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从美国文化分析美军试验鉴定及思考 | 美国防试验与鉴定资产管理体系及能力布局

2016-11-26 战略前沿技术


从美国文化分析美军试验鉴定及思考

本文由国防科技要闻(ID:CDSTIC)授权转载

作者:周宇 杨俊岭

作为世界一流军队的美军,在试验鉴定领域同样是值得各国军队学习借鉴的领跑者。本文在熟悉了解美军试验鉴定相关政策制度、思想理念和科学技术的基础上,分析了其本质规律和内在原因。


一、从美国文化到美军试验鉴定

通过梳理分析美国文化特点和美军试验鉴定的理念与做法,可以发现两者之间存在以下五个方面的因果联系:

(一)勇于探索的创新文化,促成美军敢于以试验牵引装备战斗力生成与发展。

“五月花”号船上的清教徒为了信仰和自由,踏上美洲大陆试验自己的政治理想,奠定了美国人敢于探索冒险的文化基因。在西部淘金热中培养的拓荒精神和坚信美国梦的乐观主义,进一步激励了美国人勇于探索、敢于试错,不断动手尝试去发现新规律和创造新事物。从莱特兄弟发明飞机到扎克伯格创办“脸书”(Facebook),无不体现出美国人想到做到、快速迭代、敢于冒险的试验文化。

▲美国人的试验思维文化

这种勇于探索的试验文化,映射到美军试验鉴定领域,就是大胆假设预测,多种试验求证。在作战概念上,有多分辨率数字仿真为基础的军事实验;在关键技术上,有虚拟实装结合的技术演示验证试验;进入装备全寿命周期后,更是性能试验和作战试验齐头并进。美军并不是以深奥抽象的数学理论来发展技术和研制装备,而是通过对技术、装备的试验需求开发、分析设计和鉴定评估的螺旋式迭代,不断加深认识,完善技术向装备、装备向战斗力的转化。

▲美军性能试验与作战试验在装备全寿命周期中并行开展

(二)数据主导的定量文化,影响美军致力于运用数理统计方法提升试验鉴定的科学性和严谨性。

无论是美军在二战时期邀请科学家成立数理统计研究小组,专门研究作战策略和装备质量问题,还是美国的现代管理学之父德鲁克和质量管理大师戴明都信奉的“无量化、不管理,无数据、不决策”的观点,都表明从美国政府到美国民众,早已习惯用统计指标和定量数据来评估判断就业机会、教育投资、医疗卫生和个人价值等社会和生活情况。

试验鉴定是系统工程,既需要科学理论做支撑,又需要先进技术做牵引,以保证试验鉴定结果的准确性。美军这种善用数据的定量文化,使其在试验鉴定领域既不盲目乐观,又注重控制风险。美军近二十年来一直致力于借助其引以为傲的管理学科和统计学科优势,建设面向装备的试验科学,服务于顶层性、普遍性的试验需求开发、规划设计和鉴定评估问题。

1998年,美国国家研究委员会统计学分会应美国防部邀请,成立了面向国防系统试验鉴定的统计学小组,并提交了《统计、试验和国防采办:新方法和方法论改进》研究报告。现任美国防部作战试验鉴定局局长吉尔莫,从上任伊始就大力推广试验科学和试验设计分析方法在作战试验鉴定中的广泛运用,并于2013年提交了《试验科学路线图》报告,目标就是提升试验设计的科学性、试验资源的有效性和试验评估的准确性。

▲美军1998年和2013年关于加强统计科学性的报告

(三)追求效率的实用文化,要求美军狠抓科学实验设计方法直接促进装备战斗力发展。

不同于欧洲人的一点是,美国民众不善于深奥的抽象思辨,因此讲究实用、追求实效的本杰明·富兰克林是美国人心目中的榜样和英雄,而精于神学、善于形而上思辨的乔纳生·爱德华兹则使大多数美国人敬而远之。任何一种超越常识的理论都必须演绎为实实在在、掷地有声、在可接受的时间内能出结果的方法,才能为美国民众所接受。

▲试验设计在在试验鉴定中的作用

这种讲究效率的实用文化,使美军推广基于统计学的试验科学方法,没有成为泛泛而谈,而是以实验设计方法为抓手,促进装备的科学试验设计。因为,美军认为战斗力不是评估出来的,而是设计出来。如果试验要素设计的好,鉴定评估就是水到渠成的事情。

▲试验设计与分析一般流程

因此在顶层设计上,美军在其国防部指示性文件 5000.02《国防采办系统的运行》中明确规定:“试验设计与分析科学技术(源自实验设计方法论)必须有效地运用到试验鉴定项目,必须横跨关联作战、任务和能力。”在落地实践上,美国防部作战试验鉴定局牵头,分析定制了涵盖各军兵种、各作战域的装备试验设计科学技术应用实例(共计23个),并号召全军借鉴学习。

▲具体试验设计的输入输出

(四)倡导能力的个体文化,使得美军注重提供试验科学技术相关的教育培训机会。

一方面,追求个人进步是美国梦文化的精髓部分,大部分美国人不看重家庭背景,而是看重依靠奋斗取得的博士、医生和律师等包含个人价值的学历/职业头衔;另一方面,由美国传播至全球的“慕课”大型开放式在线课程、各类社区大学和继续教育课程为美国人提供了继续学习的优良条件。

▲空军科技学院的试验鉴定认证课程项目

在倡导能力的个体文化氛围影响下,美国防部作战试验鉴定局依托军地院校和军兵种试验基地开办了众多与试验科学技术相关的教育培训课程。如在国防采办大学开办了面向试验鉴定的概率论与数理统计课程;在空军科技学院开办了3种不同的试验科学课程;在佐治亚理工学院和艾格林空军基地开办了多种实验设计方法与运用课程等。

▲佐治亚理工学院的试验设计方法运用课程

(五)擅长交流的团队文化,催生美军鼓励围绕试验鉴定创办相关协会和会议。

从美国主流的基督教集会传教文化,到美国人不喜沉默、奔放坦率和生性好动的性格,都注定了美国人热爱交流分享。而且,西方国家中没有哪个国家像美国一样,更愿意为某种共同的目的自愿联合起来,并形成参与、分享、交流的平台。这也使得美国拥有涵盖慈善、商业、技术、政治、医疗、教育和文化等各领域的自发性团体组织是全世界最多、最富有成效的。

▲2016年33届世界试验鉴定研讨会

在试验鉴定领域,有着美国军方背景的国际试验鉴定协会在1980年便已组建,并在成立伊始就创办了协会会刊,其组织的国际试验鉴定研讨会至今已经举办了33届,有众多试验鉴定领域的军界高层出席会议并做主题发言。另外一个重要会议是由国防大学主办的国家试验鉴定研讨会,也已经举办了30届。在这些会议与期刊上形成的大量创新理念,都对美军试验鉴定带来了举足轻重的影响。

▲2016年33届世界试验鉴定研讨会主题发言人


二、几点思考

通过分析美国文化到美军试验鉴定,发现在美军试验鉴定指示、指令和指南背后,有其历史悠久的试验文化作支撑,提出以下四点思考。

(一)引导鼓励通过先进试验科学技术,探索发现战斗力缺陷和战斗力增长点为荣的理念。

在传统装备试验服务于定型鉴定的基础上,应该鼓励试验鉴定在探索新事物、发现新规律、查找战斗力缺陷、提出战斗力增长点方面的功能。这就需要促进先进的、普适性的科学技术运用,并提升装备试验需求开发、规划设计、测试测量、环境靶标和鉴定评估各个环节的战斗力转化效应。在具体执行上,可以以项目资助和成果奖励等功利化手段,促进非功利化的试验文化发展。

(二)积极推动先进科学试验设计技术的应用转化,加强装备试验鉴定全过程的定量考核。

科学试验设计理论与技术属于管理科学与统计科学范畴,本身并不是大工程,而是具有普遍适用性的先进科学理念。先进有效的科学技术/装备试验设计,特别是作战试验设计,能够显著加快装备战斗力生成与发展。

(三)持续完善权威独立的监督机制,确保试验鉴定结果客观准确。

美军作战试验从最初从属装备研制部门,到隶属作战部门,再到各军兵种分散管理,最后到国防部统一监管,其发展几经周折。几十年的实战经验和残酷教训,不断督促美军持续强化对试验鉴定,尤其是作战试验鉴定独立性和权威性重要意义的清醒认知。美军意识到,试验鉴定保障的不是军兵种或者某些职能部门的利益,而是国家利益,必须尽可能与利益相关方脱钩。直到上世纪80年代,美国会最终通过立法,要求国防部成立独立于研制部门、作战部门、且直接向国防部长报告工作的作战试验鉴定局,局长由总统任命,美军作战试验鉴定工作才真正意义上获得了独立与权威的地位。


美国防试验与鉴定资产管理体系及能力布局

吕建荣

本文由大柳树防务授权转载

试验与鉴定资产,特别是具有战略性、全局性和基础性的重大科研试验设施,在保障新一代高新武器装备研制中发挥重要的“把关”作用,是军工核心能力建设的重要载体。美国政府拥有完整的试验与鉴定资产管理体系和能力布局。武器装备试验与鉴定工作,包含研制、使用(作战)和互联互通三方面,由国防部统筹管理。能源部和国家航空航天局分别承担核和航空航天领域部分试验与鉴定资产的管理职能。


一、管理体系

美国防部建立了完整的武器装备试验与鉴定管理体系,负责采办、技术与后勤的副部长统筹试验与鉴定工作。国防部层面的试验鉴定管理工作按应用范围分为三类(参见图1):

(1)研制试验与鉴定管理工作,由国防研究与工程署下设的试验与鉴定副部长帮办负责;

(2)使用(作战)试验与鉴定管理工作,由使用(作战)试验与鉴定局局长负责;

(3)互联互通试验与鉴定管理工作,由国防信息系统局负责。

此外,各军种的研制和使用试验与鉴定,均有相应机构负责。

2004 年,美国防部建立了试验资产管理中心(TRMC)。美国防部负责研制试验与鉴定管理工作的副部长帮办,与负责试验与鉴定资产管理的试验资产管理中心主任通常是同一个人,两部分工作各有一个常务副主任牵头负责。研制试验与鉴定管理工作侧重于研制试验与鉴定政策的制定与指导、国防部采办决策支持、研制试验与鉴定规划的参与及执行监管,以及向国会提交研制试验与鉴定年度报告等;试验与鉴定资产管理侧重于试验与鉴定资产战略规划、重要靶场和试验设施基地(MRTFB)监管、试验与鉴定投资规划管理、试验与鉴定预算认证等(参见图2)。

2012 年,试验资产管理中心成立了试验与鉴定靶场监管部(TERO),负责提供试验与鉴定战略规划和资产评价,确保基础设施有效支持国防部采办规划。试验与鉴定靶场监管部每两年制定一次“国防部试验与鉴定资产战略规划”,还负责试验与鉴定机构及服务的年度预算认证,同“试验与鉴定机构和组织、研发试验与鉴定主管、作战试验与鉴定局局长等”合作。试验与鉴定靶场监管部监管的重点是重要靶场和试验设施基地,此外对国防部内部及外部的其他试验与鉴定设施资产也保持高度敏感性,以便随时掌握各种试验与鉴定资产的总体情况,以及它们对国防部各种需求的影响,为武器装备系统的研制、采办、列装和维护提供支持。国家赛博靶场(NCR)由试验资产管理中心负责赛博与互操作的副主任监管。

按照法律,每个新财年之初,美国防部负责研制试验与鉴定的副部长帮办要向国会提交上一财年的研制试验与鉴定年度报告。2014年2 月提交的2013 财年研制试验与鉴定年度报告,讨论了重大国防采办项目(MDAPs)满足其研制试验与鉴定规划的程度,以及这些项目放弃或偏离试验与鉴定主规划(TEMP)和其他试验要求的情况和应对措施;评估了国防部在这些项目中的研制试验与鉴定组织和能力。


二、资产的组成

美国防部认为试验与鉴定资产不仅是试验设施和靶场,更是一种动态综合能力的体现。试验与鉴定资产包括:

(1)试验与鉴定人员,包括军职、文职和合同厂商工作人员,他们具备操作、维护、保障和改进试验与鉴定基础设施的专业技能,负责落实试验与鉴定程序,完成投资预算,提供试验与鉴定设施服务和技术支持;


图1 美国防部武器装备试验与鉴定管理体系

(图中信息截至2012年12月)


图2 美国防部试验资产管理中心及研制试验与鉴定管理组织结构图

(图中信息截至2013年8月)

(2)试验与鉴定基础设施,包括靶场和其他物理资产,如建筑、设备、靶场空间、靶标、威胁模拟器和射频频谱等;

(3)试验与鉴定经费:包括支持国防试验与鉴定任务所需的建设投资和运行经费;

(4)试验与鉴定程序:即试验与鉴定人员为提供试验与鉴定能力和相关数据产品而使用的方法和程序。

美国防试验与鉴定人员约2.3 万人(不含承包商试验与鉴定人员),包括重要靶场和试验设施基地人员、作战试验机构(OTA)人员和采办/技术/后勤(AT&L)人员等三部分,图3 为国防部试验与鉴定人员构成。国防部重要靶场和试验设施基地内部试验与鉴定人员约13500 人,此外还有承包商试验与鉴定人员近16000 人;占用陆地面积约46620 平方千米(18000 平方英里)、空域面积约466200平方千米(180000 平方英里)。

图3 美国防部统领的试验与鉴定人才队伍构成

(图中信息截至2009年6月) 

重要靶场和试验设施基地的运行经费来源于两部分:一部分是实施测试项目的用户支付的直接使用费,每年数额约20 亿美元,其中70%左右业务来源于靶场/基地的直接上级主管部门;另一部分来自于主管部门预算拨款,每年数额同样在20 亿美元左右。重要靶场和试验设施基地的建设投资,主要来源于国防部三大试验与鉴定投资规划以及军方现代化建设项目等,每年的投资经费约3.5 亿美元。 

表1 美国防部三大试验与鉴定规划简表


美国防部制定了“试验与鉴定/科学与技术规划”(T&E/S&T)、“试验与鉴定核心投资规划”(CETIP)、“联合任务环境试验能力规划”(JMETC)等三个试验与鉴定投资规划。美国防部委托试验资产管理中心从军事需求、技术和经济等角度综合考虑,按照严格的规程筛选出最佳的试验与评价投资项目,并将其纳入三大试验与鉴定投资规划,通过支持购置基础设施等方式,有序推动试验能力的全面提升。三大投资规划年度总经费约2.5 亿美元,有关三大投资规划的设立目的、支持额度、主要支持技术领域等信息详见表1。


三、基础设施及分布

美国防试验与鉴定基础设施主要包括:重要靶场和试验设施基地、各军种管理的其他试验与鉴定设施、国防部实验室设施、国防部训练靶场设施等,此外国防部资助的合同设施、NASA 等其他政府机构管理的试验与鉴定设施、商业化或国际试验与鉴定设施等也在国防部的关注范围之内,同样可能服务于国防部武器装备采办系统。美国防部认为,重要靶场和试验设施基地是美国防部的核心试验与鉴定资产,为国防部采办系统提供试验与鉴定能力支持,必须作为国家重要资产得到保护。

2011 年,美国防部试验资产管理中心制定了美国防部试验与鉴定设施及靶场资产清单。

国防部试验与鉴定设施及靶场资产清单中包括“重要靶场和试验设施基地”24 处,其中陆军部9 处,海军部6 处,空军部7 处,国防部机构2 处,图4 为重要靶场和试验设施基地分布;清单中包括试验与鉴定设施288 个,其中陆军部50 个、海军部20个、空军部96 个、国防部机构122 个。


图4 美国防部重要靶场和试验设施基地分布

(图中信息截至2013年8月)

作者研究领域:重大科研设施、国防技术转移、日本国防战略等

联系方式:010-82505159

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