足種類多樣、功能不一的武器裝備體系貢獻度評估需求，并保證體系貢獻度標準的落地見效。

綜上所述，本文認為武器裝備體系貢獻度評估理論層面的完善首先要從基本的管理機制入手，逐步探討體系貢獻度主導的武器裝備科研管理系統的運行規律，圖1中展示了相關運行機制與管理系統發展階段之間的作用關系。

圖1 體系貢獻度的基礎理論研究方向

2.裝備需求分析與評估維度的擴展與統一

武器裝備體系貢獻度評估的基本目標是最大程度提升體系的作戰能力，并由作戰任務需求牽引武器裝備的科研建設。但需要指出的是，武器裝備所指代的是武器裝備體系結構內部的所有裝備單元，其中大部分裝備并未實際參與作戰攻擊環節，而是作為現代作戰體系運行的關鍵保障，為偵察預警、指揮控制、信息處理、保障維護等環節提供穩定、可靠的技術支撐。此類武器裝備已具備較高的軍民融合發展趨勢，在軍用、民用和商用領域具有良好的應用前景，因此對武器裝備的需求分析需著重關注應用領域的多維性和軍民融合的協同性。

同時，現有研究中對武器裝備所關聯的作用體系與評估目標分析都較為單一，無法全面性的體現裝備內在屬性與體系需求之間的關系，對裝備貢獻作用的提取也不能片面的表現為對作戰能力的提升，需求滿足、技術提升、成本控制、體系兼容等體系屬性特征都可作為遙感衛星裝備體系貢獻度評估的考量因素，因此需要面向武器裝備內在特征開展多維度、多視角的體系貢獻度分析，并給出綜合性、全面性的評估結果作為信息支撐。

本文通過研究分析，針對武器裝備類型的多樣化和評估維度的多維化所設計的通用評估研究框架如圖2所示。

圖2 通用性武器裝備體系貢獻度評估框架

3.評估結果應用的拓展

體系貢獻度評估結果是武器裝備運用效果的真實反饋，可有效體現裝備內在屬性對于體系建設發展的多方面促進作用，全面理解武器裝備體系貢獻度評估結果可以指導相關人員在現實場景下科學、全面的運用裝備，并通過多維度、多層次的評估分析和循環式、迭代式的結果運用深度探究武器裝備功能和影響的邊界，可面向體系發展規劃、裝備研發論證、裝備采購定價、科研行業建設、軍民融合發展和裝備配置方案優化等多種需求場景提供決策信息支撐?；诖?，如何構建武器裝備體系貢獻度評估在裝備科研建設過程中的實施應用方式，實現在武器裝備的論證、研制、試驗和運用中建立有效的信息交互渠道，并積極促進評估成果的多元化應用是進一步深化研究的關鍵。

4.評估方法的優化與創新

作戰任務牽引的武器裝備體系貢獻度評估要求最大程度上反映裝備在真實環境中的運用結果，單以靜態評估方法度量裝備不具備完備性和客觀性，評估方法的優化與創新需要緊密圍繞動態評估思想，運用循環、迭代的仿真試驗提升評估結果的有效性。同時，根據“無免費午餐”定理可知^[32]，現實中沒有一種通用的評估方法適用于解決所有視角下的武器裝備體系貢獻度評估問題，因此應吸納各種評估方法的應用優勢，針對武器裝備貢獻的復雜特征，通過不同的評估視角及評估維度合理選擇評估方法，并在此基礎上，對數據處理、指標量化、動態評估、結果追溯等評估短板進行加強探索研究，構建科學、合理且有效的武器裝備體系貢獻度評估方法。

5.評估技術的完善與開發

武器裝備體系貢獻度評估方法研究可有效保證裝備貢獻分析在算法層面的可靠性和有效性，但作為一種新興的科學分析工具，體系貢獻度評估應具備更強的實用性和適用性，除在評估背景多維性方面的考量外，還應結合武器裝備體系建模、評估模型設計、指標體系構建等要素構成更為完備的武器裝備體系貢獻度評估技術，實現武器裝備貢獻的全過程評估分析，并具備工程先進性和可開發性。同時，為保證所構建評估技術的落地見效，需要進一步結合作用機理分析和應用策略制定形成更為完善的評估鏈條，以立體、系統視角解決的體系貢獻度評估在武器裝備科研建設活動中的實施應用問題。

五、結論

(一)信息化條件下的武器裝備體系具有較強的涌現性、交互性和網絡化等特征，以體系貢獻度為標準的武器裝備科研建設路徑具有良好的科學性與適用性，可有效支撐國家裝備發展規劃和軍民融合發展戰略，并在最大程度上降低國家資源浪費。

(二)武器裝備體系貢獻度評估的未來研究應在完善相關理論基礎的前提下，基于決策工具開發流程逐步開展武器裝備體系評估技術研究，以規劃設計、技術開發和綜合應用構建完備的研究框架，充分把握武器裝備體系貢獻度評估的實踐路徑。

(三)總體來看，當前研究成果多從工程角度探討評估方法的優化與創新，而探索構建一種體系貢獻度主導的遙感衛星裝備科研管理系統，可有效將武器裝備體系貢獻度評估拓展到管理科學研究領域，以學科交叉融合推進武器裝備建設創新發展。

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注：該文已被《哈爾濱工程大學學報》錄用，并將在2022年第8期上刊載。文中圖片來源于網絡。