装备适用性全覆盖式指标体系构建方法_盛晟.pdf

文章编号：1002-0640（2022）11-0088-09Vol.47，No.11Nov，2022火 力 与 指 挥 控 制Fire Control&Command Control第 47 卷第 11 期2022 年 11 月Construction Method Research on the Full CoveringIndex System of Equipment SuitabilitySHENG Sheng1，ZHAO Liangliang2，KANG Wendi1，3，ZHOU Zhongliang1，FANG Jiayong1（1.Equipment Management and UAV Engineering College，Air Force Engineering University，Xi an 710051，China；2.Aviation Maintenance School fo NCO，Air Force Engineering University，Xinyang 464000，China；3.Unit 95845 of PLA，Hanzhong 723213，China）Abstract：Equipment suitability is uninterrupted，as the result of uninterrupted interaction betweenequipment and its outside world.Yet existing index systems are poor at fully restoring the whole pictureof equipment，they can only make a fragmented description.A full covering description of equipmentsuitability is developed by the form of matrix.Based on which，the object layer index and underlyingindex of equipment suitability are defined，then the middle layer index is derived from furthercombining defined or undefined key evaluation points，to construct the whole equipment suitabilityindex system as a result.An UAV example is demonstrated at last.Key words：equipment suitability，suitability index system，operational suitability，full covering index，construction of index systemCitation format：SHENG S，ZHAO L L，KANG W D，et al.Construction method research on the fullcovering index system of equipment suitability J.Fire Control&Command Control，2022，47（11）：88-96.收稿日期：2021-08-11修回日期：2021-10-30作者简介：盛晟（1987-），男，江苏盱眙人，博士，讲师。研究方向：装备试验鉴定、测试与故障诊断。摘要：装备与外界的交互从不间断，因而装备适用与否的特性也从不间断，而现有各类指标体系只能片断化地描述装备适用性，并不能还原装备适用性的全貌。以矩阵形式给出了装备适用性的全覆盖描述，由此定义出装备适用性的对象层指标、底层指标，进一步结合已明确的或需明确的评估要点导出中间层指标，从而构建形成装备适用性指标体系，最后以某无人机为对象给出了示例。关键词：装备适用性，适用性指标体系，作战适用性，全覆盖式指标，指标体系构建中图分类号：TP206.1文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.1002-0640.2022.11.016引用格式：盛晟，赵亮亮，康文迪，等.装备适用性全覆盖式指标体系构建方法 J.火力与指挥控制，2022，47（11）：88-96.装备适用性全覆盖式指标体系构建方法盛晟1，赵亮亮2，康文迪1，3，周中良1，方甲永1（1.空军工程大学装备管理与无人机工程学院，西安710051；2.空军工程大学航空机务士官学校，河南信阳464000；3.解放军 95845 部队，陕西汉中723213）0引言装备因设计而具备一定的功能性能，在全寿命中，装备由于需要与人、与环境、与其他装备设施、与作战使用模式、与维护保障模式、与特定组织架构、与特定运行机制等发生各式各样的交互，因而在交互中表现出装备适用或不适用的特性，即装备适用性1。可以说，人们通过设计得到期望的装备功能性能，却又同时得到了装备适用性，且由于装备必然与外部交互而不得不接受装备适用性。因88（总第 47-）盛晟，等：装备适用性全覆盖式指标体系构建方法此，除了评估装备功能性能是否满足设计需要、作战需要，装备适用性评估也几乎占据半壁江山，自然成为装备评估工作的重要内容。人们也早就认识到装备适用性的存在和重要价值，国内外均把装备适用性评估作为装备评估的重要内容2-8。我们之所以要讨论装备的适用性，是因为装备与外界发生了交互。如果装备不与外界发生交互，装备是孤立存在的，则不需要考虑装备是否适用1。由于装备与外界的交互是从不间断的，因此，装备适用性也是从不间断存在的。而当前国内外关于装备适用性的标准规范或指南2-8，涉及装备适用性指标构建、指标评估等的各类著作9-11和学术研究12-15，以及文献 1 所参考的相关文献，均没有考虑装备适用性在时间上的连续性，主要是将装备适用性分解成若干方面并分别形成数据需求，这样得到的数据其实是片断化的、片面化的，相应的指标体系也是片断化的、片面化的，所得出的评估结论自然也是片断化、片面化的，不利于还原装备适用性的全貌。本文是在文献 1 关于装备适用性概念辨析的基础上完成的，为了还原装备适用性的全貌，提出一种装备适用性的全覆盖描述方法，并进一步给出指标体系构建方法，是全面评估装备适用性的前提性和基础性研究。1装备适用性的全覆盖描述1.1装备与外界交互的全覆盖描述文献 1 对于装备适用性概念的定义为：装备在全寿命各类活动中与外界发生交互时能否适应以及适应的程度。理解该定义至少需要把握以下4 点：1）采用“装备适用性”这一称谓，是因为当前相关称谓不统一（如存在作战适用性、部队适用性、部队适应性、在役适用性、体系适用性等诸多相关称谓），不是为了创造一个新名词；2）装备适用性描述装备与外界发生交互时能否适应以及适应的程度。而能与装备发生交互的外界，既包括人员、环境、其他装/设备等这样“看得见”的有形的外界，也包括作战使用模式、维护保障模式、组织架构、运行机制等“看不见”的无形的外界；（注：“看不见”的交互对象，也可理解为装备与“看得见”的交互对象之间的交互方式，而将其纳入交互对象的范畴，有助于更便捷地表达装备适用性，以及更便捷地评价装备适用性）；3）装备是因为经历其全寿命中的特定活动而产生与外界的交互；4）将装备适用性表述为“能否适应，以及适应的程度”，而不是美军的或各类文献普遍采用的“令人满意的程度”。我们认为“令人满意的程度”这一表述不够严谨，性能、效能等概念同样也是在描述一种装备令人满意的程度。基于以上定义，可将装备在全寿命某一活动中与外界的交互情况，表示为如图 1 所示的矩阵形式。对于图 1，有以下说明：图 1装备在全寿命某一活动中与外界的交互情况示意891943（总第 47-）火 力 与 指 挥 控 制2022 年第 11 期将装备参与的某个活动从起始时刻 t0到终止时刻 tN，分割成 N 个小区间（非等分），区间划分的原则是：任一时间区间内，可认为装备与外界的交互剖面近似保持不变，而任意相邻的两个时间区间内，装备与外界的交互剖面有明显差异。同一时间区间内的交互剖面，可根据交互对象的不同进行分解，包括装备与人员、环境、其他装/设备等有形对象的交互，也包括装备与作战使用模式、维护保障模式、组织架构、运行机制等无形对象的交互，上述各类交互在时间区间内的强度，分别用 i1，n、i2，n、i3，n、i4，n、i5，n、i6，n、i7，n表示。此外，图中的纵轴，即交互对象的具体分类，还可以根据需要进一步细化分解，如对于某型无人侦察机，人员还可分为：飞行操控人员、载荷操控人员、机务人员、情报人员等，甚至再继续细化分解（如机务人员还可再分为机械专业人员、电子专业人员等，电子专业人员又可再分为电子专业主任、电子专业技师等）。假设共计将装备的交互对象细化分解为 M 类，则装备在全寿命某一活动中与外界的交互强度，可表示为如下 M 行 N 列的矩阵形式：（1）称 IAct_xxx为装备在 Act_xxx 这一活动中的交互强度矩阵。IAct_xxx第 m 行 n 列元素 im，n表示的是装备在 Act_xxx 这一活动中的时间区间内，装备与第 m 个交互对象的交互强度。也可将矩阵 IAct_xxx写成如下的行向量形式：（2）式（1）、式（2）给出了一种装备与外界交互的全覆盖式描述，所谓全覆盖，主要体现在 3 个方面：1）时间广度上全覆盖。装备与外界交互是持续不间断的，因此，想要全覆盖地描述这种交互，也必须准确表达出这种持续不间断的特性，而式（1）、式（2）做到了从时间上覆盖一个活动的起始时刻至终止时刻；2）对象广度上全覆盖。装备与各种不同的外界发生交互，这种交互是全方位的，涉及不同的交互对象，因此，想要全覆盖地描述这种全方位交互，必须准确表达出这种交互对象的方位特性，而式（1）、式（2）做到了覆盖一个活动中所有的交互对象；3）交互深度上全覆盖。式（1）、式（2）所描述的交互，可细化至最小交互剖面，如具体的某一个 im，n可以深刻揭示出特定时间区间内装备与特定交互对象的交互情况，可以说已经细化深入至最底层。1.2装备适用性水平的全覆盖描述定义 1：im，n为 IAct_xxx第 m 行 n 列元素，将与 im，n相对应的在 Act_xxx 这一活动中的时间区间内，装备与第 m 个交互对象发生交互时的适用性水平，记为 sm，n，则有如下的装备适用性水平矩阵：（3）矩阵 SAct_xxx的行向量形式为：（4）其中，sm为在 Act_xxx 这一活动中，装备关于第 m 个交互对象的适用性水平。也可将 sm理解为，当第 m个交互对象的交互强度变化情况为 im时，对应的适用性水平。称 sm为装备适用性的对象层指标，称 sm，n为装备适用性的底层指标。得到 sm、sm，n是构建装备适用性指标体系的基础。2装备适用性指标体系构建方法图 2 为装备适用性指标体系构建的基本步骤。图 2装备适用性指标体系构建的基本步骤2.1明确装备的边界装备是一个系统，不同场合下研究装备适用性时，所需要关注的装备对象的范围也有区别，因此，需要首先明确装备这个系统的边界，明确哪些算是装备系统的内部、哪些算是装备系统的外界。明确装备的边界通常包括两个方面。2.1.1明确装备的技术状态装备在全寿命中其技术状态在不断变化，从概念到方案到样机到型号产品各阶段，技术状态变化不可谓不大，即使装备全寿命某一阶段内，如新型飞机通常在首飞之后就是调整试飞，即边调整飞机901944（总第 47-）技术状态边试飞，甚至在装备定型之后的使用与保障阶段，装备因暴露问题而带来的技术状态升级也时有发生，因此，需要将装备技术状态定义明确。另外，由于持续的物理变化、化学变化的存在和累积，也会带来装备技术状态的持续变化。2.1.2明确某个状态下的装备边界即使装备状态在