李江濤,張 英,張京濤,張 闖

(國(guó)防大學(xué)聯(lián)合作戰(zhàn)學(xué)院,河北 石家莊 050084)

評(píng)估分析是聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)之一,更是整個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的牽引。聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估框架是對(duì)作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估活動(dòng)的一種認(rèn)識(shí)和指導(dǎo),通常由一些關(guān)鍵要素構(gòu)成。這些要素之間具有一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系,反映的是人們對(duì)該活動(dòng)相關(guān)知識(shí)或規(guī)律的內(nèi)在認(rèn)知。

本文通過(guò)對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估框架的研究,來(lái)規(guī)范聯(lián)合作戰(zhàn)方案評(píng)估分析活動(dòng),從而進(jìn)一步從評(píng)估分析的視角深化對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的認(rèn)識(shí),為更加科學(xué)有效地組織、實(shí)施仿真實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和構(gòu)建開(kāi)發(fā)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供理論依據(jù)和方法。

1 概述

1.1 問(wèn)題分析

當(dāng)前,對(duì)于作戰(zhàn)方案的評(píng)估分析多是在仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,運(yùn)用已有經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)方法,對(duì)仿真生成的過(guò)程和結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行事后分析和處理,挖掘結(jié)果數(shù)據(jù)背后隱藏的作戰(zhàn)規(guī)律。但是,由于評(píng)估分析在仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)束后實(shí)施,使得評(píng)估分析內(nèi)容無(wú)法與實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)有效整合,從而難以確保評(píng)估分析活動(dòng)全面與合理，并且由于仿真模型只是對(duì)現(xiàn)實(shí)作戰(zhàn)活動(dòng)的簡(jiǎn)化抽象,使得事后分析所依賴的結(jié)果數(shù)據(jù)存在失真、失效和失準(zhǔn)等情況,從而無(wú)法全面準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)方案評(píng)估分析的目的和需求。

作戰(zhàn)方案評(píng)估分析是一項(xiàng)貫穿作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的連續(xù)的實(shí)踐活動(dòng)。邏輯起點(diǎn)是軍事人員提出的作戰(zhàn)方案評(píng)估需求,目的是為軍事指揮員科學(xué)決策提供依據(jù),包含方案數(shù)據(jù)化、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、建模仿真、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果可視化等多個(gè)步驟和環(huán)節(jié),需要在作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備、組織實(shí)施和結(jié)果分析等各個(gè)階段中統(tǒng)籌考慮評(píng)估分析的具體需求。因此,需要研究設(shè)計(jì)評(píng)估分析框架,使其既能清晰地反映作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)與評(píng)估分析兩者之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,又能對(duì)作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)與評(píng)估分析的一體化設(shè)計(jì)和實(shí)施提供總體指導(dǎo)和規(guī)范。

1.2 評(píng)估框架的內(nèi)涵

聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估框架,是對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估分析要素的組成結(jié)構(gòu)以及工作機(jī)制的具體描述。其內(nèi)涵體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

1)評(píng)估分析要素既包括對(duì)評(píng)估分析過(guò)程順利實(shí)施具有決定作用的、規(guī)程中必須存在的、牽引整個(gè)評(píng)估分析活動(dòng)的要素,也包括在具體目標(biāo)或局部功能實(shí)現(xiàn)上,對(duì)評(píng)估分析過(guò)程起輔助和支撐作用的要素。

2)組成結(jié)構(gòu)是評(píng)估分析要素之間的相互聯(lián)系、相互作用的方式或有序組合,反映了評(píng)估分析要素如何進(jìn)行分工、分組和協(xié)調(diào)合作,以實(shí)現(xiàn)對(duì)評(píng)估分析活動(dòng)的支撐。

3)工作機(jī)制是評(píng)估分析要素在評(píng)估分析活動(dòng)中應(yīng)遵循的工作程序和交互規(guī)則,以便實(shí)現(xiàn)評(píng)估分析各要素的有機(jī)聯(lián)系,保障評(píng)估分析活動(dòng)以一個(gè)相輔相成的整體有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

評(píng)估框架的構(gòu)成基礎(chǔ)是各個(gè)評(píng)估分析要素。這些要素在邏輯上和功能上相互關(guān)聯(lián)、相互作用,共同支撐整個(gè)評(píng)估分析活動(dòng);評(píng)估框架的核心內(nèi)容是評(píng)估分析要素的組織結(jié)構(gòu)和工作機(jī)制,其本質(zhì)是對(duì)評(píng)估分析活動(dòng)內(nèi)在規(guī)律進(jìn)行抽象和提煉;評(píng)估框架的主要功能是指導(dǎo)仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估分析活動(dòng)有序組織和開(kāi)展,使評(píng)估分析活動(dòng)貫穿于仿真實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程。

2 聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估框架設(shè)計(jì)

評(píng)估框架設(shè)計(jì),是運(yùn)用相關(guān)理論指導(dǎo)評(píng)估框架構(gòu)建實(shí)踐的過(guò)程,主要涉及問(wèn)題分析、基本思路、主要原則、設(shè)計(jì)方法、組成結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵要素等內(nèi)容。

2.1 基本思路

研究和設(shè)計(jì)評(píng)估框架,首要是研究和認(rèn)清評(píng)估分析活動(dòng)的本質(zhì),主要是厘清三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:評(píng)估分析活動(dòng)具體涉及哪些相關(guān)要素;要素之間如何相互關(guān)聯(lián)和相互作用;這些要素通過(guò)相互關(guān)聯(lián)和相互作用形成的整體具有什么樣的工作機(jī)制。

首先,從評(píng)估分析的視角,分析聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估分析的全過(guò)程,研究評(píng)估分析各個(gè)階段的劃分,以及每個(gè)階段的主要內(nèi)容,對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行歸納和總結(jié),形成各階段的評(píng)估分析要素。

其次,抽象和總結(jié)評(píng)估分析要素在方案評(píng)估各階段的具體作用,明確其相互之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系和作用機(jī)制,對(duì)各階段其他相關(guān)工作內(nèi)容的具體要求,以及為評(píng)估分析活動(dòng)可能提供的具體支撐。

再次,綜合分析方案評(píng)估各階段的工作內(nèi)容和工作流程,研究評(píng)估分析要素在方案評(píng)估活動(dòng)中的作用機(jī)制和工作流程,形成方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估框架。

最后,從數(shù)據(jù)角度來(lái)看,在方案評(píng)估過(guò)程中,數(shù)據(jù)起基礎(chǔ)性作用,將各階段的評(píng)估分析要素串聯(lián)起來(lái),依據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)活動(dòng)基本流程,建立由各類數(shù)據(jù)相互銜接形成的數(shù)據(jù)主線,牽引評(píng)估框架的設(shè)計(jì),如圖1所示。其中,仿真實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的起點(diǎn)為評(píng)估分析目的數(shù)據(jù),它來(lái)自于軍事需求信息,如作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)等;活動(dòng)終點(diǎn)是評(píng)估分析結(jié)果數(shù)據(jù),是實(shí)驗(yàn)得出的知識(shí)和規(guī)律。實(shí)線為實(shí)驗(yàn)流程,虛線為數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)。

圖1 方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估活動(dòng)中的數(shù)據(jù)主線

2.2 設(shè)計(jì)方法

聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估框架,可視為一個(gè)由評(píng)估分析要素及其關(guān)聯(lián)關(guān)系組合形成的有機(jī)系統(tǒng)。評(píng)估框架設(shè)計(jì)屬于系統(tǒng)工程的應(yīng)用范疇。因此,基于系統(tǒng)工程理論和評(píng)估分析需求,遵循設(shè)計(jì)的基本思路,提出“體系—過(guò)程—數(shù)據(jù)”三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,如圖2所示。

圖2 “體系—過(guò)程—數(shù)據(jù)”三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

1)體系維

其用來(lái)表示方案評(píng)估分析的內(nèi)容體系,包括對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)方案的靜態(tài)評(píng)估和動(dòng)態(tài)評(píng)估兩類內(nèi)容。這兩類評(píng)估內(nèi)容分別由一系列的評(píng)估項(xiàng)構(gòu)成,它們之間形成一個(gè)有機(jī)聯(lián)系的整體，主要包括戰(zhàn)斗部署效果、行動(dòng)過(guò)程效果、協(xié)同過(guò)程效果、任務(wù)完成效果和綜合作戰(zhàn)效果等。

體系維所含項(xiàng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系是(如圖3所示):多個(gè)行動(dòng)過(guò)程效果通過(guò)聚合生成協(xié)同過(guò)程效果;多個(gè)協(xié)同過(guò)程效果通過(guò)聚合生成任務(wù)完成效果;多項(xiàng)任務(wù)完成效果通過(guò)聚合生成綜合作戰(zhàn)效果。戰(zhàn)斗部署效果和綜合作戰(zhàn)效果分別反映聯(lián)合作戰(zhàn)方案中部署方案和行動(dòng)方案的仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估效果,支持最終方案綜合評(píng)估分析結(jié)果的生成。

圖3 體系維所含評(píng)估分析要素關(guān)聯(lián)關(guān)系

2)過(guò)程維

其用來(lái)表示一次完整的方案評(píng)估分析活動(dòng)應(yīng)包含的工作階段。它從評(píng)估分析的視角將仿真實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)階段包含的評(píng)估要素進(jìn)行歸納,并按一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系和作用機(jī)制進(jìn)行組織,進(jìn)而形成評(píng)估分析活動(dòng)的具體實(shí)施過(guò)程，主要包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、仿真運(yùn)行、作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析、評(píng)估計(jì)算和分析、評(píng)估分析結(jié)果和評(píng)估分析報(bào)告等。

過(guò)程維所含項(xiàng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系是(如圖4所示):實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)指導(dǎo)和牽引仿真運(yùn)行;評(píng)估計(jì)算和分析結(jié)果對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、仿真運(yùn)行、作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析實(shí)施反饋控制;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、仿真運(yùn)行、作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析、評(píng)估計(jì)算和分析、評(píng)估分析結(jié)果共同支持評(píng)估分析報(bào)告生成;仿真運(yùn)行為作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析提供數(shù)據(jù)源,支撐其實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析;作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析為評(píng)估計(jì)算和分析提供需求數(shù)據(jù),支撐其生成評(píng)估分析結(jié)果。

圖4 過(guò)程維所含評(píng)估分析要素關(guān)聯(lián)關(guān)系

3)數(shù)據(jù)維

其用來(lái)表示方案評(píng)估活動(dòng)中的各類應(yīng)用數(shù)據(jù),它按照方案評(píng)估開(kāi)展的順序,對(duì)各類數(shù)據(jù)的歸納和總結(jié)，主要包括仿真系統(tǒng)初始數(shù)據(jù)(基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、環(huán)境條件數(shù)據(jù)、作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)、模型規(guī)則數(shù)據(jù))、仿真過(guò)程數(shù)據(jù)、仿真結(jié)果數(shù)據(jù)、評(píng)估分析模型需求數(shù)據(jù)和評(píng)估分析結(jié)果數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)維所含項(xiàng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系是(如圖5所示):仿真實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,需將仿真系統(tǒng)初始數(shù)據(jù)加載到仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中,用以驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)作戰(zhàn)方案進(jìn)行仿真模擬;通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)行,生成大量仿真過(guò)程和結(jié)果數(shù)據(jù);系統(tǒng)將仿真系統(tǒng)初始數(shù)據(jù)、仿真過(guò)程和結(jié)果數(shù)據(jù)提供給作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析器,經(jīng)過(guò)解析生成多種評(píng)估分析模型的需求數(shù)據(jù);通過(guò)相應(yīng)模型運(yùn)行,評(píng)估分析模型需求數(shù)據(jù)生成評(píng)估分析結(jié)果數(shù)據(jù)。

圖5 數(shù)據(jù)維所含評(píng)估分析要素關(guān)聯(lián)關(guān)系

2.3 組成結(jié)構(gòu)

通過(guò)對(duì)“體系—過(guò)程—數(shù)據(jù)”三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法中各維度評(píng)估分析要素進(jìn)行歸類、細(xì)化和銜接,我們?cè)O(shè)計(jì)了聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估框架,其組成結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估框架組成結(jié)構(gòu)

評(píng)估框架主要包括“六類要素”、“五個(gè)節(jié)點(diǎn)”、“四種數(shù)據(jù)”和“兩項(xiàng)機(jī)制”。

“六類要素”是指實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類要素、仿真運(yùn)行類要素、作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析類要素、評(píng)估計(jì)算和分析類要素、評(píng)估分析結(jié)果類要素和評(píng)估分析報(bào)告。以評(píng)估分析活動(dòng)開(kāi)展的時(shí)間順序?yàn)檩S線,框架將評(píng)估分析活動(dòng)劃分成六個(gè)工作階段(對(duì)應(yīng)圖2所示過(guò)程維),每個(gè)工作階段包含相應(yīng)的評(píng)估分析要素。

“五個(gè)節(jié)點(diǎn)”是指評(píng)估指標(biāo)體系和模型、仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析器、因果/相關(guān)性追溯分析器和方案綜合評(píng)估分析結(jié)果。它們是每一類要素內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),是評(píng)估框架的關(guān)鍵功能項(xiàng),是認(rèn)識(shí)和理解評(píng)估框架的切入點(diǎn)。

“四種數(shù)據(jù)”是指仿真系統(tǒng)運(yùn)行初始數(shù)據(jù)、仿真過(guò)程和結(jié)果數(shù)據(jù)、評(píng)估分析模型需求數(shù)據(jù)和評(píng)估分析結(jié)果數(shù)據(jù)(對(duì)應(yīng)圖2所示數(shù)據(jù)維),它們產(chǎn)成和應(yīng)用于評(píng)估分析活動(dòng)的不同階段。在評(píng)估框架中,分別從屬于仿真運(yùn)行、作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析和評(píng)估分析結(jié)果三類要素。

“兩項(xiàng)機(jī)制”是指評(píng)估框架所具有的工作運(yùn)行機(jī)制和數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)機(jī)制。通過(guò)抽象和總結(jié)各評(píng)估分析要素在方案評(píng)估各階段的具體作用,明確其相互之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系和作用機(jī)制,構(gòu)成評(píng)估框架的兩項(xiàng)機(jī)制。從工作時(shí)序角度看,在評(píng)估分析活動(dòng)的不同階段,評(píng)估框架的各評(píng)估分析要素相互作用,構(gòu)成工作運(yùn)行機(jī)制;從數(shù)據(jù)支持角度看,評(píng)估框架的各評(píng)估分析要素通過(guò)數(shù)據(jù)相互銜接,形成數(shù)據(jù)的閉合回路,構(gòu)成數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)機(jī)制。

2.4 要素分析

按照評(píng)估分析活動(dòng)工作階段的劃分,評(píng)估框架將評(píng)估分析要素歸納為六類(如圖6所示)。其中,評(píng)估分析報(bào)告可看作方案評(píng)估分析活動(dòng)的一項(xiàng)“產(chǎn)品”,其他五類要素涵蓋了評(píng)估分析活動(dòng)的全過(guò)程,共同支持評(píng)估分析報(bào)告的撰寫。

1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類要素

該類要素為方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估分析活動(dòng)提供牽引和指導(dǎo),主要包括評(píng)估分析內(nèi)容、評(píng)估分析方法、評(píng)估指標(biāo)體系和模型、敏感因素和實(shí)驗(yàn)點(diǎn)、仿真模型和作戰(zhàn)方案仿真想定等。評(píng)估分析內(nèi)容(對(duì)應(yīng)圖2所示體系維)是評(píng)估分析活動(dòng)的目標(biāo)和依據(jù);評(píng)估分析方法實(shí)現(xiàn)對(duì)評(píng)估分析內(nèi)容進(jìn)行計(jì)算分析;評(píng)估指標(biāo)體系和模型是該類要素的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),它依據(jù)評(píng)估分析內(nèi)容和方法進(jìn)行構(gòu)建,用于評(píng)判和衡量方案作戰(zhàn)效果的標(biāo)準(zhǔn)和度量尺度,制約著敏感因素和實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的設(shè)計(jì)、作戰(zhàn)方案仿真想定的擬制和仿真模型的構(gòu)建。

2)仿真運(yùn)行類要素

該類要素為方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估分析活動(dòng)提供數(shù)據(jù)源,主要包括仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)運(yùn)行初始數(shù)據(jù)、仿真過(guò)程數(shù)據(jù)和仿真結(jié)果數(shù)據(jù)。其中,仿真系統(tǒng)運(yùn)行初始數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、環(huán)境條件數(shù)據(jù)、作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)、模型規(guī)則數(shù)據(jù)等。仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是該類要素的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),是實(shí)現(xiàn)方案動(dòng)態(tài)仿真、生成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的工具和平臺(tái)。仿真運(yùn)行開(kāi)始前,將仿真系統(tǒng)運(yùn)行初始數(shù)據(jù)加載到仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的自主模擬,生成仿真過(guò)程和結(jié)果數(shù)據(jù)。

3)作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析類要素

該類要素為各類評(píng)估分析模型運(yùn)行提供需求數(shù)據(jù),主要包括作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析器和解析生成的各類模型需求數(shù)據(jù)。其中,需求數(shù)據(jù)分為追溯分析數(shù)據(jù)、兵力編成數(shù)據(jù)、力量配置數(shù)據(jù)、任務(wù)區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)、行動(dòng)過(guò)程結(jié)果數(shù)據(jù)、協(xié)同過(guò)程結(jié)果數(shù)據(jù)、指令報(bào)告數(shù)據(jù)、實(shí)體狀態(tài)數(shù)據(jù)、實(shí)體交互數(shù)據(jù)、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)等。作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析器是該類要素的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),主要對(duì)仿真系統(tǒng)運(yùn)行初始數(shù)據(jù)及仿真過(guò)程和結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和再組織。

4)評(píng)估計(jì)算和分析類要素

該類要素通過(guò)調(diào)用作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析器生成的相關(guān)數(shù)據(jù),驅(qū)動(dòng)各類模型運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)方案評(píng)估計(jì)算和分析,獲取各類評(píng)估分析結(jié)果,主要包括因果/相關(guān)性追溯分析器、靜態(tài)評(píng)估計(jì)算模型、動(dòng)態(tài)評(píng)估計(jì)算模型、態(tài)勢(shì)回放模型、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型等。因果/相關(guān)性追溯分析器是該類要素的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),能夠?qū)δ骋幻舾兄笜?biāo)結(jié)果的成因、某一行動(dòng)或事件的觸發(fā)因素、某一時(shí)刻(空間位置)或某一時(shí)間段戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)生成的原因等進(jìn)行追溯分析,發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)據(jù)背后的作戰(zhàn)規(guī)律,提供更深層的評(píng)估分析結(jié)果。

5)評(píng)估分析結(jié)果類要素

該類要素通過(guò)對(duì)方案仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析,獲取最終表征方案作戰(zhàn)效果的量化數(shù)據(jù),主要包括追溯分析結(jié)果、靜態(tài)評(píng)估結(jié)果、動(dòng)態(tài)評(píng)估結(jié)果、態(tài)勢(shì)回放分析結(jié)果、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果和方案綜合評(píng)估分析結(jié)果等。通過(guò)對(duì)評(píng)估計(jì)算和分析模型運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行歸一化和無(wú)量綱化處理,運(yùn)用賦權(quán)聚合計(jì)算的綜合評(píng)估方法,生成方案綜合評(píng)估分析結(jié)果,實(shí)現(xiàn)多套方案作戰(zhàn)效果優(yōu)劣的比較。

3 聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估框架運(yùn)行機(jī)制

機(jī)制是指一個(gè)工作系統(tǒng)的組織或部分之間相互作用的過(guò)程和方式。這種相互作用是通過(guò)系統(tǒng)各要素之間的相互關(guān)聯(lián)關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)的。評(píng)估框架運(yùn)行機(jī)制是指評(píng)估框架中各組成要素之間相互關(guān)系以及開(kāi)展評(píng)估分析的工作過(guò)程,主要包括評(píng)估框架的工作流程、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、循環(huán)工作特征和并行處理機(jī)制等內(nèi)容。

3.1 工作流程

評(píng)估分析活動(dòng)的工作流程具體反映了評(píng)估框架的工作運(yùn)行機(jī)制,依據(jù)評(píng)估框架的組成結(jié)構(gòu)以及評(píng)估分析要素之間的關(guān)系,可以概括出其工作流程。主要包括:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、仿真運(yùn)行、作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析、評(píng)估計(jì)算和分析、生成評(píng)估分析結(jié)果、撰寫評(píng)估分析報(bào)告等六個(gè)工作環(huán)節(jié),如圖7所示。每個(gè)工作環(huán)節(jié)都包含了相應(yīng)的評(píng)估分析要素和要素間的結(jié)構(gòu)關(guān)系,通過(guò)其內(nèi)在工作關(guān)系,可實(shí)現(xiàn)外部數(shù)據(jù)接收、內(nèi)部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出,工作環(huán)節(jié)間前后關(guān)聯(lián),按一定的運(yùn)行交互規(guī)則相互發(fā)生作用。其中,作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析與評(píng)估計(jì)算和分析是整個(gè)工作流程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

圖7 聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估框架工作流程

1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是評(píng)估分析活動(dòng)的規(guī)劃和指導(dǎo)。按照方案評(píng)估分析的需求和目的,將評(píng)估分析目的與作戰(zhàn)問(wèn)題建立映射關(guān)系,明確評(píng)估分析具體內(nèi)容,選擇合適的方法和工具,按照科學(xué)合理的步驟,有計(jì)劃地展開(kāi)和實(shí)施,這一過(guò)程根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要或時(shí)間條件等具體情況,可簡(jiǎn)可繁、可粗可細(xì),主要包括方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估分析的內(nèi)容、方法、評(píng)估指標(biāo)體系和評(píng)估模型、敏感因素和實(shí)驗(yàn)點(diǎn)、仿真模型、作戰(zhàn)方案仿真想定等。

2)仿真運(yùn)行是評(píng)估分析活動(dòng)的基礎(chǔ)和保證。依據(jù)評(píng)估指標(biāo)和數(shù)據(jù)的要求,設(shè)置仿真參數(shù)(如仿真時(shí)鐘、步長(zhǎng)、隨機(jī)數(shù)種子、迭代次數(shù)等),加載初始數(shù)據(jù),運(yùn)行仿真系統(tǒng),收集模擬生成的過(guò)程和結(jié)果數(shù)據(jù)。若一次模擬所獲取數(shù)據(jù)無(wú)法滿足要求,則將分析結(jié)果反饋給第一步,修正實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),重復(fù)進(jìn)行模擬,直至獲取滿意樣本數(shù)據(jù)。

3)作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析是評(píng)估分析活動(dòng)的“中間紐帶”,起著承上啟下的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換作用。根據(jù)評(píng)估計(jì)算和分析所需數(shù)據(jù)種類、結(jié)構(gòu)等需求,從仿真數(shù)據(jù)庫(kù)中析取目標(biāo)數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析器中行動(dòng)解析、協(xié)同分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、地形分析、跟蹤過(guò)濾等功能模塊處理,獲取符合評(píng)估計(jì)算和分析需求的數(shù)據(jù)。

4)評(píng)估計(jì)算和分析是整個(gè)評(píng)估分析活動(dòng)的核心環(huán)節(jié)。通過(guò)調(diào)用解析數(shù)據(jù),運(yùn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)評(píng)估計(jì)算、統(tǒng)計(jì)分析、態(tài)勢(shì)生成等模型,生成戰(zhàn)斗部署效果、行動(dòng)過(guò)程效果、協(xié)同過(guò)程效果、任務(wù)完成效果、作戰(zhàn)體系效果等表征方案綜合作戰(zhàn)效果的多個(gè)量化指標(biāo)數(shù)據(jù),并觀察某一時(shí)刻或某一時(shí)間段內(nèi)作戰(zhàn)實(shí)體或編組實(shí)體位置、運(yùn)動(dòng)軌跡、狀態(tài)、交互、指令報(bào)告等信息,查看戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)演變情況和作戰(zhàn)統(tǒng)計(jì)生成的圖表結(jié)果等,得出定量與定性相結(jié)合的評(píng)估計(jì)算和分析結(jié)果。依據(jù)方案評(píng)估目的,對(duì)關(guān)鍵指標(biāo)偏離標(biāo)準(zhǔn)值的影響因素和某項(xiàng)作戰(zhàn)行動(dòng)/協(xié)同效果未達(dá)成原因等進(jìn)行因果/相關(guān)性追溯分析,把握問(wèn)題成因和變化規(guī)律。在評(píng)估結(jié)果未達(dá)目的時(shí),分析問(wèn)題具體原因,可轉(zhuǎn)第一步,修正設(shè)計(jì)后再重復(fù)實(shí)驗(yàn)和評(píng)估分析過(guò)程;可轉(zhuǎn)第二步,調(diào)整方案關(guān)鍵指標(biāo)取值再次仿真,研究方案效果與關(guān)鍵變量取值之間的變化規(guī)律;也可轉(zhuǎn)第三步,通過(guò)改變數(shù)據(jù)解析的輸入條件,再次解析,生成所需內(nèi)容數(shù)據(jù)再次進(jìn)行評(píng)估計(jì)算和分析。

5)生成評(píng)估分析結(jié)果是評(píng)估分析活動(dòng)的提煉和反饋。主要采取定性與定量相結(jié)合的方法,由評(píng)估分析人員和運(yùn)籌分析專家等協(xié)作,對(duì)評(píng)估計(jì)算和分析得出的結(jié)果進(jìn)行討論分析,判定各類評(píng)估結(jié)果對(duì)方案綜合作戰(zhàn)效果的貢獻(xiàn)度和影響程度,給出反映方案綜合作戰(zhàn)效果的最終量化結(jié)果。最終結(jié)果若未達(dá)成目的,可轉(zhuǎn)第一步,修改實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),再次進(jìn)行評(píng)估分析,直至獲取滿意的方案綜合作戰(zhàn)效果。

6)撰寫評(píng)估分析報(bào)告,是評(píng)估分析活動(dòng)的總結(jié)和升華。通常由軍事人員、運(yùn)籌專家、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員和評(píng)估分析人員等共同分析結(jié)果的軍事含義和適用范圍,提出此方案可用于實(shí)戰(zhàn)的限制條件和改進(jìn)的意見(jiàn)建議。同時(shí),總結(jié)整個(gè)評(píng)估分析過(guò)程,撰寫評(píng)估分析報(bào)告,并將報(bào)告提交作戰(zhàn)指揮決策者使用。至此,聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估分析過(guò)程全部完成。

3.2 數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)

評(píng)估分析活動(dòng)本質(zhì)上是一個(gè)不斷對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用、創(chuàng)建、處理、分析和更新的過(guò)程。通過(guò)解決數(shù)據(jù)有無(wú)、消除數(shù)據(jù)異構(gòu)性、重組數(shù)據(jù)用于模型計(jì)算分析等問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在仿真實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的順利流轉(zhuǎn),達(dá)成獲取數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)變化規(guī)律特征的目的。評(píng)估框架的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)過(guò)程主要包括初始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、仿真數(shù)據(jù)生成、作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析、評(píng)估計(jì)算和分析、評(píng)估分析結(jié)果數(shù)據(jù)生成和數(shù)據(jù)反饋控制等六個(gè)基本環(huán)節(jié)。具體如圖8所示。

圖8 聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估框架數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)

1)初始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)。依據(jù)評(píng)估指標(biāo)和模型以及仿真運(yùn)行的數(shù)據(jù)需求,確定評(píng)估分析所需初始數(shù)據(jù)的類型、結(jié)構(gòu)及組織方式,為方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估分析提供基礎(chǔ)支撐，主要包括由作戰(zhàn)編制編成、武器裝備戰(zhàn)技術(shù)性能等構(gòu)成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化生成的作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)和作戰(zhàn)環(huán)境條件數(shù)據(jù)，仿真模型所使用的規(guī)則數(shù)據(jù)等。

2)仿真數(shù)據(jù)生成。依據(jù)評(píng)估指標(biāo)和模型的數(shù)據(jù)需求,加載系統(tǒng)運(yùn)行所需初始數(shù)據(jù),驅(qū)動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行;依據(jù)數(shù)據(jù)采集計(jì)劃記錄仿真過(guò)程和結(jié)果數(shù)據(jù),并存儲(chǔ)在相應(yīng)的目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)中。方案仿真實(shí)驗(yàn)需要多次調(diào)整初始數(shù)據(jù)中的實(shí)驗(yàn)變量參數(shù),反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),從而會(huì)生成大樣本的仿真實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果數(shù)據(jù)。因此,仿真數(shù)據(jù)的生成是一個(gè)對(duì)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行修改、重復(fù)加載運(yùn)行并更新仿真過(guò)程和結(jié)果數(shù)據(jù)的重復(fù)過(guò)程。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)記錄每一次實(shí)驗(yàn)的初始數(shù)據(jù)及仿真過(guò)程和結(jié)果數(shù)據(jù),為后續(xù)評(píng)估分析做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。

3)作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析。依據(jù)評(píng)估計(jì)算和分析的數(shù)據(jù)需求,從相應(yīng)的目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)中析取目標(biāo)數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)的解析,輸出評(píng)估計(jì)算和分析模型所需的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)集。解析生成的數(shù)據(jù)主要包括靜態(tài)評(píng)估數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)評(píng)估數(shù)據(jù)、因果/相關(guān)性追溯分析數(shù)據(jù)、態(tài)勢(shì)回放數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)等。

4)評(píng)估計(jì)算和分析。依據(jù)評(píng)估分析結(jié)果的數(shù)據(jù)需求,對(duì)解析生成的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)集進(jìn)行計(jì)算和分析,生成各類評(píng)估分析結(jié)果數(shù)據(jù),并以圖表、文字、態(tài)勢(shì)回放等可視化方式呈現(xiàn)給實(shí)驗(yàn)觀察者。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)與期望值偏離較大時(shí),應(yīng)進(jìn)行因果/相關(guān)性追溯分析,查找并掌握影響因素形成的關(guān)鍵鏈路。

5)評(píng)估分析結(jié)果生成。按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)確定的指標(biāo)權(quán)重和聚合運(yùn)算模型,將評(píng)估結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行多目標(biāo)綜合,形成反映方案綜合作戰(zhàn)效果的唯一的量化指標(biāo)數(shù)據(jù),依此進(jìn)行評(píng)估分析結(jié)果優(yōu)劣的比較排序。

6)數(shù)據(jù)互反饋。依據(jù)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)各環(huán)節(jié)中需求的改變或出現(xiàn)的有關(guān)數(shù)據(jù)問(wèn)題,在評(píng)估分析控制模塊的統(tǒng)一調(diào)度下,以消息或指令等形式,將變化反饋給相應(yīng)環(huán)節(jié)的要素,對(duì)其內(nèi)容、屬性和存儲(chǔ)管理等做出調(diào)整,再依次進(jìn)行后續(xù)步驟,形成數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的閉合回路,直至獲取符合要求的結(jié)果數(shù)據(jù)。

3.3 循環(huán)工作特征

通過(guò)評(píng)估框架的工作流程和數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)可知,在該框架指導(dǎo)下的評(píng)估分析活動(dòng)是一個(gè)多次往復(fù)、具有循環(huán)性特點(diǎn)的工作過(guò)程,這是由“人不在環(huán)”仿真實(shí)驗(yàn)工作原理所決定的。

“人不在環(huán)”仿真實(shí)驗(yàn)是將所需的初始數(shù)據(jù)一次性加載到仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中,在系統(tǒng)控制運(yùn)行機(jī)制下,實(shí)現(xiàn)對(duì)作戰(zhàn)過(guò)程和結(jié)果的自動(dòng)仿真運(yùn)行,直至生成所需的仿真過(guò)程和結(jié)果數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)人員在實(shí)驗(yàn)回路外充當(dāng)觀察者角色,實(shí)時(shí)觀察和監(jiān)視實(shí)驗(yàn)運(yùn)行過(guò)程,發(fā)現(xiàn)并記錄仿真過(guò)程中存在的問(wèn)題。當(dāng)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)束且結(jié)果未達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康臅r(shí),實(shí)驗(yàn)人員可對(duì)實(shí)驗(yàn)變量參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整,而后再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn),直至得到符合要求的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

基于仿真實(shí)驗(yàn)的作戰(zhàn)方案評(píng)估分析活動(dòng),貫穿于實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程,兩者對(duì)應(yīng)的循環(huán)性工作過(guò)程如圖9所示。

圖9 聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估分析循環(huán)工作過(guò)程

一次完整的評(píng)估分析活動(dòng)過(guò)程,是伴隨著仿真實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備、實(shí)施和結(jié)果分析等階段連續(xù)并多次往復(fù)進(jìn)行的,是一個(gè)再評(píng)估、再分析的循環(huán)過(guò)程。

3.4 并行處理機(jī)制

評(píng)估框架并行處理機(jī)制是指評(píng)估框架能夠支持多類數(shù)據(jù)和多種評(píng)估分析結(jié)果的并行處理,主要包含兩方面:一是作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析器能夠并行接收多種數(shù)據(jù)需求的申請(qǐng),對(duì)多種數(shù)據(jù)資源能夠并行析取處理,解析后并行輸出多種結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)用于后續(xù)的評(píng)估分析;二是評(píng)估計(jì)算和分析模型能夠支持多種形式的評(píng)估分析并行展開(kāi),生成多種形式的評(píng)估分析結(jié)果。

1)作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析器的并行工作

由于評(píng)估框架支持多種樣式的評(píng)估分析,因此,當(dāng)評(píng)估計(jì)算與分析模型同時(shí)發(fā)出多種數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí),在系統(tǒng)的統(tǒng)一控制下,作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析器分別與各類目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)和評(píng)估計(jì)算與分析模型進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,對(duì)各類數(shù)據(jù)請(qǐng)求進(jìn)行識(shí)別分類并建立數(shù)據(jù)調(diào)用索引,而后按照索引標(biāo)識(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)源遍歷查找并定位到目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)。從目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)中識(shí)別、抽取所需數(shù)據(jù)后,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)、重構(gòu)和格式轉(zhuǎn)換,輸出滿足評(píng)估計(jì)算和分析需求結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。其處理過(guò)程如圖10所示。

圖10 作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析器并行工作機(jī)制

2)評(píng)估計(jì)算和分析模型的并行工作

框架中多樣化評(píng)估計(jì)算和分析的實(shí)現(xiàn)依賴于各種計(jì)算和分析模型的并行運(yùn)行,完成對(duì)各類數(shù)據(jù)的計(jì)算、分析和統(tǒng)計(jì)?？蚣苤屑闪艘蚬?相關(guān)性追溯分析模型、靜態(tài)評(píng)估計(jì)算模型、動(dòng)態(tài)評(píng)估計(jì)算模型、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模型、態(tài)勢(shì)回放分析模型等多類評(píng)估計(jì)算和分析模型。這些模型并行完成對(duì)作戰(zhàn)數(shù)據(jù)解析器提供的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的加載后,在運(yùn)算和分析規(guī)則約束下,開(kāi)始并行執(zhí)行相應(yīng)的計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析,生成相應(yīng)的計(jì)算和分析結(jié)果,用于支持評(píng)估結(jié)果顯示和方案綜合評(píng)估結(jié)果的聚合計(jì)算。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文圍繞聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估的目的和需求,從基本概念入手,設(shè)計(jì)了具有普遍指導(dǎo)意義的聯(lián)合作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估框架,并就框架的關(guān)鍵要素及工作機(jī)制進(jìn)行了分析和研究。下一步在對(duì)上述內(nèi)容充實(shí)完善的基礎(chǔ)上,從應(yīng)用視角進(jìn)一步挖掘和分析評(píng)估框架中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)原理和工作機(jī)制,以便更加有效地運(yùn)用該框架指導(dǎo)作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估活動(dòng)。