首发 | 美军作战试验与鉴定发展研究
文字来源《国防科技》2020年第41卷第3期
引用本文：邢云燕，姜江，杨克巍.美军作战试验与鉴定发展研究[J].国防科技,2020.41(3): 80-84.
摘要
当前，军队装备试验鉴定正由性能试验向作战试验、在役考核全领域拓展。在装备试验鉴定体系全面重塑的历史背景下，为适应军队装备试验鉴定发展新变化探索装备试验鉴定新理论，推进装备试验鉴定自主创新发展，亟需开展装备试验鉴定技术研究0美军相对较早开展了装备试验与鉴定工作，在作战试验与鉴定工作方面已形成了较完善的法规制度体系和规范的操作流程，有较成熟的理论与方法成果可供借鉴。与此同时，美军作战试验与鉴定工作也面临许多新问题。本文剖析了美军作战试验与鉴定的内涵和管理模式，研究了2018和2019年美军作战试验与鉴定的重点技术领域，并进行了对比分析，以期掌握近期美军作战试验与鉴定工作的发展变化。
21世纪以来，特别是2011“9·11” 事件发生之后，美国进行了重大战略调整，国家安全重点转向反恐，国防采办政策也随之发生改变，美国国防部提出“基于能力的采办” 策略。2017年12月18日，美国«国家安全战略报告» 的发布昭示着美国对国家安全的“首要关切” 已从打击恐怖主义转向大国竞争，美国对国防科技创新的重视上升到新的高度，更加强调前沿技术向作战能力的快速转化。
装备作战试验最早可以追溯到美军20世纪20年代中期提出的使用试验，即在研制部门进行工程技术试验之后由使用部门开展的、用于确定装备在战场使用情况的适用性试验。20世纪70年代，美国蓝带防卫小组把使用试验改称为作战试验。作战试验与鉴定是衡量美军条令、编制、装备、训练、领导力和教育、人员、设施、资源以及法规政策有效性的重要手段，是加快美军作战能力生成的重要环节。
01
美作战试验与鉴定内涵解析
美国法典（United States Code，简称U.S.C）第10篇第139和2399节中对战试验与鉴定的定义进行了描述: 作战试验与鉴定是在真实的作战条件下，对武器系统、装备或弹药的任何项目或部件的重要防御采办计划进行的实地试验，旨在确定武器系统、装备或弹药的作战效能、作战适用性及生存性。为确保试验的充分性，作战试验要求必须使用经过验证和认可的威胁表示。
作战效能是对武器系统完成任务的整体能力的度量，是在计划好的或预期环境里，考虑组织、条令、战术、保障性、生存性、脆弱性及威胁等因素，由有代表性的人员对系统进行试验使用。
作战适用性是指在考虑到可用性、兼容性、运输性、互操作性、可靠性、战时使用率、维修性、安全性、人的因素、居住性、人力、后勤保障、自然环境因素及影响、法规和训练需求的情况下，系统能够令人满意地投入实地使用并维持的程度。
生存性是提高作战效能和作战适用性的重要贡献者，包括敏感性、脆弱性和可恢复性等因素。生存性评估必须要在作战试验与鉴定监管之下对所有系统进行测试，既可以是在战斗环境中暴露给有威胁的武器的生存性测试，也可以是降低系统能力条件下的生存性测试。
02
美作战试验与鉴定机构管理模式
美军是装备作战试验与鉴定领域的先行者。20世纪70年代，美军将最初提出的使用试验改称为作战试验，在装备试验鉴定中采取研制试验鉴定、作战试验鉴定并行的机制。其后，美国国防部设立了统一的研制试验鉴定监管机构，但并没有设立由全军统管、独立运行的作战试验监管机构，当时的作战试验还处于分散管理模式。由各军兵种自行负责管理。1983年，美作战试验与鉴定局应美国国会要求正式成立。作战试验与鉴定局作为独立监管部门的成立，凸显了美军国防部对装备试验鉴定的管控力度和重视程度，标志着作战试验开始进入规范化管理进程，作战试验与鉴定政策法规制度也随之建立和逐步完善。至此，美军装备试验形成了研制试验与作战试验相互独立、双轨并行管理的试验鉴定格局，统一由国防部领导。美国防部装备试验与鉴定工作相关机构如图1所示。
图１ 美国防部装备战试验与鉴定工作相关机构
美作战试验与鉴定局的主要职责是向美国国会提供装备重要防御采办计划的作战试验与鉴定方面的评估报告，为装备采办计划评审提供采办决策支持，尤其是重点国防采办项目的作战试验要由作战试验与鉴定局局长批准方可实施试验，作战试验与鉴定局局长需对重点国防采办项目的作战试验与鉴定实施结果进行分析与评估，提交国防部长审批。
迄今为止，美作战试验与鉴定局先后上任10名作战试验与鉴定局局长。其中，7名局长为正式主管领导，任期4年；3 名为代理局长，任期较短。现任作战试验与鉴定局局长是罗伯特·贝勒，2017年11月21日被正式任命为作战试验与鉴定局局长.罗伯特·贝勒认为，作战人员在战场上应具备三个必要条件: 要相信自己和已有的训练，要相信赋予的作战使命和指挥官，要相信手中的装备和武器。为此，罗伯特·贝勒要求作战试验与鉴定局必须致力于独立且客观地评价武器装备系统，为国防部能够合理采办和部署决策提供有力支持。
除了作战试验与鉴定局作为作战试验统管机构，美军各军种也下设了相应的作战试验与鉴定机构，用于负责本军种装备作战试验与鉴定的任务实施和作战力量建设。各军兵种作战试验方面的组织机构主要包括空军作战试验与鉴定中心、海军作战试验与鉴定部队、陆军试验与鉴定司令部以及海军陆战队作战试验与鉴定处。
03
美作战试验与鉴定领域发展分析
新兴技术的涌现以及所谓威胁的快速改变，使得美军急切希望以较低的采办费用获取高性能、高质量的武器装备。装备试验鉴定是装备采办的重要环节，也是发现问题和消除风险的有效手段。作战试验是以实战环境和真实的或模拟的参试装备进行试验，对装备系统检验可信度高，是贯穿美军装备全寿命周期的两条核心主线之一。
3.1 2018年美作战试验与鉴定重点领域
3.1.1 软件密集系统与网络安全
如果把武器系统比喻成已完工的高楼大厦，那么软件就是武器系统建设的重要建筑基石材料之一。当今对武器装备系统性能要求越高，武器系统结构和功能便愈加复杂，武器系统中的软件源代码行的数量也正在呈指数级增长。相比通过硬件来提升武器系统性能，软件影响武器系统性能的作用更为明显。软件不仅提升了武器系统的性能，也从根本上定义了武器系统ꎮ。武器系统对软件依赖性越强，潜在的网络安全攻击面就越多。因此，软件代码行数的不断增加，使得武器系统的复杂性和网络安全脆弱性也随之增加，给作战试验与鉴定工作带来更深的影响和挑战。
基于此，美作战试验与鉴定局局长要求作战试验与鉴定部门改进网络安全试验，通过试验明确关键性问题以及对作战带来的风险和影响。同时，要求更新网络安全试验指南，在武器系统采办进程中前移网络安全试验，尽可能在武器系统研制阶段对系统架构产生影响。此外，在倡导严格的网络安全试验过程中，要求纳入对网络安全漏洞的评估，从而完善网络安全试验任务。
3.1.2 一体化试验与评价
美作战试验与鉴定局局长建议，在作战试验与鉴定指南中要正式纳入一体化试验理念，即实现研制试验与作战试验的无缝连接。事实上，作战试验与鉴定局在以往试验中多次尝试了一体化试验模式，但该局局长认为该局为此做出的努力还远远不够。从实际操作层面来看，通常情况下。作战试验及实弹试验评估往往受益于研制试验期间获取的试验数据。与此同时，研制试验又在很大程度上受益于武器系统的实际作战现实。
如果将作战因素纳入研制试验与鉴定，并开展早期的作战评估，可以帮助研制部门尽早发现武器系统存在的问题或性能缺陷，从而减少武器系统在后续作战试验阶段识别出的系统性能方面的问题。也就是说，通过一体化试验与评价，使得本应在研制试验阶段就可以识别出的系统性能问题，不会遗留到作战试验阶段才被发现或暴露出来。在研制阶段就将系统使用者、现实作战环境、作战任务和威胁等因素考虑进来，制定并协调好研制试验与作战试验有效衔接的试验规，尽早识别出武器系统性能方面的问题，为修正系统性能缺陷争取时间。这对快速摸清武器系统性能底数，同时充分发挥作战试验作用，提高武器系统采办效率，降低采办风险，提升军事力量杀伤力将起到非常重要的作用。
3.1.3 试验基础设施建设
美国国防部要求试验基础设施应能够覆盖五种作战领域的武器装备试验与评价，即陆、海、空、太空及网络空间，充分履行国防部武器系统试验与评价职能。事实上，美军很多试验基地的基础设施已经有50多年的历史，有些设施是在第二次世界大战之前建造的。经美军统计，28％的重要靶场和试验基地的设施状态不佳或出现故障，预计维修费用将超过11亿美元。因此，全面摸清重要试验基地和靶场的现实能力及局限性，并提出针对性的改进意见，是当前美军作战试验与鉴定部门的迫切任务。否则，将影响到美军试验靶场现代化的尽快实现，难以满足当前和未来武器系统试验与评价的要求。
自2010年以来，美作战试验与鉴定局积极倡导改善网络试验能力和电子对抗试验靶场基础设施建设，进而为武器系统真实的作战试验提供支持。2012年，美作战试验与鉴定局说服国防部投资近5亿美元用于电子对抗基础设施改善项目，升级露天试验靶场，充分测试F-35与其他先进空中平台在应对近距离防御系统方面的性能，为迅速启动F-35初始作战试验与鉴定提供了保障。
3.1.4 重视建模与仿真的使用
建模与仿真技术是进行武器系统试验与评价的重要手段之一。当前，武器系统性能需求越来越高，作战环境更加复杂，完全依靠真实的实地试验来获取试验数据，进而评估武器系统的作战效能、作战适用性和生存性是不现实的。建模与仿真技术可以满足武器装备试验评估的数据需求，尤其是在试验成本过于昂贵或在技术上尚未可行，甚至试验受到很多因素限制时，利用建模与仿真技术可以对模拟试验过程形成整体认识，为武器系统试验与评价提供数据和技术支持。
未来武器系统的试验与评价活动将更加依赖于建模与仿真技术，尤其是在太空领域。这就要求采办和试验机构提升当前建模与仿真的技术能力，包括建模与仿真的验证、确认和认证。美作战试验与鉴定局先后在2016年3月和2017年1月发布了改进的建模与仿真验证、确认和认证活动技术指南，再次凸显了建模与仿真技术在作战试验与实弹评估中的重要性。
3.2 2019年美作战试验与鉴定重点领域
3.2.1 软件密集系统与网络安全
«作战试验与鉴定局2018财年年度报告» 再次将软件密集系统和网络安全视为作战试验与鉴定的重点领域。相比上一财年年度报告，再次强调需要测试所有参与数据交互的系统，以便具备网络竞争环境中恢复并完成任务的能力。加强对网络试验与鉴定自动化工具的研发和使用，要求工具应具备评估网络和系统结构、识别软件代码漏洞的能力。继续探索和支持网络脆弱性评估技术研究，扩大网络安全试验范围。重视人机交互评估问题，使战斗人员即便在武器系统有缺陷的情况下，也能够适应作战系统并尽力完成作战任务。
3.2.2 在系统研制早期实施作战试验与鉴定
为了以最快的速度部署可靠的作战系统，美军采取了混合试验的方法，要求研制试验方与作战试验方合作制定试验计划并执行试验活动，从而达成各自独立的试验与鉴定目标并有效利用试验资源。通过在采办过程早期和采办过程中经常性地开展有代表性的作战试验与鉴定，研制方能够尽早发现武器系统性能缺陷和网络脆弱性，进而降低研制成本，同时更容易实现缺陷修正，加速研发可靠的武器系统并快速列装部队。
3.2.3 试验与鉴定要适应新兴技术
新兴技术的快速发展将以新的方式对试验与鉴定提出新的挑战。美国国防部强调采用一系列新兴技术来提高武器系统的能力，包括高超声速、定向能、无人自主与人工智能、量子系统等。这就要求试验与鉴定机构必须做好旨在评估新兴技术引入武器系统的准备工作，同时改善试验与鉴定基础设施，创新试验与鉴定方法，培训试验与鉴定人员掌握新技能。
3.2.4 改善试验环境
靶场建设的主要目的就是为了充分试验武器系统抵御威胁的能力。作战试验与鉴定越接近真实作战环境，就能更好地测试集成作战系统的性能，而创建真实的试验与鉴定条件需要试验与鉴定基础设施具备当前和未来的试验能力。美作战试验与鉴定局持续致力于改进作战试验与鉴定和实弹试验与鉴定中建模与仿真工作的模拟真实性问题，使对武器系统作战效能、作战适用性、杀伤力和生存性的虚拟试验与鉴定成为可能。
3.2.5 重视建模与仿真的使用
除了能充分评价试验的工具和方法体系，可信的试验与评价还需要能够规划、执行和分析试验的人才队伍。美作战试验与鉴定机构通过一系列相关培训，建立了一支技术熟练的试验与评价人才队伍。目前，美作战试验与鉴定局正在国防部范围内招募和保留网络安全方面的高技能人才。同时，从国防部外部吸引和招募专业人士加入试验与评价队伍，包括加大与国家实验室、大学附属研究中心以及联邦资助的研发中心的密切联系，持续加大试验与评价人才队伍储备。
04
对比分析
在现任美作战试验鉴定局鉴定局局长罗伯特·贝勒任职期间，已相继审议签发«2017财年作战试验与鉴定报告» 和«2018财年作战试验与鉴定报告»。其中，«2017财年作战试验与鉴定报告» 在其上任之前就已经由作战试验鉴定局完成，但按照国会提交审议流程要求，需经作战试验鉴定局局长审议签字后才提交国会。从这两份财年报告可以看出，罗伯特·贝勒认可了作战试验与鉴定局之前的工作举措，并在其后续监管过程中，又进一步加强了对作战试验与鉴定局重点工作领域的推进和落实，从管理机制上确保了作战试验与鉴定局工作的可持续性。
4.1 软件密集系统与网络安全是当前及未来的重点领域
当前，装备系统的性能很大程度上取决于内部软件设计，必然面临网络安全攻击的巨大风险。从美军两个财年的报告中可以看出，2017财年关于网络安全工作更偏重于政策制度完善，2018财年更注重网络试验与鉴定工具的研发与实践使用。从近几年美军连续以指南或备忘录的形式发布网络安全试验鉴定政策性指导文件的趋势看，大力推进网络相关试验设施建设，尽快形成网络安全试验鉴定评估能力是美军当前关注的重点。这也反映了美军应对未来战争的长远战略预见。
4.2 “左移” 策略持续推进
美军在武器系统试验实践活动中发现，大量武器系统的性能问题不是在研制阶段发现和解决的，而是在作战试验过程中发现的，这为美军武器系统采办和作战力量建设带来巨大困难。据美作战试验与鉴定局提交的«2016财年作战试验与鉴定报告» 显示，作战试验过程中有超过70％的问题本应在研制阶段就该发现。研制阶段没有发现和解决的问题遗留到作战试验阶段，严重影响了武器系统采办周期的整体管理进程，甚至影响到作战能力生成。
事实上，美国防部研制试验鉴定办公室于2012年就首次提出了“左移” 计划，之后持续推进该计划。“左移” 计划是相对美军武器装备采办周期时间轴而言的，要求在装备采办早期的研制阶段就引入作战任务环境，将原先在装备采办后期进行的互操作性、网络安全可靠性等试验提前至装备采办前期进行。“左移” 计划的要点就是“引入作战要素，提前试验考核”，其根本目的就是尽可能在研制阶段发现并解决装备存在的性能问题，充分发挥后续作战试验对作战效能等指标的考核，而不是用来检验研制阶段本应发现并解决的问题，进而切实提高武器装备的性能和效能，降低采办风险。
4.3 试验技术手段要求越来越高
新兴技术的发展不仅对社会各领域产生影响，对军事领域的影响尤为明显。重视前沿技术试验鉴定研究，方能抢占未来战争先机。美作战试验与鉴定局已开展对新兴技术评估方法和研发手段的检测，并宣称已取得持续进展，主要包括非致命性武器、定向能武器和反无人机系统等。此外，还积极投资建设软件研发架构、建模与仿真工具、威胁模型研发，以及其他创新型试验与鉴定方法。通过这些举措，推动试验机构更高效地开展试验与鉴定活动，并更有效地支撑武器装备快速测试和列装。
4.4 试验基础设施建设刻不容缓
试验环境条件建设主要包括试验设备及保障设施、试验程序，以及具有熟练技能的试验人员。试验环境条件建设始终伴随试验任务和试验技术的发展，并不断寻求更好的改善，同时又要具备一定的超前性。作战试验与鉴定越接近真实的作战环境，就越能更好地评估集成作战系统的性能。创建真实的试验与鉴定条件，需要试验与鉴定基础设施具备当前和未来的试验能力。美军认为，夏威夷的太平洋导弹靶场、联合太平洋阿拉斯加靶场、新墨西哥州的白沙导弹靶场、马里兰州的阿伯丁试验靶场以及内华达州试验与训练靶场等重要靶场在评价武器系统面对现有威胁，或一体化联合部队作战背景下如何完成任务方面还存在很多短板：一方面需要持续加强靶场建设，另一方面借助建模与仿真技术弥补试验与鉴定基础设施缺陷，使对系统作战效能、适用性、杀伤力和生存性的虚拟试验与鉴定成为可能。
人力资源是美军试验与鉴定基础条件建设的重要构成要素之一，充足的、高质量的人才队伍是确保试验鉴定任务高效完成的重要保证。当前，人才流失、老龄化和技术老化是美军试验鉴定人才队伍建设面临的亟待解决的现实问题，尤其是网络安全人才的留用、引入和发展问题更为迫切。
05
结语
经过多年摸索与实践，美军在作战试验与鉴定领域已经形成了较完备的法规制度体系和规范化的操作流程，为美军装备系统作战试验与鉴定工作提供了有力支撑。着眼未来战争作战样式和装备建设需求，不断加强探索并革新装备作战试验鉴定硬件条件、技术手段、管理规范和人才培养与储备等方面的内容，做到试验方法与作战要求相适应，是世界各军事强国装备作战试验鉴定发展的必然趋势。
参考文献
THE END
文字 | 作者：邢云燕，姜江，杨克巍（国防科技大学系统工程学院）
图片 | 来源于网络
编辑 | 冷色调
审阅 | Q、黄洋
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