舰艇辅助决策软件作战试验考核指标体系研究∗论文

舰艇辅助决策软件作战试验考核指标体系研究

韩春亮 阚亚斌 马佳睿

(91404部队 秦皇岛 066000)

摘 要 文章提出了舰艇辅助决策软件作战试验主要内容,建立了辅助决策软件作战效能和作战适用性考核指标体系,并详细说明了各主要指标的含义及测量方法,为开展辅助决策软件作战试验与评估提供了理论支撑。

关键词 舰艇辅助决策软件;作战试验;考核指标体系

1 引言

舰艇辅助决策软件是综合运用计算机软件技术、信息技术、决策技术等现代科学技术解决作战中关键问题的必然选择,是信息化条件下提高舰艇部队作战指挥人员作战筹划与作战指挥控制效能的重要软装备[1]。为了提高辅助决策软件的作战效能和作战适用性,辅助决策软件试验除针对技术指标进行考核外,还应针对真实性的蓝军作战部队、真实的环境设定和真实威胁对抗的条件下进行[2],也就是必须用作战试验的思路对辅助决策软件进行考核。

2 舰艇辅助决策软件作战试验主要内容

根据舰艇辅助决策软件装备的特点,结合装备作战试验的要求,本文提出舰艇辅助决策软件作战试验的内容主要包括作战效能试验和作战适用性试验。

2.1 作战效能试验

作战效能试验是指在规定条件下,运用辅助决策软件执行作战行动任务所能达到预期目标的有效程度(作战任务完成程度)[3],即在辅助决策软件支持下,作战指挥人员执行对空、对海、反潜、综合作战行动任务所能取得的作战效果。

2.2 作战适用性试验

作战适用性试验是指以特定作战行动任务为背景,按照实际的作战流程和任务剖面,评价辅助决策软件在实际使用环境条件下满足部队训练和作战使用要求的程度[4]。作为一类用于解决特殊问题的软件,辅助决策软件既有一般应用软件的特点,又有其自身的特殊性。这是因为辅助决策软件须以作战需求为前提、用于辅助作战指挥决策者对作战的外部环境和目标环境进行分析评估、并根据自身的功防手段和能力在极短时间内作出正确决策或决断。由于在交战过程中时间紧迫,随机因素不可预知,加上一旦失误就可能带来严重后果,故须使辅助决策软件表现出突出的目的性、实时性和不可失误等特点[5]。这些特点的必然要求,就使辅助决策软件具有在功能的有效性、运行速度上的实时性、软件运行的可靠性、人机交互的便捷性。只有具备这些特性,才能保证辅助决策软件的作战适用性。

3 舰艇辅助决策软件作战试验考核指标体系

影响辅助决策软件作战性能的因素很多,在对其进行试验时,首先应遵循一定的原则建立一套合理、有效的考核(评估)体系,该体系应尽可能反映辅助决策软件在作战使用中的特点规律[6]。分析舰艇辅助决策软件在作战过程中的工作内容,按其任务界面主要分为对空作战、对海作战、对潜作战和综合作战,按其任务流程剖面主要分为任务筹划→态势分析→作战方案→组织指挥→效果评估等。

根据舰艇辅助决策软件作战试验的主要内容,结合辅助决策软件的任务界面和任务剖面,总结多年来辅助决策软件试验方面的实践经验等,本文提出了辅助决策软件在作战试验鉴定的两个方面指标体系:作战效能指标体系和作战适用性指标体系。

3.1 作战效能指标

《中国人民解放军军语》(2011版)中“装备作战效能”的定义是:装备在一定条件下完成作战任务时所能发挥有效作用的程度。根据《中国军事百科全书·军事系统工程》(第二版)条目的释文,作战效能评估是指将武器装备置于作战对抗环境中,对其完成规定作战任务的程度进行度量的过程[7]。影响武器装备作战效能的因素有许多,包括武器装备的性能指标、规定的作战任务和对抗环境等。

综上所述,我们认为武器装备作战效能评估就是对武器装备及其系统在规定作战环境下执行规定任务所能达到的预期目标程度进行分析和评价的过程,其目的是为装备在规划、论证、工程研制、使用等寿命周期活动中的优劣评价、比较等提供决策依据。作战效能评估应该针对武器装备在实际作战中可能承担的各种主要作战任务以及涉及的整个作战过程进行。

作战效能是武器装备在作战环境下满足特定任务要求的能力。针对舰艇辅助决策软件的使命任务和使用特点,效能主要包括任务筹划能力、态势分析能力、指挥决策能力、效果评估能力、战术计算能力和决策效率,指标体系图如图1所示。在试验中对以上指标进行评估,可考核辅助决策软件在部队作战使用过程中能力发挥的程度和效果。

图1 舰艇辅助决策软件作战效能指标体系

1)任务筹划能力

辅助决策软件主要功能是辅助指挥员分析战场态势,制定作战方案,辅助实施作战指挥等,其核心是辅助指挥员进行作战决策。开展辅助决策软件作战效能考核要回答的一个关键问题就是:作战人用辅助决策软件后,其任务筹划能力、态势分析能力、指挥决策能力、效果评估能力、战术计算能力、决策效率是否得到有效提升,提升程度如何。因此,辅助决策软件作战效能考核应采用效能对比评估的技术方法,在特定作战任务和作战想定下,分别对使用辅助决策软件实施作战和不使用辅助决策软件实施作战两种情况的作战效果进行对比分析,得出辅助决策软件对作战效能的贡献度,达到考核辅助决策软件作战效能的目的。

平均失效恢复时间MTTR :辅助决策软件失效恢复正常工作所需的平均统计时间。

态势分析是分析战场情况、定下作战决心的关键环节。辅助决策软件态势分析能力是指利用空中、水面、水下各种目标及电磁信息和交战信息,对目标进行威胁评估和判断,对交战态势进行评估和判断的能力。

3)指挥决策能力

指挥决策是辅助决策软件发挥作战效能的关键环节,也是作战试验考核的重点内容。辅助决策软件指挥决策能力是指在实施对空、对海、对潜、综合作战中,根据战场态势和我方武器装备情况,确定作战方案,指挥兵力行动,组织装备运用,对应急情况给出处置建议等的能力。

4)效果评估能力

效果评估贯穿于作战方案、指挥决策和兵力行动全过程,是指挥员决策的重要依据。辅助决策软件效果评估能力是指作战方案评估优选、多武器协同使用效果评估以及攻击完成后毁伤效果评估的能力。

半月后由相同的2名医生再次利用IQQA-Live自动分析软件分别独立测量肝移植患者的病肝体积。结果显示:2名操作者各自前后重复测量患者肝脏体积的组内相关系数ICC值分别为0.999、0.998;2名操作者间两次测量病人肝脏体积的组内相关系数ICC值为0.999、0.999。以上结果表明,IQQA-Liver自动分析软件在测量肝脏体积方面具有极高的重复性,稳定性及可靠性。

5)战术计算能力

中国共产党的发展道路异常艰难曲折,从一个只有几十人的小党发展到现在拥有近九千万党员的大党,中国共产党人凭借着坚定理想、百折不挠的奋斗精神克服了种种困难,始终牢记着为民族谋复兴的历史使命。

测量公式MTBF 为平均失效间隔时间,MTTR 为平均失效恢复时间。

6)决策效率

辅助决策软件用于辅助作战指挥决策者对作战的外部环境和目标环境进行分析评估、并根据自身的功防手段和能力在极短时间内作出正确决策或决断,这对软件的信息处理能力和实时性即决策效率提出了很高的要求。

决策的执行离不开作战行动的规划计划,与非对抗条件下的计划规划不同,在作战计划规划的制定中,必须充分考虑对方可能采取的行动、态势可能产生的变化,要为己方的行动留有适应空间[8]。任务筹划能力是指在战前辅助分析作战任务、综合判断各种情况、制定作战行动计划的能力。

3.2 作战适用性指标

美国国防采办大学出版的《试验与评价管理指南》对作战适用性定义是:“在考虑可用性、兼容性、运输性、互用性、可靠性、战时使用率、维修性、安全性、人因、可居住性、人力后勤保障性、自然环境效应与影响、文件以及训练要求的情况下,系统令人满意地投入外场使用并维持的程度”[9]。通过这个定义可以看出,国外对作战适用性的定义是指具备一定任务水平基础上的战备完好性和任务持续性。

2)任务有效性

无论是国外还是国内的定义方法,本文认为作战适用性是一个顶层、系统、开放的概念,可以包含更多的要素。对于不同的装备系统及其任务需求,作战适用性包含不同的特性,以反映其重点关注的问题。在试验阶段,相对于辅助决策软件作战效能的考核,作战适用性考核更加注重实际使用中存在的影响因素。因此,辅助决策软件作战适用性考核要能够客观、真实、全面地反映软件的综合特性,使得软件“能用,顶用,好用,还想用”,并能够将软件的功能和性能最大限度地发挥。

1.2 试验地点 试验地设在红塔区研和街道贾井村委会玉溪市农业科学院试验基地,土壤为褐壤土,肥力中上等且均匀,前作为玉米,排灌方便。

(1)含矿岩类(铅锌矿化、黄铁矿化、铜矿化)的视极化率较高(一般大于4%),具有中高极化率特征,极化率的高低取决于矿石含铅锌矿和黄铁矿等金属硫化物的多少;且视极化率变化范围大,受岩矿石内部金属物质含量及排列情况影响大;氧化矿的视极化率一般较低,主要是因为其铁质成分被氧化为褐铁矿,硫质成分减少。

本文认为辅助决策软件作战适用性是指作战使用人员针对软件质量的用户观点,它可以用在环境中使用软件的结果来测量,而不是根据软件本身的性质来测量。目前制约辅助决策软件发挥作战效能的主要问题,一般包括不好理解、不易操作、出错频率高、可用性、可信性较差、辅助决策支持与实际使用关系不够密切等问题。

效率特性可以分为时间特性和资源特性。对辅助决策软件作战适用性效率评价指标主要是任务完成时间,即在方面(综合)作战中决定使用辅助决策到得到有效结论的时间(包含人机交互的时间)。

第一步:对评价对象的内含做出合理解释,明确评价的总目标与子目标。

辅助决策软件的作用主要是为指挥员在指挥作战中提供辅助决策支持,提高决策效率和准确性,其评价目标是立足于系统效能指标,侧重反映辅助决策软件应用和作战效能发挥。

1.确定评价标准。朗读的评价,在标准上我们主要考虑三个方面:一是读得是否正确,二是读得是否流利,三是读得是否有感情。

相对于CAD技术在中国三十多年的发展,BIM技术在中国的应用与发展不过是“才露尖尖角”,虽然我国从2009年开始就在政策层面持续大力推动BIM技术应用,但是,由于VR等高新技术、智慧建筑等朝阳行业的出现与快速发展,对BIM技术的应用提出了更多新要求。

第二步:对每一个目标或概念侧面进行分解,确定指标类型。

舰艇辅助决策软件组成一般包括态势判断与处理软件、对空作战软件、对海作战软件、反潜作战软件和综合作战软件。舰艇辅助决策软件应用主要体现在功能可用性、决策有效性、决策效率、决策的满意度和软件的环境适应性。

第三步:设计每个层次的指标,直到每个侧面或子目标都可以直接用一个或几个明确的指标来反映,最后得到具有层次结构的指标体系。

分析 设D(x0,y0),当x0=0时,已证明.下面证明x0≠0的情况,设切点Q(x3,y3),P(x4,y4),此时y0y3y4≠0.如图2,直线DQ的斜率一定存在,则直线DQ:y3y=p(x+x3),

1.4 GBS的分离培养、鉴定和药物敏感试验 将标本接种于5%羊血琼脂平板,35℃,5%CO2培养18~20 h,通过菌落形态、涂片镜检、CAMP试验进行初筛,使用VITEK 2 COMPACT全自动细菌鉴定及药敏分析系统进行GBS鉴定和药物敏感试验。CLSI指南2016版M100-S26作为药物敏感性试验判读标准。肺炎链球菌ATCC49619作为质控菌株,所有质控在控。所有操作严格按照《全国临床检验操作规程》(第四版)执行。

本文建立的辅助决策软件作战适用性指标体系如图2所示。

图2 舰艇辅助决策软件作战适用性指标体系

4 作战适用性考核指标含义及测量方法

4.1 可用性

在方面(综合)作战中执行辅助决策任务时,软件处于可用状态的程度。可用性的量度指标是可用度,即执行任务过程中软件处于正常工作状态的概率,可用度是对软件可靠性的综合量度。

战术计算是指挥员决策的重要辅助计算工具,可大大缩短指挥员决策的反应时间。辅助决策软件战术计算能力是在确定作战方案、指挥兵力行动过程中提供有效辅助计算工具的能力。

平均失效间隔时间MTBF :执行辅助决策任务期间辅助决策软件在相继两次失效之间正常工作的平均统计时间。

根据美国劳工统计局的数据,美国消费者对于酒类消费的年龄结构见图1。美国消费者平均每人每年在饮酒上约花费515美元,不同年龄段的消费者在酒类上的消费金额大体成倒U型曲线,其中35~44岁年龄段的消费者在酒类上的花费最多,而45~54岁这一年龄段消费者的花费则出现了骤减。出现这一现象的原因可能与“中年危机”有关,35~44岁年龄段的消费者社交和应酬最多,而45~54岁的消费者在家用方面则会有更多的压力。

2)态势分析能力

从国别结构分析看,广西与越南跨境贸易便利得益于地理位置毗邻,使得广西与越南的跨境贸易发展迅速,但也凸显出与东盟国家贸易的不均衡问题。

4.2 有效性

1)任务完成率

在方面(综合)作战中辅助决策能够完成的任务比例。在不同作战任务背景下,将作战流程中辅助决策软件能够完成的辅助决策任务进行分解,将试验中能够顺利完成的任务与能够完成的任务总数进行比较,得出辅助决策软件任务完成率。

测量公式:X =A B ,A 为已完成的任务数,B 为试图完成的总任务数。

注:正确完成每个任务的参与者的百分比,评估可以通过测量一个或一组用户得出。如果任务可以部分地完成,那么就可以使用任务有效性度量了。

国内文献对作战适用性基本都理解为一种满足作战使用程度的度量,如方颖、邓甜、李飞、宋太亮的《基于顾客满意度理论的作战适用性评价探讨》,将作战适用性定义为在综合考虑装备系统所具备的各种特性的条件下,其满足外场使用与作战需求的程度。

在方面(综合)作战中辅助决策任务能够及时正确有效完成的比例。具体指正确完成每个任务的程度的均值,以百分比计分。

测量公式为任务输出中遗漏或不正确的组件的比例值。

注:根据每项潜在遗漏的或不完全的任务输出部件给作战任务带来的损失程度,分别定出相应的权值Ai 。计分机制是通过将其应用于一系列的任务输出,并调整权值直至评估具有可重复性、可再现性且有意义后经迭代确定出来的。

3)人为差错

人为差错是指辅助决策软件在完成辅助决策任务过程中装备操管人员出现错操、漏操的概率。

测量公式:X =A T ,A 为辅助决策软件操作人员导致的错误次数,T 为任务时间或任务数。

4.3 效率

本文在作战适用性考核指标选取上主要采用分析法[10],即将评价对象和评价目标划分成若干个不同组成部分或不同侧面,并逐步细分,直到每一个部分和侧面都可以用具体的指标来描述和实现。这个分析过程主要针对被试系统的系统效能、作战效能、应用效能3个层次重复进行,主要过程如下:

测量公式:X =Te ,Te 为任务时间。

4.4 满意度

1)辅助决策满意度

应根据药物的组方特点、临床应用经验和既往研究结果,明确药物的临床定位。用于儿童FC中药品种的临床试验定位可以分为两类:一是定位于短期治疗改善便秘症状或中医证侯(包括解除粪便嵌塞),解除患儿的排便痛苦;二是定位于长期治疗防止粪便再积聚(便秘复发)。

作战使用人员对具体的辅助决策软件特征的满意程度。测量的软件特征一般包括满意度、有用性、有效性、易使用性和可靠性。根据“7点两端(7-point bipolar)”的Likert类型标度得到主观评级数据,1为最坏等级,7为最好等级。

测量公式:为对问题的响应,n 为参与满意度调查的作战人员数量。

2)辅助决策选用度

3.识读器SIM卡,存在欠费停机现象。识读器上传数据工作不正常,时常欠费停机、有时1~2个月不使用也会停机,全州现有的SIM卡中已经有54张停机,停机期间已佩戴的新耳标及所打过的牲畜免疫疫苗无法再及时补录,最终导致溯源信息量少;时常出现GPS信号不通的情况,导致溯源数据不能正常、有效传送。打击了基层工作人员的积极性,虽经多次反映,也未能有效解决,严重影响了全州数据的上传。

综合演练与训练中典型作战任务和态势下软件模块的使用频率,即辅助决策选用度。

测量公式:X =A B ,A 为使用特定软件功能的次数,B 为打算/可以使用它们的次数。

4.5 环境适应性

环境适应性是指武器装备在不同的工作环境下正常工作并完成任务的概率。对于辅助决策软件,主要是指复杂环境任务完成率,即对抗环境下(包括干扰条件、复杂环境等)能够有效完成辅助决策任务的概率。

在知识经济时代,文化的发展日新月异,知识的老化步伐逐渐加快,而学习是一个不断积累,不断贯穿于终身的知识内化过程。苏霍姆林斯基在《给教师的建议》一书中倡导教师“要把读书当作第一精神需要,当作饥饿者的食物”。对于教师如此,对于基层党组织书记,更应该如此,只有加强学习,才能适应形势发展变化的需要,在变化中前进,在变化中增强竞争力。如此我们惟有学字当头、学习为先、加强学习、坚持学习,才能挑起学校改革发展的重担。

测量公式:X =A B ,A 为对抗环境下辅助决策软件有效完成任务的次数,B 为任务总次数。

5 结语

本文在对舰艇辅助决策软件试验现状分析的基础上,提出了辅助决策软件作战试验的主要内容,建立了辅助决策软件作战效能和作战适用性考核指标体系,并详细说明了各主要指标的含义及测量方法,为开展辅助决策软件作战试验与评估提供了理论支撑。

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Research on Test and Evaluation Assessment Index System of Naval Warfare Software

HAN Chunliang KAN Yabin MA Jiarui
(No.91404 Troops of PLA,Qinhuangdao 066000)

Abstract The paper proposes the main contents for operational test of naval warfare software,builds the assessment index system for operational effectiveness and operational applicability of naval warfare software,and explains the meaning and measuring method of every index in detail,provides the theoretical support for holding operational test for naval warfare software.

Key Words naval warfare software,operational test,assessment index system

中图分类号 TP311.52 DOI:10.3969/j.issn.1672-9730.2019.03.002

∗ 收稿日期: 2018年9月2日,

修回日期: 2018年10月5日

作者简介: 韩春亮,男,硕士,工程师,研究方向:辅助决策软件设计鉴定试验。阚亚斌,男,博士,副研究员,研究方向:辅助决策软件工程设计与实现研究。马佳睿,女,硕士,助理工程师,研究方向:辅助决策软件设计鉴定试验。

Class Number TP311.52

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