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1.1 国内外研究现状

系统效能主要用来在宏观上评价武器装备作用和能力的大小,其评估过程不针对敌情,不考虑复杂的战场环境及敌人的对抗情况,其研究相对来说较为容易实现,目前已有许多模型和方法可以借鉴。

国外进行专门的武器系统作战效能分析研究是从第二次世界大战以后开始的。从20 世纪60 年代中期开始,美国对效能评估问题开展了大量的研究,提出了各种类型的效能评估模型,并用于评估多种类型的武器装备。比较典型的是美国工业界武器系统效能咨询委员会为美国空军提出的系统效能模型—— ADC 模型、杜佩的理论杀伤力指数及武器指数等。苏联比较典型的研究成果是C.H.佩图霍夫和A.H.斯捷潘诺夫著的《防空导弹武器系统的效能》和A.A.切尔沃纳等所著的《评定武器效能的概率法》。

近年来,对武器装备效能评估的研究日趋深入,研究范围不断扩大,效能评估研究的对象已涉及各种类型武器装备及其研制、生产、使用的各个环节,而且系统性课题研究增多。所谓系统性课题有两种含义:一是以武器系统总体为对象,从完成作战任务出发,对涉及的各种类型的设备从总体上进行系统分析;二是从宏观方面对全军诸兵种合成或一个军种的武器装备整体作战能力进行评估。

我国对武器装备效能评估研究主要是在20 世纪70 年代中期以后开始,80 年代广泛开展。朱宝鎏、朱荣昌等著《作战飞机效能评估》一书,系统地归纳总结了作战飞机效能评估的主要方法,提出了快速简易评估作战飞机空战能力的效能指数法,并对双机空战模拟进行了探索。徐瑞恩在海军武器装备效能评估中做了许多深入的研究,所应用的指数法对空军武器装备也是适用的。此外,许多大专院校及科研机构也都在不同程度、不同角度上对武器装备的系统效能进行了研究,所采用的方法主要有层次分析法、多目标决策法、神经网络法、模糊综合评判法、灰色评判法等。但是,现有的这些研究成果大部分针对的是单件武器装备的效能,比如某型地空导弹的效能。对于多种武器装备所构成的武器系统,则主要进行单个作战单位系统效能的研究,而对于包含一定数量作战单位的装备系统,其数量参数对体系效能的影响,目前尚缺乏成熟的研究成果。

国内,对于武器装备作战效能的评估起步较晚,大多是通过消化吸收国外的研究成果来进一步完善和发展的。20 世纪80 年代后期和90 年代初期,用作战模拟法评估空战武器装备效能在国内比较活跃,研究热点集中在歼击机一对一空战、双机空战、多机空战模拟。甄涛等著的《地地导弹武器作战效能评估方法》,用动态研究和系统论的方法,提出了作战效能评估理论、评估指标体系、评估方法体系,研制了评估系统,实现了理论、方法和工程一体化研究。近来,许多有关体系效能评估的文献也开始从不同层次、不同角度,对体系作战效能评估的概念、方法进行了探讨和分析。 BJ9xDZJ4NVytjBJjEfGqeKVV9elBlrS2fSSuw/V5y4SbHOnvgIzD8GQ99hJcqFi+



1.2 目前存在的主要问题和发展方向

综上所述,武器装备体系的效能评估研究已经取得了较大的进展,对武器装备体系包括武器装备的设计选型、效费分析、作战运用、优化配置等各个方面发挥了重要作用,但是仍然存在以下一些问题:

1.效能数据处理

用于武器装备体系效能分析的原始数据相当分散,很难收集,处理起来也相对困难。这也是提高武器装备系统作战效能评估可靠性的一大障碍。

2.效能评估模型

目前武器装备系统效能评估方法基本上都属于静态分析,并且主要基于装备系统,不能实时地反映体系效能的动态变化过程,特别是基于作战任务过程的效能评估模型目前还与武器装备在真实对抗条件下效能的真实效果有一定误差。

3.针对性和作战环境

武器装备系统作战效能分析方法的针对性和环境适应性均需加强,主要表现在效能指标不能完整地体现武器装备系统作战效能与作战任务及作战环境间的量化关系。

4.新数学理论

传统的研究不确定性仅用概率统计的方法来描述显然是不完善的。模糊数学理论的引入,是近年来武器装备效能评估方法发展的趋势。灰色系统认为事物的不确定性不仅是随机性、不清晰性,还有一些关键信息的缺乏。现代武器装备系统的性能日益提高,使得影响其效能的因素繁多,概率统计方法要求数据越多越好,以便建立统计规律。灰色理论的引入,是近年来武器装备系统效能评估方法发展的又一趋势。

5.智能科学发展

随着智能控制科学的快速发展,各种智能控制理论如雨后春笋般涌现出来,如模糊控制、神经网络、遗传算法等新的智能控制方法应用于武器装备系统作战效能评估中,提高了作战效能的可靠性。

6.信息化发展需求

从国内外武器装备系统作战效能的发展来看,为适应未来信息化战争复杂多变的需求,提高整体作战效能,应朝着信息化的方向发展。因此结合实时信息化作战要求,武器装备系统的作战效能评估方法也将是发展大趋势。

7.多学科信息融合技术

多学科设计优化(Multidisciplinary Design Optimization,MDO)作为一种新的工程学科和设计思想,已经得到了多个行业的认同,但在武器装备效能评估分析领域的应用起步较晚。当前武器装备系统作战效能评估方法的研究成果较多,但是优化的研究成果较少,导致最优武器装备系统效能评估方法有待进一步提升。 BJ9xDZJ4NVytjBJjEfGqeKVV9elBlrS2fSSuw/V5y4SbHOnvgIzD8GQ99hJcqFi+



1.3 体系效能评估的作用与意义

体系作战效能是指在特定条件下,武器装备体系被用来执行特定作战任务所能达到预期目标的有效程度,这是一个动态的概念。作战效能评估是武器装备体系论证不可或缺的环节,它是确定武器装备体系战技指标和作战使用方式的重要依据,提高武器装备作战效能评估和分析能力是提高武器装备体系论证决策水平的关键。武器装备体系作战效能评估主要在以下三个方面为武器装备论证提供支持。

1.武器装备体系作战效能评估服务于体系作战方案的优选决策

武器装备体系作战效能评估的最终结果是作战方案所对应的效能值,效能值的大小直接影响决策者进行决策,方案的效能值的大小是决策者对作战方案做出选择的重要依据。

2.武器装备体系作战效能评估服务于作战效能的关键影响因素分析

影响武器装备体系作战效能的因素集是由多类因素构成的,在这些众多的因素中必然有主次之分,从中找出对作战效能影响较大的那些因素,然后在方案的设计过程中对其进行重点考虑,这是一步极为关键的工作。作战效能评估也应该能够对这些关键影响因素进行辨识。

3.武器装备体系作战效能评估服务于作战方案的优化

决策者在对武器装备进行作战效能评估之前,会对作战方案有期望的效能值,如果通过评估得到的效能值不能满足决策者的期望时,评估应该为决策者提供方案改进的信息,以便对方案进行的优化。

由此可见,武器装备体系论证对武器装备体系作战效能评估的需求呈现出多样化的特点。要满足以上的这些需求,在效能评估分析过程中,就需要具备能力回答以下问题:

(1)当给定一个方案时,该方案的作战效能有多大? 我们称这种问题为正向问题。

(2)如果一个方案无法达到期望的作战效能,那么该方案应该如何调整才能接近于期望的作战效能? 我们称这种问题为逆向问题。

(3)装备体系所能达到的作战效能与实际的战场态势相关,由于实际作战过程中武器装备的状态或者战场态势往往处于不确定的状态,所以需要回答“对于这些不确定因素的可能变化,哪个方案能够达到最优的效能”? 我们称这种问题为灵敏度分析问题。

(4)如果能够保证作战过程中的某个因素达到一个特定的水平,那么在这个条件下装备体系的作战效能能够达到什么水平? 我们称这种问题为中间干涉问题。

武器装备体系作战效能评估方法主要由两部分构成—— 评估模型及评估模型的应用模式。作战效能评估模型是以所考查的影响因素为输入,以所关注的作战效能指标为输出的可计算模型。简单来讲,就是确定了下层指标值和上层指标值之间的映射关系。作战效能评估模型的主要作用是通过调整可控因子的水平,考查所对应的效能指标的水平,主要应用于武器装备体系方案对比及方案的优化设计。

现有的武器装备体系作战效能评估方法都是从不同角度来完全回答上面所提的四类问题,因此对作战效能评估方法进行研究,使其能够满足日益复杂和多样化的应用需求具有重大的实际意义。 BJ9xDZJ4NVytjBJjEfGqeKVV9elBlrS2fSSuw/V5y4SbHOnvgIzD8GQ99hJcqFi+

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