來源： 張鵬，曹晨作者： 學術plus
引言
世界範圍內新軍事變革持續迅猛發展，武器裝備信息化、無人化和智能化趨勢日漸突出，基於網絡信息體系的聯合作戰和全域作戰將成為未來戰爭的基本形態，我軍武器裝備建設進入百年未有的新時期。且在當前形勢下，武器裝備試驗鑑定作為武器裝備研製的重要階段[1-2]，必將在理念、方法與組織等方面呈現出新的特點，做好新時期武器裝備試驗鑑定工作空前重要。
1 美軍近年來武器裝備試驗鑑定發展情況
1.1 不斷調整組織機構，推動完善監管模式[3-4]
美軍較早就意識到，作戰試驗鑑定必須設置獨立的作戰試驗鑑定部門，以保證作戰試驗鑑定客觀、公正和不受其他部門利益影響，因此在20世紀80年代，美國會通過立法，要求國防部成立獨立於研製部門和作戰部門且直接向國防部長報告工作的作戰試驗鑑定局，局長由總統任命。此後，陸、海、空三軍分別成立了獨立的作戰試驗鑑定機構。
21世紀前後，國防部和各軍兵種圍繞進一步加強試驗鑑定地位和處理好研製試驗與作戰試驗的關係，進一步探索並完善組織機構。在各軍兵種試驗鑑定機構設置方面，陸軍試驗鑑定司令部既負責研製試驗鑑定又負責作戰試驗鑑定，研製試驗也獨立於裝備研製和使用方，既有助於研製試驗和作戰試驗的一體化計劃與實施，也保障了研製試驗鑑定具有一定獨立性，從而保證試驗鑑定整體工作的客觀與公正，但其試驗鑑定機構層級較低，需要通過參謀部主任向副參謀長彙報，副參謀長再向參謀長彙報，由於需要層層上報才能到軍種參謀長，不利於加強軍種領導對試驗鑑定工作的直接監管；空、海軍研製試驗鑑定則與陸軍不同，都分散在裝備研製部門內，但其作戰試驗鑑定部門級別相對較高，均由直屬軍種參謀長（或相當於參謀長的領導人員）領導。在國防部方面，2018年將採辦、技術與後勤副部長職位拆分為研究與工程副部長和採辦與保障副部長，並將研製試驗鑑定職責從採辦與保障副部長轉移至研究與工程副部長，研製試驗在承擔檢驗技術狀態性能指標的主責基礎上，也將更多承擔推動技術向作戰能力轉換的作用，以期保證裝備缺陷不帶入小批量生產階段和作戰試驗階段，加快作戰能力生成。
美軍國防部及三軍試驗鑑定組織機構設置的一脈相承而又各有特點，反映了美軍對試驗鑑定的深刻認識和方法探索。
1.2 不斷改進試驗手段，及時適應軍事轉型
美軍是世界軍事轉型的引領者，長期注重針對武器裝備形態演變而加強試驗鑑定技術研究與環境建設，搶占未來戰爭先機。
- 針對網絡武器、高超聲速武器和第五代戰鬥機等新型裝備， 提出開展快速反應試驗、聯合試驗和特殊試驗等三類試驗概念，改進網絡試驗能力和電子戰試驗靶場基礎設施，並開發專用低成本、可重用和高性能的真實試驗平台[5]。
- 針對2017年提出的馬賽克戰等新型作戰樣式， 美軍認為，由於此前的試驗鑑定主要針對單裝開展，由於馬賽克戰裝備功能分布、數量眾多，體系特徵更為突出，需要加強試驗鑑定方法研究，並將此視為推進馬賽克戰的四類顛覆性技術體系之一[6]。
- 同時 針對自主系統 ，明確提出應該採用新的試驗鑑定模式[7]，例如建立新的軟體測試模式、建設真實和綜合性試驗環境、開發用於評估自主系統功能的資料庫並加強鑑定全過程的實際數據維護等。
在不斷完善實裝鑑定環境的同時，美軍大力推廣建模與仿真在試驗鑑定中的應用[8]，將建模仿真成為裝備全壽命周期各個階段都唯一的一類主要試驗鑑定資源和手段（圖1）。通過基於物理原理和先驗數據驅動的仿真建模結果與實際的試驗鑑定結果進行對比（圖2），一方面校核和修正仿真模型並優化試驗安排，另一方面，如果仿真正確，則形成作戰評估報告，指出裝備缺陷和提出改進建議。此外，美軍在國防部層面和軍兵種層面多年來一直不斷建設建模仿真資源庫，並且注重裝備試驗鑑定中使用統一的裝備仿真模型，避免重複開發和不一致使用。
圖1 建模仿真在美軍試驗鑑定中的使用比例
圖2 美軍在試驗鑑定中使用建模仿真的基本流程
1.3 不斷前移試驗關卡，有效控制研製風險
2012年，美國防部研製試驗鑑定辦公室提出「左移」計劃，通過在裝備研製早期引入作戰任務環境、進行互操作性試驗和網絡安全試驗，從而在裝備研製階段儘早發現並解決採辦項目存在的問題，保證研製問題不會成為裝備投產後的問題，更不會成為戰場上的問題，而這正是裝備研製過程的最大風險。
2014年，研製試驗鑑定辦公室又提出「左移」擴展計劃，旨在促使研製試驗鑑定進一步介入裝備需求生成階段和備選方案分析，幫助在採辦早期發現並解決需求不現實、技術不成熟等問題。2015年至今，通過在裝備生產之前開展更為嚴格的研製試驗鑑定，進一步掌握裝備的性能、可靠性、互操作性和網絡安全特性。
2019年，美軍發布公告提出發展「馬賽克實驗」能力，提出對「馬賽克戰」進行實驗、試驗和鑑定，標誌著美軍繼續前移試驗關卡，將試驗鑑定能力發展同步於作戰概念開發。雖然馬賽克戰概念提出時間不久，且馬賽克實驗仍然處在概念發展階段，但這種前移反映了美軍超前的試驗鑑定發展理念，構成其裝備長期保持世界先進水平的重要支撐。
1.4 不斷強化科學試驗，充分保證鑑定質量
早在1998年，美國國家研究委員會統計學分會就應美國國防部邀請，成立了面向國防系統試驗鑑定的統計學小組，並提交了《統計、試驗和國防採辦：新方法和方法論改進》研究報告。2013年，美國國防部發布《試驗科學路線圖》報告，以期進一步提升試驗設計的科學性、試驗資源的有效性和評估的準確性，並在多項試驗鑑定相關指南中明確必須通過科學的試驗設計，嚴格地規劃和執行作戰試驗。
為了在有限的試驗資源、試驗次數和環境下，獲得科學的、最優的試驗結果，美軍使用基於統計學的「試驗設計」方法制定試驗鑑定計劃、詳細設計實驗活動，實現以有限的試驗信息和試驗結果分析出儘可能接近真實情況的裝備性能。美軍在《試驗鑑定主計劃指南》中提出，「針對從不同資源中獲取的信息作為預先試驗分析來預測裝備戰術技術指標，能夠有力支持試驗鑑定活動，而貝葉斯試驗鑑定理論正是這樣的一種可靠理論。」（圖3）
圖3 貝葉斯分析技術在美軍試驗鑑定中的應用
雖然美軍高度重視建模仿真技術的使用，但美軍強調，對於仿真數據和真實數據，不能僅靠視覺上的對比就確定兩者足夠接近，而應引入嚴謹的統計學和分析原理，將「試驗設計方法」作為確定模型驗證所需試驗數據及其真實程度的一種方式，對子系統、全系統和環境的每個要素的建模與仿真進行充分的驗證與統計分析。2017年，為推動科學試驗與分析技術在試驗鑑定中的應用，成立「卓越」中心，為美軍37個試驗項目提供了科學和統計學專業知識，同時，研製試驗鑑定辦公室聯合「試驗鑑定建模仿真工作小組」對國防採辦大學有關試驗鑑定建模仿真的繼續教育內容進行更新。
1.5 不斷加強職業認證，著力提升專業水平
美軍高度重視試驗鑑定相關人才隊伍建設[5]，長期以來堅持開展試驗鑑定資格認證和教育培訓，將分布在試驗鑑定職能機構、作戰試驗機構和重點靶場的相關崗位均納入採辦隊伍體系並開展培訓，如在國防採辦大學開辦了面向試驗鑑定的機率論與數理統計課程，在空軍科技學院開辦了3種不同的試驗科學課程，在喬治亞理工學院和艾格林空軍基地開辦了多種試驗設計方法與運用課程。
2013年，國防部研製試驗辦公室制定了試驗鑑定人員三級認證標準，要求在兩年內通過認證的職業人員達到總人數的90%。2014年，國防部對三個等級的認證要求進行修訂，要求2015財年達到認證的比例應為95%，並與國防採辦大學的試驗鑑定業務知識主任和課程主管一起，對試驗鑑定課程進行了年度評估，對《試驗鑑定基礎》、《中級試驗鑑定》和《高級試驗鑑定》三門課程的內容進行了更新。
此外，美軍大力推進試驗鑑定關鍵領導崗位的資格認證與評審。美軍對國防重大採辦項目和重要自動化信息系統設立首席研製試驗官制，並要求獲得試驗鑑定職業領域認證。2015財年，美軍要求建立更高的關鍵領導崗位標準和資格要求，並先後於2014年12月和2015年12月，兩次開展了資格評審會，累計從70名獲選人中挑選出43名擔任試驗鑑定關鍵領導崗位。
2 我軍新時期武器裝備試驗鑑定特點分析
我軍高度重視武器裝備試驗鑑定在研製過程中的「指揮棒」作用。近年來，為避免裝備實戰化考核不足導致交付部隊後可能出現的「高分低能」以及部隊對裝備的使用感受與試驗鑑定結果不一致等問題，並適應未來網絡信息體系條件下聯合作戰和全域作戰能力生成需要，結合作戰指揮體制與機構變革，採用新型試驗鑑定理念，構建新型試驗鑑定組織，推行新型試驗鑑定要求，使得新時期武器裝備試驗鑑定正在形成「三化一全」的重要特點。
（1）實戰化
實戰化試驗鑑定的根本出發點是「能打仗、打勝仗」的戰鬥力標準，這是裝備試驗鑑定的最高標準，也是唯一標準。其內涵有四點。
1）體系環境。未來單件裝備一定是在體系中與其他裝備聯動與協同作戰的，因此，裝備試驗鑑定必須要充分覆蓋網絡信息體系支持下聯合作戰與全域作戰中可能的裝備組合。通常，我們通過單一剖面設計可以讓裝備性能檢驗做分解動作，檢驗出裝備的單一指標，打好「一招一式」的基本功，但實戰化檢驗一定是完成裝備性能的組合動作，這種組合動作的含義，既包括單裝條件下完成自身的多功能檢驗，比如相控陣雷達完成對配試目標的多模式探測與跟蹤；更包括與其他裝備的協同與聯動，比如特種飛機完成戰鬥機引導或與地面指揮所的指揮協同，甚至是完成火力系統的交戰管理。
2）複雜環境。包括複雜電磁環境、地理環境和氣象環境，特別是複雜電磁環境，在未來作戰中一定是一種常態，僅將裝備的抗複雜電磁環境能力以一種工作模式設計，從而也僅以一種工作模式去考核，不符合裝備設計與考核的實戰化要求。
3）性能底數。裝備實際使用條件通常會超出設計與考核所針對的典型環境、典型剖面與典型目標，裝備試驗鑑定需要在摸清基本性能的基礎上，掌握裝備的最大、最小能力與潛力，即性能、邊界甚至是超限使用，美軍在海軍協同防空與火控（NIFC-CA）系統中設置標準-6防空飛彈打擊艦船目標就是超限使用的例子。
4）人在環路。現代武器裝備的自動化水平越來越高，在裝備性能試驗中，由於主要完成分解動作和單一指標考核，通常會以設備的自動處理為主。但實戰中，人是裝備使用最具有能動性的因素，人在各種條件下可能怎麼使用裝備，能達到的水平如何，應該通過實際使用和考核研究清楚。即使是目前人工智慧技術已經逐步應用於裝備研製，也只有把「人工」的問題研究充分，「智能」的問題才可能較好解決。
（2）一體化
現代武器裝備試驗鑑定可以從多個維度考察。
- 從時間維度，通常安排研製（性能）試驗和作戰試驗兩大類，研製試驗先於作戰試驗。
- 從空間維度，對於某些空基裝備，涉及飛行試驗和地面試驗，其中地面試驗通常開展通用質量特性試驗，包括可靠性、環境適應性、電磁兼容和軟體測試等內容，此外對於某些難以通過飛行試驗驗證的能力，也可以在地麵條件下開展驗證。無論是飛行試驗還是地面試驗，一般在時間維度上也有先後關係，但部分加嚴試驗項目（如通用質量特性中的耐久振動試驗）以及不具備空中驗證條件的試驗，也可以空地同步開展。
武器裝備試驗的一體化特點，要求前後拉通、空地統籌。其中，前後拉通首先是儘早暴露問題的需要，涉及不同階段試驗的統籌安排問題，本質上是要及早化解需求符合性風險。研製試驗主要解決功能性能的逐條驗證，作戰試驗主要解決功能性能的綜合驗證。如果綜合驗證開展過晚，針對暴露問題再開展裝備技術狀態更改，一是改動可能較大，二是周期可能較長，再加上無論是研製試驗還是作戰試驗，都仍然是以裝備實物為主開展，而未來裝備複雜度可能進一步提升，如果完全串行驗證和過度依賴實物驗證，裝備實物與用戶需求不一致的風險將更加嚴重。隨著基於模型的系統工程（MBSE）和數字孿生技術的發展，裝備驗證將更加前移和虛擬化，這也是美軍不斷推行左移計劃並提出在作戰概念開發階段就開展試驗鑑定理念的根本原因。
前後拉通也是提高試驗效率的需要。性能驗證和性能鑑定等研製試驗所要求的某些剖面、環境與配試目標等，均可能在該階段難以滿足或代價巨大，將作戰試驗提前至研製階段開展，可以為性能驗證和性能鑑定提供必要數據；類似地，性能試驗和性能鑑定也可能拉通，在性能試驗階段應該掌握但沒有掌握的某些數據，也可以利用性能鑑定數據補足，從而減少重複試驗並提高資源利用效率。
為進一步提高試驗效率和試驗的科學化水平，對於某些空基裝備，特別要求做好空地試驗項目統籌。長期以來，通過完成包括可靠性和環境等在內的多項地面專項試驗，有效暴露了裝備問題，並成為開展飛行試驗的前提和基礎，但也存在兩類不足。一是地面專項試驗總體偏向於從難從嚴，容易造成過設計而降低產品效費比；二是即使在地面試驗從難從嚴的情況下，裝備交付部隊後暴露問題仍然較多，很多問題都未在地面試驗中暴露出來，嚴重影響了用戶體驗。
究其原因，一是在於地面試驗未能充分結合空中實際使用環境與剖面而開展籌劃，二是空中與地面試驗的內容安排在強調一致性的同時缺乏有效區分，三是缺乏對地面試驗籌劃有效性的考核機制，從而未能形成對地面試驗籌劃的正確導向，以為一味從難從嚴就可以了。
（3）多樣化
裝備試驗鑑定方法有計算、仿真、地面半實物/實物驗證、全實物地面驗證以及飛行驗證（對於空基裝備）等多種方式，而強化建模與仿真在裝備實物試驗鑑定中的應用，則是裝備試驗鑑定多樣化的最主要特徵。
裝備試驗鑑定方法應該實現多樣化的原因有三。
- 首先，對所有威脅場景、裝備編配策略與戰場環境的可能組合，進行全數遍歷試驗是極其昂貴和不現實的，特別是在聯合作戰與全域作戰條件下，這 些組合會越來越多、越來越複雜，相當多的場景、策略與環境只有通過仿真才能實現；
- 其次，在強化裝備實戰化考核的大背景下，即使是對某些重點能力在特定的場景、策略與環境下考核，受限於空域、可參與的兵力資源以及時間等原因， 實戰化考核剖面仍然會與真實作戰環境有偏差，完全通過真實配試兵力完成考核，仍然是不現實的；
- 第三，隨著技術的進步，建模與仿真水平逐年提升，原來無法實現仿真的，或者仿真程度不足的，如今已經具備實現可能。以空基預警探測裝備為例，「仿真百遍不如實飛一遍」的觀點長期存在，一個重要原因是雜波對探測性能的影響難以有效仿真。
在新時期武器裝備試驗鑑定實踐中，如果加大對仿真試驗技術攻關的經費投入力度及使用比重，就有可能使得相關部門產生足夠的積極性去突破當前仿真存在的各類技術瓶頸。美空軍在F-22戰鬥機的初始作戰試驗鑑定中，通過建模仿真和試驗大綱優化，將原定700多試飛架次縮減到200多架次，多樣化試驗鑑定帶來的效益得以彰顯。
此外，進一步重視在地麵條件下依託專用測試設備與環境開展實裝的相關試驗驗證，也是空基裝備多樣化試驗鑑定的重要體現。
（4）全周期
長期以來，武器裝備考核時間段僅集中在設計定型之前，裝備交付部隊後便不再計入考核周期。新時期武器裝備試驗鑑定要求新增「在役考核」，將強化武器裝備試驗鑑定的全壽命周期特性，標誌著武器裝備試驗鑑定理念的重要改變。
將在役考核納入試驗鑑定，裝備沒有退役，考核就沒有結束，首先，有助於完成對裝備的全面檢驗。無論是性能試驗、作戰試驗還是在役考核，其考核目標、考核環境、時間約束和考核重點等要素均有所不同，特別是由於部隊使用的長期性、剖面的綜合性以及操作人員對裝備的認識深化與個體差異，部分問題難以在前期試驗中暴露。
其次，有助於深化對裝備研製規律的認識。基於長時間積累的數據，針對前期試驗沒有暴露、只有在在役考核階段才能暴露的各類問題，開展設備故障與失效機理的深入分析，進一步發現設計缺陷，不斷提高裝備研製水平。
第三，有助於真正形成並加速需求-設計/改進-驗證的全程閉環。部隊使用是發現裝備能力與問題的重要環節，但如果不將部隊使用納入在役考核，一是可能導致問題閉環速度相比研製試驗和作戰試驗明顯減緩，二是導致部分問題（如聯合作戰條件下跨軍兵種使用問題），難以反饋至裝備研製主管部門形成改進輸入，從而使一次暴露的問題長期得不到解決。通過在役考核，在同一試驗鑑定機構的組織下，意味著不同試驗鑑定階段暴露的問題，都能被統一掌握、同等對待和及時響應，從而真正形成並加速需求-設計/改進-驗證的全程閉環。
結 語
我軍新時期武器裝備試驗鑑定呈現出的「實戰化、一體化、多樣化和全周期」特點。建議在後續武器裝備試驗鑑定實踐中，針對現有各類試驗由不同單位分頭實施的現狀，探索設置試驗鑑定總體單位或強化總師系統在試驗鑑定中的統籌作用，綜合考慮地面試驗和飛行試驗、專項試驗和主要功能性能試驗以及實物試驗和仿真試驗等各類試驗，並持續推動試驗鑑定的技術探索與方法創新，以支撐裝備承製軍兵種試驗鑑定主管機構，更好地落實新時期武器裝備試驗鑑定的各項要求。同時，強化裝備跨軍兵種聯合使用的頻率與強度，充分暴露問題並暢通問題解決機制，為實戰條件下的聯合作戰與全域作戰打下堅實基礎。