CN111126805A - 基于能力的装备体系贡献率评估系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于装备体系贡献率评估技术领域，具体涉及一种基于能力的装备体系贡献率评估系统。与现有技术相比较，本发明从装备体系能力提升的角度出发，提供了一种装备体系贡献率量化评估系统，该评估系统的运行机理符合装备发展和体系运用实际情况，给出明确的要素、指标和计算模型，采用定量方法综合评估装备体系贡献率，同时该评估系统的执行过程具有很强的操作性，并且其评估结果具有一定的可信度。

Description

基于能力的装备体系贡献率评估系统
技术领域
本发明属于体系评估技术领域，具体涉及一种基于能力的装备体系贡献率评估系统。
背景技术
装备体系贡献率是在特定任务场景下，某类或某型装备对整个装备体系能力和作战效能提升所贡献程度的度量。装备体系贡献率评估，能够客观反映单项装备或分体系对整个体系的需求满足度和能力/效能提升度，便于准确掌握体系固有能力和实际作战效能的真实状况，它既是推进装备体系能力建设的重要举措，也是对作战能力生成、提升及作战运用提供科学依据的重要途径。通过装备体系贡献率评估，分析新增、改进、替代装备对体系的贡献程度，重点发展对体系贡献程度大的装备，淘汰或替换体系贡献程度低的装备，对装备体系结构优化、体系能力提升具有十分重要的意义。
装备体系贡献率评估可信度是体系贡献率评估结果能够为装备体系结构设计、优化和装备发展决策提供重要依据的核心问题。装备体系贡献率评估可信度取决于装备体系构成、作战任务、体系运用分析的准确性，装备体系能力和作战效能分析的准确性，装备体系贡献率评估模型精度和方法适宜性。目前，国外尚无“装备体系贡献率”的有关概念和研究，国内对装备体系贡献率评估仍处于探索阶段，尚未形成一套科学合理、操作性强的评估方案。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种基于能力的装备体系贡献率评估系统，其能够从体系能力的固有属性出发，建立一种符合装备体系能力框架、操作性强的量化评估方案。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于能力的装备体系贡献率评估系统，其特征在于，所述评估系统包括：
能力要素分解模块，其用于针对具体作战任务场景、目标和体系运用，从多个角度分析装备体系的能力要素，并将各个能力要素分别细化分解为能力指标；
能力指标量值获取模块，其用于考虑待评估装备在装备体系中新增前后的两种情况，获取两种情况下每个能力指标的量值；
体系能力量值获取模块，其用于根据每个能力指标的量值，通过幂指函数综合计算得到体系能力的量值；
装备体系贡献率获取模块，其用于根据体系能力量值，运算获得待评估装备的装备体系贡献率。
其中，所述能力要素分解模块，其用于从包含侦察预警、指挥控制、火力打击、投送机动、多维防护、综合保障在内的多个角度分析装备体系的能力要素。
其中，所述体系能力量值获取模块包括：能力指标量值判断单元、能力指标量值转换单元、能力要素量值获取单元、体系能力量值获取单元；
所述能力指标量值判断单元用于判断能力指标量值的望大望小特性，以及是否为百分比量值的形式；
当能力指标量值为望大特性时，且能力指标量值为百分比量值的形式时，直接将能力指标量值输入至能力要素量值获取单元；
当能力指标量值为望大特性时，且能力指标量值为非百分比量值的形式时，所述能力指标量值转换单元用于将能力指标量值转换为百分比量值，再将能力指标量值输入至能力要素量值获取单元；
当能力指标量值为望小特性时，不管能力指标量值是否为百分比量值的形式，所述能力指标量值转换单元用于将能力指标量值转换为百分比量值，再将能力指标量值输入至能力要素量值获取单元；
所述能力要素量值获取单元用于根据百分比量值形式的能力指标量值，运算获得能力要素量值；
所述体系能力量值获取单元用于根据能力要素量值获得体系能力量值。
其中，所述能力指标量值转换单元根据下述公式(1)将能力指标量值转换为百分比量值；
Figure BDA0002314825370000031
其中，zjn为第j个能力要素下第n个能力指标的量值；当量值为非百分比数值时，
Figure BDA0002314825370000032
为仿真、解析计算或试验所获取的实际值，
Figure BDA0002314825370000033
为理想值；j＝1,2,…,6，即包含侦察预警、指挥控制、火力打击、投送机动、多维防护、综合保障在内的能力要素的数量；n＝1,2,…,t，t为大于1的整数，表示为某一能力要素下能力指标的预设个数。
其中，所述能力要素量值获取单元根据下述公式(2)获得能力要素量值；
Figure BDA0002314825370000034
其中，Zj为第j个能力要素量值。
其中，所述体系能力量值获取单元根据下述公式(3)获得体系能力量值；
Figure BDA0002314825370000035
其中，Z为体系能力的量值，Z1、Z2、Z3、Z4分别为火力打击、投送机动、多维防护、综合保障四项能力要素的量值，Z5为指挥控制能力要素的量值，Z6为侦察预警能力要素的量值；kj为修正系数，既代表第j个能力要素在体系能力中的权重占比程度，也可作为调整括号内数值的修正系数。
其中，所述kj取初值为1，并可通过仿真或试验数据进行修正。
其中，所述装备体系贡献率获取模块根据下述公式(4)获得待评估装备的装备体系贡献率；
Figure BDA0002314825370000041
其中，AZ为装备体系贡献率，Z0为待评估装备在装备体系中新增前的体系能力量值，Z1为待评估装备在装备体系中新增后的体系能力量值，两个体系能力量值经过公式(3)计算获得。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明从装备体系能力提升的角度出发，对装备体系贡献率进行评估，提供了一种装备体系贡献率的量化评估系统，该评估系统的运行机理符合装备发展和体系运用实际情况，给出明确的要素、指标和计算模型，采用定量方法综合评估装备体系贡献率，同时该评估系统的执行过程具有很强的操作性，并且其评估结果具有一定的可信度。
附图说明
图1为基于能力的装备体系贡献率评估方案。
图2为体系能力指标量值获取模块示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决现有技术问题，本发明提供一种基于能力的装备体系贡献率评估系统，所述评估系统包括：
能力要素分解模块，其用于针对具体作战任务场景、目标和体系运用，从多个角度分析装备体系的能力要素，并将各个能力要素分别细化分解为能力指标；
能力指标量值获取模块，其用于考虑待评估装备在装备体系中新增前后的两种情况，获取两种情况下每个能力指标的量值；
体系能力量值获取模块，其用于根据每个能力指标的量值，通过幂指函数综合计算得到体系能力的量值；
装备体系贡献率获取模块，其用于根据体系能力量值，运算获得待评估装备的装备体系贡献率。
其中，所述能力要素分解模块，其用于从包含侦察预警、指挥控制、火力打击、投送机动、多维防护、综合保障在内的多个角度分析装备体系的能力要素。
其中，所述体系能力量值获取模块包括：能力指标量值判断单元、能力指标量值转换单元、能力要素量值获取单元、体系能力量值获取单元。
所述能力指标量值判断单元用于判断能力指标量值的望大望小特性，以及是否为百分比量值的形式；
当能力指标量值为望大特性时，且能力指标量值为百分比量值的形式时，直接将能力指标量值输入至能力要素量值获取单元；
当能力指标量值为望大特性时，且能力指标量值为非百分比量值的形式时，所述能力指标量值转换单元用于将能力指标量值转换为百分比量值，再将能力指标量值输入至能力要素量值获取单元；
当能力指标量值为望小特性时，不管能力指标量值是否为百分比量值的形式，所述能力指标量值转换单元用于将能力指标量值转换为百分比量值，再将能力指标量值输入至能力要素量值获取单元。
所述能力要素量值获取单元用于根据百分比量值形式的能力指标量值，运算获得能力要素量值；
所述体系能力量值获取单元用于根据能力要素量值获得体系能力量值。
其中，所述能力指标量值转换单元根据下述公式(5)将能力指标量值转换为百分比量值；
Figure BDA0002314825370000061
其中，zjn为第j个能力要素下第n个能力指标的量值；当量值为非百分比数值时，
Figure BDA0002314825370000062
为仿真、解析计算或试验所获取的实际值，
Figure BDA0002314825370000063
为理想值；j＝1,2,…,6，即包含侦察预警、指挥控制、火力打击、投送机动、多维防护、综合保障在内的能力要素的数量；n＝1,2,…,t，t为大于1的整数，表示为某一能力要素下能力指标的预设个数。
其中，所述能力要素量值获取单元根据下述公式(6)获得能力要素量值；
Figure BDA0002314825370000064
其中，Zj为第j个能力要素的量值。
其中，所述体系能力量值获取单元根据下述公式(7)获得体系能力量值；
Figure BDA0002314825370000065
式中，Z为体系能力的量值，Z1、Z2、Z3、Z4分别为火力打击、投送机动、多维防护、综合保障四项能力要素的量值，Z5为指挥控制能力要素的量值，Z6为侦察预警能力要素的量值；为保证该幂指函数保持单调递增性，括号内的数值应大于1，所以，设计kj为修正系数，既代表第j个能力要素在体系能力中的权重占比程度，也可作为调整括号内数值的修正系数，一般可先设定∑kj＝T(T为任意自然数，主要作用是对公式7中括号内的数进行调节，以确保括号内的计算结果大于1)，再根据权重占比情况，确定kj具体值，kj可取初值为1，并可通过仿真或试验数据进行修正。
其中，所述装备体系贡献率获取模块根据下述公式(8)获得待评估装备的装备体系贡献率；
Figure BDA0002314825370000071
其中，AZ为装备体系能力贡献率，Z0为待评估装备在装备体系中新增前的体系能力量值，Z1为待评估装备在装备体系中新增后的体系能力量值，两个体系能力量值经过公式(7)计算获得。
实施例1
本实施例如图1至图2所示，所述基于能力的装备体系贡献率评估系统分为4个主要模块：能力指标量值获取模块、能力要素量值获取模块、体系能力量值获取模块和体系贡献率量值获取模块。其中，能力指标量值获取模块需根据已有数据，对能力指标数据进行判断和转换，如图2所示。最终通过如图1所示流程，逐层求解得到各量值，即可获得待评估装备对体系能力提升的贡献程度。
以空中某装备体系为例，在某型飞机立项论证前需进行装备体系贡献率评估，为立项决策提供重要依据。通过对比某型飞机有无两种情况下装备体系能力，计算该型飞机的装备体系贡献率。这里，能力要素考虑情报侦察、指挥控制、火力打击和投送机动，并分解至能力指标，下表给出了该示例的指标及其量值。
表1.某装备体系的能力指标
Figure BDA0002314825370000072
Figure BDA0002314825370000081
根据发明中所提出的公式，该型飞机的装备体系贡献率计算如下：
其一，装备体系能力贡献率计算示例
情报侦察能力要素，原值＝(0.33+0.67+0.5+0.6+0.8+0.7)/6＝0.6，现值＝(0.67+0.8+0.5+0.65+0.8+0.75)/6＝0.695
指挥控制能力要素，原值＝(0.5+0.6+0.4+0.85+0.42)/5＝0.554，现值＝(0.75+0.65+0.7+0.9+0.83)/5＝0.766
火力打击能力要素，原值＝(0.56+0.6+0.7+0.67+0.6)/5＝0.626，现值＝(0.83+0.7+0.75+0.8+0.8)/5＝0.776
投送机动能力要素，原值＝(0.8+0.6+0.91)/3＝0.77，现值＝(1+0.7+0.95)＝0.88
体系能力原值＝[(e0.626+e0.77)×e0.554)]0.6＝3.22
体系能力现值＝[(e0.776+e0.88)×e0.766)]0.695＝4.9
装备体系贡献率＝(4.9-3.22)/3.22＝52％
说明，加入该型机后，对空中某装备体系能力提升的贡献率为52％。
本发明通过建立体系能力求解算法，充分考虑装备体系构成条件下的能力要素和指标分解，充分考虑待评估装备对于装备体系存在的有无、改进和替代关系，提出基于能力的装备体系贡献率评估系统，该系统中所涉及的要素和指标具有很强的可操作性，能够从经验公式计算、仿真、试验等途径获取，最终为装备体系贡献率评估提供基础理论和方法。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于能力的装备体系贡献率评估系统，其特征在于，所述评估系统包括：
能力要素分解模块，其用于针对具体作战任务场景、目标和体系运用，从多个角度分析装备体系的能力要素，并将各个能力要素分别细化分解为能力指标；
能力指标量值获取模块，其用于考虑待评估装备在装备体系中新增前后的两种情况，获取两种情况下每个能力指标的量值；
体系能力量值获取模块，其用于根据每个能力指标的量值，通过幂指函数综合计算得到体系能力的量值；
装备体系贡献率获取模块，其用于根据体系能力量值，运算获得待评估装备的装备体系贡献率。
2.如权利要求1所述的基于能力的装备体系贡献率评估系统，其特征在于，所述能力要素分解模块，其用于从包含侦察预警、指挥控制、火力打击、投送机动、多维防护、综合保障在内的多个角度分析装备体系的能力要素。
3.如权利要求2所述的基于能力的装备体系贡献率评估系统，其特征在于，所述体系能力量值获取模块包括：能力指标量值判断单元、能力指标量值转换单元、能力要素量值获取单元、体系能力量值获取单元；
所述能力指标量值判断单元用于判断能力指标量值的望大望小特性，以及是否为百分比量值的形式；
当能力指标量值为望大特性时，且能力指标量值为百分比量值的形式时，直接将能力指标量值输入至能力要素量值获取单元；
当能力指标量值为望大特性时，且能力指标量值为非百分比量值的形式时，所述能力指标量值转换单元用于将能力指标量值转换为百分比量值，再将能力指标量值输入至能力要素量值获取单元；
当能力指标量值为望小特性时，不管能力指标量值是否为百分比量值的形式，所述能力指标量值转换单元用于将能力指标量值转换为百分比量值，再将能力指标量值输入至能力要素量值获取单元；
所述能力要素量值获取单元用于根据百分比量值形式的能力指标量值，运算获得能力要素量值；
所述体系能力量值获取单元用于根据能力要素量值获得体系能力量值。
4.如权利要求3所述的基于能力的装备体系贡献率评估系统，其特征在于，所述能力指标量值转换单元根据下述公式(1)将能力指标量值转换为百分比量值；
Figure FDA0002314825360000021
其中，zjn为第j个能力要素下第n个能力指标的量值；当量值为非百分比数值时，
Figure FDA0002314825360000022
为仿真、解析计算或试验所获取的实际值，
Figure FDA0002314825360000023
为理想值；j＝1,2,…,6，即包含侦察预警、指挥控制、火力打击、投送机动、多维防护、综合保障在内的能力要素的数量；n＝1,2,…,t，t为大于1的整数，表示为某一能力要素下能力指标的预设个数。
5.如权利要求3所述的基于能力的装备体系贡献率评估系统，其特征在于，所述能力要素量值获取单元根据下述公式(2)获得能力要素量值；
Figure FDA0002314825360000024
其中，Zj为第j个能力要素量值。
6.如权利要求3所述的基于能力的装备体系贡献率评估系统，其特征在于，所述体系能力量值获取单元根据下述公式(3)获得体系能力量值；
Figure FDA0002314825360000031
其中，Z为体系能力的量值，Z1、Z2、Z3、Z4分别为火力打击、投送机动、多维防护、综合保障四项能力要素的量值，Z5为指挥控制能力要素的量值，Z6为侦察预警能力要素的量值；kj为修正系数，既代表第j个能力要素在体系能力中的权重占比程度，也可作为调整括号内数值的修正系数。
7.如权利要求6所述的基于能力的装备体系贡献率评估系统，其特征在于，所述kj取初值为1，并可通过仿真或试验数据进行修正。
8.如权利要求1所述的基于能力的装备体系贡献率评估系统，其特征在于，所述装备体系贡献率获取模块根据下述公式(4)获得待评估装备的装备体系贡献率；
Figure FDA0002314825360000032
其中，AZ为装备体系贡献率，Z0为待评估装备在装备体系中新增前的体系能力量值，Z1为待评估装备在装备体系中新增后的体系能力量值，两个体系能力量值经过公式(3)计算获得。
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