齊分嶺，韋國軍，徐 軍，楊宏建

（1.航天工程大學(xué)，北京 102206；2.中國人民解放軍66389 部隊，山西太原 030031）

0 引言

在役考核作為裝備試驗鑒定工作中的重要環(huán)節(jié)，能夠檢驗裝備是否適用，及時發(fā)現(xiàn)裝備使用中存在的問題。當(dāng)前，裝備試驗鑒定工作已經(jīng)調(diào)整為性能試驗、作戰(zhàn)試驗及在役考核3 項內(nèi)容，其中在役考核是在裝備列裝服役后，為檢驗裝備滿足部隊作戰(zhàn)使用與保障要求的程度所進行的持續(xù)性試驗鑒定活動[1]。在役考核作為檢驗裝備試驗鑒定工作中的重要一環(huán)，能夠持續(xù)考核裝備性能試驗與作戰(zhàn)試驗階段難以考核或因條件限制未能充分考核的指標，也能夠有效發(fā)現(xiàn)裝備服役期間的問題缺陷，從而推動裝備改進升級工作。

數(shù)據(jù)采集是試驗鑒定的基礎(chǔ)工作，裝備服役期間產(chǎn)生的使用、管理、維修等數(shù)據(jù)具有評估裝備效能的潛在價值，在大數(shù)據(jù)技術(shù)日益發(fā)展的今天，數(shù)據(jù)價值是推動裝備發(fā)展建設(shè)的重要源泉。在役考核階段數(shù)據(jù)采集工作較性能試驗與作戰(zhàn)試驗階段具有數(shù)據(jù)采集量大、數(shù)據(jù)類型多、采集時間長等特點，因此在役數(shù)據(jù)采集工作需要創(chuàng)新采集方法，建立采集規(guī)范，確保采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

1 裝備在役考核數(shù)據(jù)概述

1.1 裝備在役考核數(shù)據(jù)內(nèi)容及分類

裝備列裝配發(fā)到用戶手中之后就進入了正常的在役考核期，也可以理解為服役使用期。無論是國防軍事單位還是大型國企民企，裝備在服役使用階段都會產(chǎn)生大量狀態(tài)數(shù)據(jù)與用戶數(shù)據(jù)，軍隊裝備在役考核階段或企業(yè)裝備配發(fā)后的壽命周期內(nèi)需要采集的數(shù)據(jù)種類眾多，主要包含裝備服役期間的使用、維修、管理、故障等數(shù)據(jù)。雖然不同類型的裝備在役考核數(shù)據(jù)具體內(nèi)容各有不同，但總體上可以從考核內(nèi)容、涉及工作、考核方式及采集時序4 個角度進行分類（圖1）。

圖1 在役考核數(shù)據(jù)分類

在役考核數(shù)據(jù)，按照在役考核內(nèi)容，可以分為在役適用性數(shù)據(jù)、適編性數(shù)據(jù)、適配性數(shù)據(jù)、服役經(jīng)濟性數(shù)據(jù)；按照涉及部隊日常工作，可以分為戰(zhàn)備值勤數(shù)據(jù)、日常訓(xùn)練數(shù)據(jù)、維護保養(yǎng)數(shù)據(jù)、聯(lián)合演訓(xùn)數(shù)據(jù)；按照在役考核方式，可以分為結(jié)合式考核數(shù)據(jù)與專項考核數(shù)據(jù)；按照采集時序，可以分為歷史數(shù)據(jù)、現(xiàn)場考核數(shù)據(jù)。

1.2 裝備在役考核數(shù)據(jù)特點

數(shù)據(jù)是開展在役考核評估的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)采集質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到考核結(jié)果的好壞。裝備按照數(shù)量區(qū)分，主要包括大批量通用裝備和小子樣專用裝備。大批量通用裝備在役考核數(shù)據(jù)容易采集獲取，小子樣專用裝備因其服役樣本較少[2]，使命任務(wù)和工作環(huán)境特殊，在役考核數(shù)據(jù)量自然就相對較少，數(shù)據(jù)產(chǎn)生的規(guī)律也有所不同?？傮w來看，裝備在役考核數(shù)據(jù)主要有以下3 個特點。

1.2.1 數(shù)據(jù)總量大

裝備從列裝服役到退役報廢，在使用運用、維護保養(yǎng)、演習(xí)訓(xùn)練過程中會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。裝備狀態(tài)數(shù)據(jù)積累速度快，在役考核裝備包括各型主戰(zhàn)裝備及保障裝備，涵蓋的考核指標多、涉及工作廣、考核時間長，包括各類裝備出廠列裝數(shù)據(jù)、歷史記錄數(shù)據(jù)，以往考核試驗數(shù)據(jù)、日常訓(xùn)練管理數(shù)據(jù)、告警故障數(shù)據(jù)、維修保養(yǎng)數(shù)據(jù)、支援部隊執(zhí)行任務(wù)數(shù)據(jù)等。

1.2.2 分布范圍廣

裝備在役考核數(shù)據(jù)分布于裝備動用使用全過程，從列裝初期到壽命末期均有需要采集的在役數(shù)據(jù)。在役考核數(shù)據(jù)分布相對雜亂，分布于各部門試驗計劃文件（研制總要求、試驗大綱、方案），使用部隊裝備日常登記統(tǒng)計資料，歷次考核資料中，包括已經(jīng)完成的性能、作戰(zhàn)試驗數(shù)據(jù)、裝備狀態(tài)數(shù)據(jù)、訓(xùn)練演練數(shù)據(jù)、日常管理維護數(shù)據(jù)，以及裝備全系統(tǒng)、分系統(tǒng)、單裝數(shù)據(jù)，各類操作使用環(huán)境下的任務(wù)數(shù)據(jù)等[3]。

1.2.3 標準不統(tǒng)一

裝備型號種類眾多，試驗鑒定數(shù)據(jù)分散于各單位各平臺，各型裝備的在役考核數(shù)據(jù)采集標準要求還未做到統(tǒng)一。在役考核數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)內(nèi)容、問題記錄、數(shù)據(jù)精度、填寫要求、存儲、傳遞和維護等方面未做明確規(guī)范，導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)距離元數(shù)據(jù)的標準相差較遠，可能導(dǎo)致某些數(shù)據(jù)無法運用到考核評估中。雖然裝備服役期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量巨大，但是滿足在役考核標準要求的數(shù)據(jù)量不足，由于標準、規(guī)格、要素、粒度不同，應(yīng)用難度大，挖掘價值小。

1.3 裝備在役考核數(shù)據(jù)采集現(xiàn)狀分析

裝備在役考核數(shù)據(jù)采集就是圍繞在役考核目的，采集裝備列裝服役后產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)，但當(dāng)前裝備在役考核數(shù)據(jù)采集工作還缺乏統(tǒng)一管理的平臺[4]，數(shù)據(jù)采集效率與質(zhì)量不高，采集標準規(guī)范不統(tǒng)一，不同部門間數(shù)據(jù)共享困難。

1.3.1 數(shù)據(jù)采集難度大

雖然裝備總體上數(shù)據(jù)量大，但是由于部隊缺少專門用于數(shù)據(jù)采集的手段和工具，平時缺乏數(shù)據(jù)采集意識，導(dǎo)致多數(shù)在役考核數(shù)據(jù)都流失了。在役考核工作涉及單位多，部門間協(xié)調(diào)難度大，長期跟蹤采集數(shù)據(jù)的難度大，一些實時性強的數(shù)據(jù)也無法及時采集。部隊任務(wù)多、專業(yè)采集人員少，由于缺乏制度保障，很難在不影響部隊日常工作的前提下采集到需要的在役考核數(shù)據(jù)。

1.3.2 采集數(shù)據(jù)質(zhì)量低

當(dāng)前部隊在役考核數(shù)據(jù)的采集手段還比較少，缺乏強有力的數(shù)據(jù)采集手段實現(xiàn)不同任務(wù)情況下的數(shù)據(jù)采集工作[5]，日常工作中的數(shù)據(jù)主要靠值勤人員文字記錄，容易導(dǎo)致所記錄的數(shù)據(jù)內(nèi)容、格式不統(tǒng)一，容易出現(xiàn)差錯，數(shù)據(jù)可靠性不高。結(jié)合5G、云計算、人工智能等技術(shù)研究開發(fā)的智能化采集工具較少，機器采集與人工采集結(jié)合不緊密，采集到的有用數(shù)據(jù)少、質(zhì)量低。

1.3.3 信息共享有困難

裝備在役考核過程涉及單位多，許多歷史數(shù)據(jù)分屬裝備全壽命周期的不同階段，分別保存于研制單位、使用單位、試驗鑒定部門等不同單位，數(shù)據(jù)庫建設(shè)不完善，缺乏系統(tǒng)高效的數(shù)據(jù)共享機制。各單位之間、各業(yè)務(wù)部門之間共享使用數(shù)據(jù)難度大，查詢調(diào)閱機制不順暢，一些歷史考核數(shù)據(jù)二次利用價值低[6]，導(dǎo)致在役考核數(shù)據(jù)不能高效傳遞交流。

2 裝備在役考核數(shù)據(jù)采集流程

裝備在役考核數(shù)據(jù)采集通常需要根據(jù)在役考核的目的進行詳細籌劃，制定切實可行的采集計劃，確?？己巳蝿?wù)圓滿完成。數(shù)據(jù)采集流程通常包括5 步（圖2）。

圖2 在役考核數(shù)據(jù)采集流程

2.1 明確數(shù)據(jù)采集需求

成立在役考核領(lǐng)導(dǎo)小組，依據(jù)在役考核目的明確數(shù)據(jù)采集需求，根據(jù)考核要求，采用使命任務(wù)到具體能力指標的分析方法，自上而下、層層分解，構(gòu)建在役考核指標體系。將需要采集的數(shù)據(jù)具體化，把數(shù)據(jù)采集需求定準定好，設(shè)計好數(shù)據(jù)的需求類型及采集方法，采集要做到完整、及時、精確，客觀真實地反映裝備運行真實情況[7]。

2.2 制定采集方案

在役考核多是結(jié)合部隊工作任務(wù)、值班備勤進行的，主要根據(jù)在役考核大綱要求和具體實施條件組織實施。為避免影響部隊工作任務(wù)，需要制定詳細的采集方案，緊密結(jié)合部隊?wèi)?zhàn)備訓(xùn)練、聯(lián)合演訓(xùn)、裝備管理等工作任務(wù)來安排，當(dāng)部隊工作調(diào)整時，采集方案應(yīng)同步調(diào)整。同時對數(shù)據(jù)采集人員進行相應(yīng)的培訓(xùn)，明確數(shù)據(jù)采集人員職責(zé)分工，明確數(shù)據(jù)采集的范圍、內(nèi)容、分工、進度與質(zhì)量要求。

2.3 數(shù)據(jù)采集與錄入

考核部隊根據(jù)采集計劃和采集標準進行數(shù)據(jù)采集，基礎(chǔ)類數(shù)據(jù)（裝備出廠信息、出廠時間、平臺型號）通過查閱資料獲取，客觀變化類數(shù)據(jù)（故障時間、維修時間、告警次數(shù)）通過查詢登記資料或在裝備控制后臺服務(wù)器中提取，主觀感受類數(shù)據(jù)（人及功效、裝備數(shù)量滿足度、軟件系統(tǒng)界面操作性）應(yīng)制定問卷組織裝備使用人員進行調(diào)查統(tǒng)計。數(shù)據(jù)采集應(yīng)尊重客觀實際，由裝備操作人員配合數(shù)據(jù)采集人員完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和歷史數(shù)據(jù)收集，及時將采集到的數(shù)據(jù)梳理匯總到計算機，保存?zhèn)浞荨?/p>

2.4 數(shù)據(jù)預(yù)處理

在役考核領(lǐng)導(dǎo)小組負責(zé)對采集到的數(shù)據(jù)進行檢查核查，根據(jù)需要建立數(shù)據(jù)狀態(tài)矩陣，進行壓縮、檢索、歸檔。做好裝備在役考核數(shù)據(jù)預(yù)處理工作，主要包括數(shù)據(jù)篩查清洗（補存缺失的數(shù)據(jù)值、平滑噪聲數(shù)據(jù)、識別剔除奇異值）、數(shù)據(jù)集成處理（處理對象匹配與冗余、重復(fù)問題）、數(shù)據(jù)變換（數(shù)據(jù)平滑處理、泛化處理）[8]，對數(shù)據(jù)進行標準化規(guī)范化處理，確保數(shù)據(jù)符合具體模型的挖掘評估要求。

2.5 數(shù)據(jù)應(yīng)用管理

對采集的在役考核數(shù)據(jù)進行預(yù)處理后，可根據(jù)考核目的綜合運用聚類分析、關(guān)聯(lián)分析、回歸分析等算法進行挖掘評估[9]，為裝備運用及改進改型提供意見建議。制定在役考核數(shù)據(jù)管理制度，建立試驗數(shù)據(jù)標準體系，搭建數(shù)據(jù)管理軟硬件平臺，常態(tài)開展在役考核數(shù)據(jù)采集、維護、更新、存儲、應(yīng)用等活動，并建立裝備在役考核數(shù)據(jù)庫，以便隨時查詢使用。

3 裝備在役考核數(shù)據(jù)采集方法

在役考核數(shù)據(jù)分散于操作手冊、登記統(tǒng)計資料中，有圖片、視頻、電子文檔、紙質(zhì)資料等不同存在形式，針對不同類別的數(shù)據(jù)應(yīng)采用不同的采集方法[10]。

3.1 人工采集

3.1.1 歷史數(shù)據(jù)采集

歷史數(shù)據(jù)是在役考核數(shù)據(jù)的重要來源，需要一線工作人員結(jié)合年度工作任務(wù)執(zhí)行，平時注重積累在役考核數(shù)據(jù)，對于裝備在工作中出現(xiàn)的故障問題應(yīng)及時做好記錄，可以將裝備歷史數(shù)據(jù)記錄按類別分為裝備質(zhì)量類問題數(shù)據(jù)、裝備運用類問題數(shù)據(jù)、裝備保障類問題數(shù)據(jù)、裝備管理類問題數(shù)據(jù)4 類[11]。裝備服役期歷史數(shù)據(jù)包括裝備研制論證部門提供的操作使用手冊方面的數(shù)據(jù)資料、裝備管理部門積累的管理運用數(shù)據(jù)、試驗主管部門提供的前期性能試驗與作戰(zhàn)試驗數(shù)據(jù)，部隊掌握的使用維護數(shù)據(jù)，這些歷史數(shù)據(jù)大都需要按要求進行人工采集。

3.1.2 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集

在役考核實施過程中，任務(wù)部隊?wèi)?yīng)當(dāng)根據(jù)在役考核數(shù)據(jù)需求和要求，在考核小組的指導(dǎo)下指定專人進行數(shù)據(jù)采集、記錄，這些數(shù)據(jù)需要及時采集、定期匯總，逐級匯報給業(yè)務(wù)部門，并作為在役考核的重要參考資料。在需要考核裝備適編性、適配性、人機工效等主觀感受類數(shù)據(jù)時，要有針對性地設(shè)計問卷，做好登記統(tǒng)計。在進行專項在役考核時（比如服役期經(jīng)濟性考核），應(yīng)根據(jù)考核目的制定專用采集表格對重點關(guān)注的部分在役考核數(shù)據(jù)進行專門采集[12]。人工采集各類數(shù)據(jù)時，要堅持以任務(wù)為牽引，抓好可靠性指標的長期跟蹤采集，以制度規(guī)范為約束做好維護保養(yǎng)類數(shù)據(jù)的定期采集，做到每周登記統(tǒng)計、每月整理匯總，裝備出現(xiàn)重大問題時及時采集狀態(tài)數(shù)據(jù)。

3.2 機器設(shè)備采集

3.2.1 在線采集

在線實時采集數(shù)據(jù)對在役考核價值巨大，試驗鑒定中在線數(shù)據(jù)采集多采用機器設(shè)備自主采集，實時傳輸，在線采集設(shè)備主要包括各類傳感器、存儲器及配套軟硬件。采用智能采集設(shè)備進行實時數(shù)據(jù)采集是一種高效獲取試驗數(shù)據(jù)的方法，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，完全可以將裝備在役考核數(shù)據(jù)實時提取并傳輸至后臺服務(wù)器，甚至可以智能采集需要的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，比如裝備正常工作時間、發(fā)生故障時間等在役適用性指標[13]。

3.2.2 離線采集

對于一些需要長期跟蹤采集或者由于技術(shù)條件限制難以實時采集傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)進行離線采集。著力加快數(shù)據(jù)采集條件建設(shè)[14]，研發(fā)移動數(shù)據(jù)采集終端采集在役考核數(shù)據(jù)，移動采集終端具有接口互聯(lián)、軟件互通、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等基本功能。在執(zhí)行任務(wù)或訓(xùn)練演習(xí)過程中將數(shù)據(jù)采集裝置安裝于裝備終端進行數(shù)據(jù)采集，自動記錄存儲，將采集的數(shù)據(jù)信息保存于內(nèi)置存儲器，待任務(wù)結(jié)束后離線下載轉(zhuǎn)存于計算機。

4 加強在役考核數(shù)據(jù)采集工作的建議

為提高數(shù)據(jù)采集效率，充分發(fā)揮在役考核數(shù)據(jù)效益，應(yīng)加強數(shù)據(jù)采集制度規(guī)范研究，建立符合裝備運用特點的數(shù)據(jù)采集規(guī)范。

4.1 完善數(shù)據(jù)采集制度規(guī)范

統(tǒng)一的制度規(guī)范是在役考核數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)保證。通過對裝備擔(dān)負的使命任務(wù)進行分析，分解任務(wù)剖面，明確不同類型裝備數(shù)據(jù)采集類別及在役考核數(shù)據(jù)指標，規(guī)范數(shù)據(jù)采集組織指揮流程，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口協(xié)議、測試測量工具、分析評估模型。利用制度固化采集數(shù)據(jù)的內(nèi)容與要求，構(gòu)建全域多維的數(shù)據(jù)采集、傳輸、顯示和共享體系[15]，規(guī)范數(shù)據(jù)采集、處理、存儲的技術(shù)要求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集智能化自動化、數(shù)據(jù)傳輸實時化、數(shù)據(jù)格式標準化、數(shù)據(jù)處理批量化等要求。

4.2 培育專業(yè)數(shù)據(jù)采集人才

由于在役考核試驗體系龐大復(fù)雜，數(shù)據(jù)采集量大，如果沒有專業(yè)人才嚴格依據(jù)規(guī)范的數(shù)據(jù)采集流程和標準采集，就會導(dǎo)致采集的數(shù)據(jù)雜亂無章。加強專業(yè)人才隊伍建設(shè)，應(yīng)著重培養(yǎng)既懂裝備使用又懂?dāng)?shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)采集人員，按編制科學(xué)配備數(shù)據(jù)維護管理人員，通過專項任務(wù)實踐鍛煉，提升數(shù)據(jù)采集維護人員數(shù)據(jù)采集和維護管理能力。加強頂層設(shè)計，合理配備數(shù)據(jù)采集相關(guān)人員?？梢栽谶B排級單位編配數(shù)據(jù)采集員、數(shù)據(jù)維護員，旅營級單位編配數(shù)據(jù)管理員、維護工程師，基地級單位編制數(shù)據(jù)開發(fā)工程師、運維工程師、總工程師。

4.3 建設(shè)在役考核數(shù)據(jù)工程

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，在役考核裝備數(shù)據(jù)管理應(yīng)用也要向數(shù)據(jù)工程建設(shè)邁進。可根據(jù)實際需要將數(shù)據(jù)工程層次架構(gòu)劃分為基礎(chǔ)層、系統(tǒng)層、應(yīng)用層（圖3）。

圖3 在役考核數(shù)據(jù)工程架構(gòu)

其中，基礎(chǔ)層主要包含裝備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、仿真實驗數(shù)據(jù)庫等底層數(shù)據(jù)；系統(tǒng)層主要包含數(shù)據(jù)建模標準規(guī)范、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)挖掘、信息檢索、數(shù)據(jù)集成；應(yīng)用層主要包含數(shù)據(jù)評估可視化、數(shù)據(jù)信息服務(wù)、數(shù)據(jù)共享服務(wù)等其他服務(wù)產(chǎn)品。從管理機制、理論技術(shù)、運行保障等方面入手，深入分析典型裝備在役考核數(shù)據(jù)特點，研究數(shù)據(jù)采集方法，注重元數(shù)據(jù)的積累，不斷更新在役考核數(shù)據(jù)庫，規(guī)范底層軟硬件接口協(xié)議，添加必要的數(shù)據(jù)標簽、編碼，構(gòu)設(shè)層次分明的在役考核數(shù)據(jù)工程，科學(xué)管理數(shù)據(jù)，按需共享數(shù)據(jù)。

5 結(jié)論

在役考核是裝備試驗鑒定最后一個環(huán)節(jié)，主要考核各型裝備的部隊適用性、適編性、適配性等內(nèi)容，是發(fā)現(xiàn)裝備服役后質(zhì)量問題的重要手段，是推動裝備戰(zhàn)法運用及改進改型的重要支撐。在役考核數(shù)據(jù)采集的工作復(fù)雜繁瑣，本文主要梳理了在役考核數(shù)據(jù)的參考分類與特點，分析裝備在役考核數(shù)據(jù)采集現(xiàn)狀，明確在役考核數(shù)據(jù)采集的一般流程，總結(jié)在役考核數(shù)據(jù)采集方法，提出加強在役考核數(shù)據(jù)采集工作的有益建議，可推廣應(yīng)用于具體裝備的在役考核數(shù)據(jù)采集管理工作中。