羅彬月，宋敬華

(1.陸軍裝甲兵學(xué)院，北京 100072；2. 71352部隊，河北 張家口 075100)

當(dāng)今大數(shù)據(jù)時代，信息被視為“未來的黃金”。日常生活中，人們所產(chǎn)生的信息被商家視作隱形的財富，已逐漸凸顯出巨大的市場價值和潛能，數(shù)據(jù)作為信息的最新鮮、最系統(tǒng)、最客觀、最權(quán)威的體現(xiàn)，在方便人們生活的同時也給商家?guī)砹私?jīng)濟(jì)上的利益。對于裝備試驗(yàn)領(lǐng)域，從某種意義上來講，數(shù)據(jù)就是“神經(jīng)元”，數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來形成“神經(jīng)”，數(shù)據(jù)融合處理及評價構(gòu)成了“大腦”，從感知、傳導(dǎo)到思維形成了完整體系。通過數(shù)據(jù)常態(tài)積累、關(guān)聯(lián)融合和綜合應(yīng)用，將極大推動作戰(zhàn)效能評估的實(shí)施[1]。

1 數(shù)據(jù)采集難點(diǎn)分析

1.1 試驗(yàn)環(huán)境構(gòu)設(shè)難

實(shí)裝試驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)是開展作戰(zhàn)效能評估的依據(jù)，也是摸清裝備性能底數(shù)、效能底數(shù)，進(jìn)行裝備實(shí)戰(zhàn)化運(yùn)用的支撐。獲取的數(shù)據(jù)全面完整與否決定了作戰(zhàn)效能評估的準(zhǔn)確性[2]。破障在這方面試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取難度比較大，有如下幾方面原因：一是破障裝備實(shí)裝試驗(yàn)的高風(fēng)險，逼真的戰(zhàn)場環(huán)境是開展破障裝備試驗(yàn)的基礎(chǔ)，在試驗(yàn)中將動用真實(shí)的障礙物、炸藥裝備以及雷場等來構(gòu)設(shè)相關(guān)環(huán)境，必須達(dá)到一定規(guī)模才能具有試驗(yàn)意義，在試驗(yàn)中稍有不慎就會對試驗(yàn)人員的生命造成損害；二是單次試驗(yàn)無法覆蓋熱帶、亞熱帶、溫帶和高原山地等典型氣候，如果要全面獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，還要反復(fù)多次進(jìn)行試驗(yàn)，才能使數(shù)據(jù)獲取較為全面，這無疑會增加試驗(yàn)的成本[3]。

1.2 有效數(shù)據(jù)采集難

一是在裝備試驗(yàn)獲取信息時，由于裝備試驗(yàn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量很大，其中能用于作戰(zhàn)效能評估的信息需要從海量信息中進(jìn)行篩選，取其精華，去其糟粕，才能使收集的信息有意義[4]；二是在查詢和調(diào)查時，應(yīng)將評分或?qū)＜乙庖娊ㄗh合理進(jìn)行搜集并進(jìn)行轉(zhuǎn)化后才能成為所需要的評估信息，否則搜集的信息無法被利用，轉(zhuǎn)化的過程需要大量的工作。有些信息通過實(shí)測和咨詢無法獲得，收集此類數(shù)據(jù)較為困難。

1.3 數(shù)據(jù)采集手段單一

目前，對數(shù)據(jù)收集的共用基礎(chǔ)技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)所給予的重視和關(guān)注程度遠(yuǎn)不及裝備本身，對破障裝備數(shù)據(jù)收集大多數(shù)還是通過人眼觀察、手工記錄、事后處理數(shù)據(jù)的方式，存在參試人員多、效率低、測試精度差、實(shí)時性差、數(shù)據(jù)完整性差、試驗(yàn)結(jié)果客觀性差等問題[5]。大部分試驗(yàn)信息還處于原始的、分散與孤立的狀態(tài)和紙面的、靜態(tài)的形式，沒有形成可供交流的、動態(tài)的電子形式的數(shù)據(jù)庫或信息系統(tǒng)，各數(shù)據(jù)來源之間共享程度低，信息互通性差，不利于原始數(shù)據(jù)的保存、查找和使用。

2 數(shù)據(jù)采集總體思路

作戰(zhàn)效能評估離不開數(shù)據(jù)的支持，應(yīng)從數(shù)據(jù)采集需求出發(fā)，結(jié)合指標(biāo)體系以及構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型，將數(shù)據(jù)分為定性數(shù)據(jù)和定量數(shù)據(jù)。對于定量數(shù)據(jù)，可采取仿真模擬和實(shí)裝試驗(yàn)相結(jié)合的方式來獲??；對于定性數(shù)據(jù)，可通過參考?xì)v史資料以及專家咨詢相結(jié)合的方式來獲取，整體技術(shù)路線如圖1所示。

2.1 數(shù)據(jù)采集需求

破障裝備所需的數(shù)據(jù)，是由破障裝備作戰(zhàn)效能模型影響因子所確定的。模型所需要的數(shù)據(jù)是由1個還是多個考核課目獲得、考核課目中的數(shù)據(jù)是1個末級指標(biāo)還是多個末級指標(biāo)需要的，這是后期數(shù)據(jù)采集的主要依據(jù)[6]。

2.2 數(shù)據(jù)采集內(nèi)容

作戰(zhàn)效能檢驗(yàn)評估的數(shù)據(jù)來源主要是外場實(shí)施的作戰(zhàn)試驗(yàn)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，其主要需要采集的數(shù)據(jù)包括如下幾種。

1)考核基本數(shù)據(jù)：包括考核科目及內(nèi)容、考核時間和地點(diǎn)、考核環(huán)境條件、參試人員情況。

2)考核過程數(shù)據(jù)：在役考核過程中，填寫工作日志，真實(shí)記錄考核過程中裝備各種基本數(shù)據(jù)。

3)裝備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：包括種類、數(shù)量、編配、狀態(tài)等。

4)檢驗(yàn)考核條件數(shù)據(jù)：主要包括氣候環(huán)境、操作人員素質(zhì)、場地設(shè)施參數(shù)、測試儀器精度等數(shù)據(jù)。

2.3 數(shù)據(jù)匯總與處理

由于原始數(shù)據(jù)來源多元，且類型、量綱不一，為保證評估的正確性和有效性，在綜合評估前應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的匯總與處理，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析以及對異常數(shù)據(jù)的判斷與刪除等，確保數(shù)據(jù)的可信性[7]。

2.4 數(shù)據(jù)輸出

數(shù)據(jù)處理完成后，將其應(yīng)用于構(gòu)建的作戰(zhàn)效能模型中，完成破障裝備作戰(zhàn)效能評估。

3 數(shù)據(jù)采集手段研究

通過上述分析可知，破障裝備作戰(zhàn)效能數(shù)據(jù)獲取較難，本文通過對破障裝備在役考核階段研究，認(rèn)為破障裝備的有效數(shù)據(jù)主要從作戰(zhàn)試驗(yàn)、仿真模擬和調(diào)研咨詢等3種方式獲得[8]。

3.1 作戰(zhàn)試驗(yàn)

作戰(zhàn)試驗(yàn)是數(shù)據(jù)獲取最直接的來源，在役裝備好不好用，對所在體系產(chǎn)生作戰(zhàn)效能，要由作戰(zhàn)中的裝備作用發(fā)揮程度來決定，數(shù)據(jù)則是發(fā)揮程度的最重要的體現(xiàn)[9]。通過作戰(zhàn)試驗(yàn)獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)，首先是依據(jù)作戰(zhàn)想定將作戰(zhàn)環(huán)境進(jìn)行設(shè)置，包括人裝環(huán)境和自然環(huán)境兩大類，確保作戰(zhàn)試驗(yàn)?zāi)茼樌M(jìn)行；其次要科學(xué)設(shè)置考核科目，應(yīng)將考核科目設(shè)置成方便數(shù)據(jù)采集的形式，再結(jié)合數(shù)據(jù)性質(zhì)運(yùn)用方式科學(xué)設(shè)置內(nèi)容；最后要設(shè)計數(shù)據(jù)收集的手段，應(yīng)通過多種形式將數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集整理，以便進(jìn)行作戰(zhàn)效能的評估。

3.2 仿真模擬

在破障裝備作戰(zhàn)效能評估中，雖然使用真實(shí)的武器裝備進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果更真實(shí)、更可信，但是出于安全、經(jīng)費(fèi)等多方面考慮，完全使用實(shí)裝進(jìn)行試驗(yàn)是不現(xiàn)實(shí)的，為此可構(gòu)建相應(yīng)的仿真平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取。仿真平臺主要包括模型開發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)支持系統(tǒng)、作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)以及管理控制系統(tǒng)等，基本流程是：作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)在管理控制系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度下進(jìn)行仿真，從數(shù)據(jù)支持系統(tǒng)中調(diào)用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和模型資源，并采集保存虛擬仿真過程與結(jié)果數(shù)據(jù)。

3.3 調(diào)研咨詢

在評估展開過程中，有些數(shù)據(jù)是定性數(shù)據(jù)且難以量化，有些數(shù)據(jù)獲取較為困難，這就需要利用專家經(jīng)驗(yàn)或是主觀判斷來解決。由于調(diào)研咨詢的范圍較廣，相對實(shí)裝試驗(yàn)和仿真模擬相對容易展開，也是作戰(zhàn)效能評估數(shù)據(jù)來源的一個不可或缺的補(bǔ)充。

4 數(shù)據(jù)的匯總與處理

多渠道采集數(shù)據(jù)后，應(yīng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)的檢查，看是否完整，有無異常數(shù)據(jù)。如采集的數(shù)據(jù)合理有效，下一步將對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。指標(biāo)數(shù)據(jù)的處理又稱為指標(biāo)的規(guī)范化，主要是對指標(biāo)進(jìn)行篩選、無量綱化和歸一化處理[10]。作戰(zhàn)效能的各級指標(biāo)的屬性不盡相同，在計算時首先應(yīng)將指標(biāo)進(jìn)行區(qū)分。區(qū)分指標(biāo)類型后，由于各指標(biāo)之間有不同的單位，還應(yīng)通過數(shù)學(xué)手段消除各指標(biāo)單位的影響，將取值不一的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理供相關(guān)人員展開評估。具體流程如圖2所示。

4.1 指標(biāo)分類

破障裝備作戰(zhàn)效能檢驗(yàn)的末級需考核評估指標(biāo)可分為如下4種類型：1)上限型指標(biāo)，即該指標(biāo)的取值不超過某一閥值(即上限)；2)下限型指標(biāo)，即該指標(biāo)的取值不低于某一閥值(即下限)；3)中心點(diǎn)型指標(biāo)，即該指標(biāo)的取值在某一中心點(diǎn)附近；4)布爾型指標(biāo)，即該指標(biāo)沒有量綱(或無法度量)。

4.2 指標(biāo)量化

根據(jù)數(shù)據(jù)采集實(shí)際，本文數(shù)據(jù)主要是前2種情況：一種是值越大表示越強(qiáng)(如樣品采集正確率等)；一種是值越小表示能力越強(qiáng)(化驗(yàn)分析時間等)。數(shù)據(jù)無量綱化后，根據(jù)需求可對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理[11]，方法如下。

對于值越大表示能力越強(qiáng)的歸一方法如式1所示：

(1)

對于值越小表示越強(qiáng)的歸一方法如式2所示：

(2)

5 結(jié)語

本文主要對破障裝備作戰(zhàn)效能數(shù)據(jù)采集問題進(jìn)行初步研究，首先對數(shù)據(jù)采集的難點(diǎn)進(jìn)行分析，其次設(shè)計數(shù)據(jù)搜集的技術(shù)路線，再次對相關(guān)的數(shù)據(jù)采集手段進(jìn)行論述，最后對數(shù)據(jù)采集后的處理進(jìn)行研究。主要目的是通過相關(guān)研究，為破障裝備作戰(zhàn)效能數(shù)據(jù)采集工作提供新思路，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對破障裝備作戰(zhàn)效能的評估檢驗(yàn)。