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1、说明:方案中省略了一部分,全文16000字,32页。希望能如你所愿。目录1、 引言1.1 研究背景1.2 国内外研究现状 (主要是美军要充实)1.3 主要研究内容2、 我军武器装备软件保障现状 (主要是我军要充实)3、 软件保障的组织与实施方法3.1原则3.2组织 (以这三点为主适当增加其他内容写自己想法)3.3实施 4、 软件保障方案与计划3.1原则3.2组织 (以这三点为主适当增加其他内容写自己想法)3.3实施 5、 保障资源研究3.1原则3.2组织 (以这三点为主适当增加其他内容写自己想法)3.3实施 6、 总结与展望武器装备软件保障理论研究1、 引言随着计算机技术的发展,社会的方方面面
2、正越来越依赖与软件,软件在武器系统中的作用越来越突出;同时软件的规模也越来越大,复杂性也急剧提高。据美国国防部和NASA的统计,当今武器系统中的软件可靠性比硬件系统的低一个数量级。有的系统故障统计结果是软件故障占系统故障的60%-70%。软件是现代信息化装备的灵魂,装备中软件及其保障能力的高低已日益成为衡量武器系统最重要的性能指标之一,软件保障问题已经成为装备保障的重点和难点。国外对装备中的软件保障问题非常重视,美军从20世纪80年代已开始大规模研究军用软件保障问题,经过长期的理论研究和实践应用,在军用软件保障的原则、模式、途径和过程等方面取得了有意义的成果目前国内武器装备是按照GJB3872
3、99装备综合保障通用要求开展综合保障工作,但足不少单位在开展装备综合保障分析、设计和研制中,往往偏重于硬件设备,对于软件保障的认识不足、重视不够,本文基于这种思想,希望能够探索出一种符合我们国情的软件保障模式。1.1. 研究背景 20世纪90年代初,以美军为代表的世界发达国家军队为适应高技术条件下联合作战的要求,以新军事革令为契机,努力加任装备保障信息化建设,推动传统机械化保降向新兴信忽化保障转变,十多年来,美军在装备保降信忽化建设方面得到了长足地发展,并经过了实战的检验。国外对装备中的软件保障问题非常重视,美军从20世纪80年代就开大规模研究软件保障问题,而我军对软件保障问题的研究还刚刚开始
4、。因此,为提高我军新型武器系统的作战效能,开展新型装备软件保障性研究具有重要的军事意义。1.2. 国内外研究现状20世纪90年代初,以美军为代表的世界发达国家军队为适应高技术条件下联合作战的要求,以新军事革令为契机,努力加任装备保障信息化建设,推动传统机械化保降向新兴信忽化保障转变 十多年来,美军在装备保降信忽化建设方面得到了长足地发展,并经过了实战的检脸。美军装备保障信息化建设的主要特点是:现代战争战场局获取信息能力成为构成装备保降能力的关键因素在信息技术高度发达的今天,装备保障信.息化不仅将各种装备保障基础有机结合在一起,而且已经成为构成装备保障能力的关健要素。用信息技术提升保障装备的现代
5、化水平,化通讯手段传愉到保障信息网络的各大型数据库中,使整个保障系统的资源实现完全可视,提高装备保障效能.信息化保障装备成为保障能力的倍增器信息化保障装备包括装备保障自动化指挥管理系统 保障信息网络、智能化保障装备,远程维修保障系统,美军坚持以高技术条件下联合作战装备保障需求为牵引,开发出许多性能先进的装备保障信息系统,并在近几年的高技术局部战争中发挥了重要的作用。具有代表性的有:(1).“全资产可视”系统.主要针时传统保障存在的“保阵资源迷雾”和 “保障需求迷雾”开发。“保障资源迷雾会造成重复申请.采购,库存积压,(2)全球战斗保障系统.该系统不仅是战斗协调和战斗勤务保障信息传输系统,而且是
6、综合熔铸从工厂到 “散兵坑”的全过程中各信息以及协调,推动和管理间许多活动的系统在车载传感器战斗勤务保障拉制系统的配合下。(3)支持美军“聚焦后勤“的两大信息指挥系统.支持聚焦后勤概念的是一套后勤指挥自动化系统.该系统在战略、战役和战术层次上为后勤指挥提供辅助决策、信息支持。1.3. 主要研究内容:目前,软件已被越来越多地应用于各种技术密集型武器装备上,软件作为计算机系统的主要组成部分,其规模、功能、复杂性等因素的增长及其失效所造成的灾难性后果迫使软件工程界和可靠性工程界对软件可靠性问题给予充分重视,系统主要问题已经从硬件逐步转向软件。美国国防部关键计划年度报告也曾指出:“实际上,软件的性能已
7、成为确保武器系统性能的主要决定因素。”对对于软件质量,从用户的立场考虑,主要关注软件运行的功能与性能,以及维护方面的性能,因此用户将软件质量特性分解为:功能性、使用性、可靠性、维护性和移植性。提高软件质量以用户满意为中心,并贯穿软件需求分析、软件开发、员的多方面不可预料的人为因素影响而难以控制与预测;软件的运行环境难以准确预计;软件规模日益扩大,软件复杂程度日益增高,本文首先分析了我军武器软件保障现状,在武器装备软件保障的组织与实施方法、保障方案与计划及保障资源研究中结合美军与我军的比较提出了建设性的意见。2、 我军武器装备软件保障现状经过多年的努力,特别是在总装备部成立后,我军装备软件建设方
8、面取得了显著成绩,但从总体上讲,仍处于起步阶段,装备软件体系结构研究刚刚起步,目前我军新型武器系统软件开发一般由武器装备研制单位自行完成,主要是“作坊式”生产方式,缺少完善的软件质量保障体系,质量过程控制乏力,软件开发与管理水平有待提高。在理论研究方面,我军由于管理体制的原因,缺乏理论研究的统一领导和组织,导致软件装备保障理论研究分散,重复研究的情况较为普遍。我军信息化战争的实战经验不足军通过实战不断总结经验,深化理论研究,大大丰富和发展了电子信息装备保障理论,美军装备软件保障的先进理论研究成果非常值得我军参考、借鉴。在管理体制方面,20世纪90年代,美军为了适应军事电子信息装备一体化建设的需
9、要,调整组建了国防信息系统局,又于1998年改组了国防部负责指挥、控制、通信和情报的总部机关职能,以实现对C4ISR的集中统一领导。形成了国防部统一领导,三军组织实施的电子信息装备保障管理体制,使全系统全寿命管理和保障力量的建设得到了加强。在技术保障方面,我军电子信息装备保障无法通过实战的检验来发现新问题,综合电子信系统也还在建设之中。甚至有些高技术武器装备的保障依赖国外,与世界先进水平存在至少10年以上的代差。美军已经开始建设全球信息栅格网络,不断通过亲历实战发现问题、解决问题,不断利用新技术研制新型装备和保障装备,在保障维修经费投入方面,由于国情的限制,我国军费投入与需求相比相对不足,另外
10、我军军费保障范围过大,各种非军事和非战事项目支出较多,在电子信息装备保障方面的军费投入,无论是相对比例还是绝对数量与美军相比都存在很大差距,不仅低于美国的70,甚至低于同为发展中国家的印度50的水平。在人才培养方面,我国电子信息装备保障核心人才不足,在人才培养上供需矛盾突出。在人才培养形式上主要以军事院校培养为主,带来的问题是军事院校培养出来的干部数量少,难以满足日益增长的高水平保障人才需求。除此以外,军事院校专业相对较为单一,美国军官100达到大学本科以上学历,俄罗斯军官为98,同为发展中国家的印度,这一比例也达到了90,而我军仅为718。在体制方面,世界各主要军事强国纷纷建立了电子信息装备
11、保障人员培训教育体制,并不断完善。美军电子信息装备保障人员的专业技术水平非常高,如在伊拉克战争中3、 软件保障的组织与实施方法3.1. 原则 目前我军武器装备的软件保障基础较薄弱,应从我国的基本国情出发,逐步探索和完善软件保障模式。军地双方共同制定软件保障方案,在实践中不断完善。 从保障管理角度来说,成功的采办是软件保障成功的基础。应统筹规划,提高软件可保障性, 由政府指定的机构执行关键的任务关键计算机资源(MCCR)的活动以确保责任、控制、连续性和一致性。 用户与软件保障机构之间的直接通信联系是十分重要的,这有助于鉴别和分离软件问题以及更快的保障和协作。 应当指定一个机构,如软件保障中心(S
12、SA)。3.2. 组织 (1)美军为提高装备采办效率,减少采办经费的浪费,美军设计了职责分明、各司其职的“三层次”装备组织管理机领导和决策机构:总统和国会。总统既是政府首脑,又是军队的最高统帅。一些国防科研与武器装备生产组织管理机构:国防部。国防部长根据国会授权和总统指示,集中制定全军装备采办工组织实施机构:各军种部。各军种部是发展各自武器系统,筹划、组织、协调和实施武器采办过程中各项工作的具体组织者、管理者和实施者。其主要职责是提出军事需求、分析论证、(2)我军装备管理组织体制经过建国后的多次改革,不断得以发展和完善,基本形成军委决策、总部领导、决策机构:中央军委。中央军委是我军的最高领导机
13、构,也是装备建设的最高决策机构,领导组织机构:总装备部。总装备部根据中央军事委员会关于装备建设的方针、政策,编制全军装备建设的规组织管理机构:各军区(军兵种)。各军区(军兵种)是发展各自武器系统,筹划、组织、协调和实施武器采办过程中各项工作的具体组织者、管理者和实施者。组织实施机构:各基层部队。各基层部队是军事装备的具体使用和维护单位,负我军军事装备的组织机构是根据我国的国情、军情,并随着国内外政治经济形势发展和我国武器装备发展的不同历经改革而不断完善起来的。建国初期,为加强全军军事装备的统一管理,中央军委批准在总后勤部的基础上成立中国人民解放军总军械部,负责全军武器装备的管理。上世纪70年代
14、中期,为加90年代末期,为适应世界新军事变革命和中国特色社会主义市场经济的发展。进一步强化军事总装备部的成立,加强了对全军装备建设的集中统一领导,为新时期我军坚持“质量建军、科技强军”,走有中国特色的精兵之路提供了重要保证。3.3. 实施装备软件的保障一般有三种基本组织形式,一种是原始开发单位完成,也是目前最广泛采用的一种模式。在美国预警机等武器平台的嵌入式软件基本上都是由承包商进行维护保障,但是从长远来看仍有不足之处,如受到开发单位人员流动、其他新项目、经济效益有限等因素的影响。第二种是由使用方组织达到约9 000人,海湾战争中的“爱国者”导弹和伊拉克战争中的F一16飞机的软件维护都是由部队
15、保障单位实施的。第三种是第三方保障,由专业软件保障单位(承包商)或其他软件企业完成。由开发人员维护保障的优点:开发人员非常了解系统;无需精心细致地编制文档;无需在开发人员和维护人员由开发人员维护保障的不足之处:如果仅仅只有维护任务,开发人员可以离开该组织;如果主要开发人员离开,由独立的机构维护保障优点:编制了更好的文档;建立起规范的过程;维护程序员不得不了解系统的长处和薄弱环节;建立起完成修改的程序。由独立的机构维护保障不足之处:移交工作可能太慢;需要大量训练;遗留下经费问题;学习新系统需要花费时间;4、 软件保障方案与计划软件是一种“软装备”,对软件实施保障,既要考虑部队现行的装备保障体制、
16、保障模式,也要充分考虑软件保障的特点、规律和基本要求。根据软件保障特点的不同,4.1. 原则在保障体制上,软件保障要尽可能与现行保障体制相一致,在保障活动和保障内容上,软件保障必须要以软件工程理论为指导,确保软件列装后做到无故障运行,不断适应新的军事需求。按照装备综合保障通用要求、军用软件维护和软件可靠性和安全性设计准则的要求,结合我军装备中软件维护的经验,完成了软件维护方案后则应着手制订软件维护计划。软件维护计划主要用于解决这些问题。对于军用软件,软件维护计划是其计算机资源全寿命管理规划的一部分,对于其他维护机构, 软件保障是贯穿于武器装备全寿命周期的活动,应明确软件保障职责,抓好综合部署前
17、、部署中和部署后的各阶段的保障工作。 应做好软件的设计和测试工作。尽管软件保障主要发生在装备部署后阶段,软件保障的成功很大程度上依赖于软件先天质量 软件开发是一个连续的循环改进软件的过程,它从最初的软件版本开发开始,接着一个或几个后续软件版本的开发周期。 只要软件最基本的要求或费用效益能够通过更改软件来实现,软件就应当继续改进。4.2. 组织 软件保障方案是对软件保障的总体初步构想。主要规定软件维修的程度、交付后过程剪裁、提供维修人员或部门的设想、寿命周期费用的估算等。软件维护方案应在软件开发的早期制订。软件维护的范围。软件维护范围也称软件维护的程度,1级 完全维护:即为软件保障提供全面的保障
18、工作,包括纠错性维护、适应性维护、完善性维护、训练、提供帮助、全部文档、交付保障等。2级 纠错性维护:除不提供适应性维护、完善性维护外,与1级维护的范围相同。3级 有限纠错性维护:只提供必要的纠错性维护,即只有最急迫的问题才进行处理。4级 有限软件配置管理:不提供维护经费,仅进行有限的配置管理。等到将来有经费后再进行更高级别的维护。至于采用哪一级维护,经费是限制软件维护深度的主要约束。 4.3. 实施(1)软件保障性分析保障性分析是开展装备综合保障工作的基础,用来确定维修保障的工作项目及需要的保障资源。作为软件保障性分析,它的目的是分析软件保障的特殊需求和约束条件,确定软件在交付用户后的维护方
19、法,需要的保障设施、人员要求和技术手册等内容,是软件保障最具特色的内容,也是提高软件保障眭的必要措施。通常装备的保障性分析步骤和流程是按照国军标装备保障性分析,以确定使用、析和软件资源需求分析等手段。l 软件保障需求分析软件保障需求分析是识别潜在的软件保障任务、保障措施及保障需求。分析软件设计错误可能造成的软件功能失效模式,会带来哪些软件保障任务,需要采取什么样的保障措施,需要什么样的人能够触发软件保障措施的事件和状况进一步细化。例如对于威胁环境改变类,它的保障起因事件可能包括:新的任务特征、新的任务防护系统或新的运行威胁。l 软件保障过程建模分析软件过程建模分析是一种识别软件保障过程及其相互
20、关系的技术,用来帮助识别软件保障任务和相关的资源需求,l 软件保障资源需求分析软件保障资源需求分析主要分析装备系统运行、任务准备和任务恢复、软件更改需求的软件保障资源,包括软件分发、(2)软件保障模式现代飞机、舰船、航天装备、c2、c3与c3I等系统中的软件对装备研制发展、任务完成起主要作用,属于软件密集型装备,一般我们也称之为信息化装备。通常在进行这类装备维护时,国内装备一般采用三级维修体制,即基层级、中继级和基地级。基于国内现有维护体制和软件维修能力,目前阶段通常软件只进行两级维护,部队技术人员在现场进行软件加软件维护研究表明,一个成功的软件维护机构必定有一个能够反映其维护过程的软件维修模
21、型。20世纪80年代开始进行了软件模型的分类,一般软件维护模型分为两类,一类是面向过程(processoriented)的模型,一类是面向维护机构或事物(organizationalor businessoriented)o面向过程的模型主要看重:要完成的活动和维护活动的顺序。它试图解决“谁干、干什么、在哪干、何时干、怎么干、为什么要这么干”(who,what,where,when,how,why),该模型对于共享知识和经验十涉及到的机构、人员,以及他们之间的通信渠道HJ。基于软件维护模型,在考虑到国内现有维护体制和维修能力的基础上,采用面向过程的软件保障模式足目前信息化武器系统中最佳的保障模
22、型。l 部署前保障尽管软件保障主要发生在部署后阶段,但是在需求与设计阶段,它必须被提前规划。重点从以下几个方面进行考虑:谁来干,职责与分工应清晰;保障工作内容是什么;这些保障工作将在哪完成,软件保障规划包括编制保障方案、制定计划和开展保障性分析。具体内容为:编制软件保障方案,软件保障方案是对软件保障的总体初步构想,应在软件开发的早期制定,l 移交与部署中的保障在装备移交中,装备中软件和软件保障资源必须同步移交。新软件交接与部署,是软件列装后保障活动的前伸,是软件形成战斗力的重要环节,软件验收就是军方按照合同或双方约定的验收标准,对软件进行测试、审查和评审,并决定是否接收。软件培训是在软件正式启
23、用之前,根据产品特性和部队需求对软件的使用操作人员和保障人员进行培训。培训活动可以由军方组织,也可以按照军方的需要由产品开发方组织。培训中的教材和授课人员必须由产品开发方提供,授课方式的选择和计划安排由军方主管机构确定。l 部署后保障装备部署后保障是软件保障的重点,包括软件运行保障、软件维护保障。软件维护后,同样与新软件装备部队大致相同 软件运行保障软件运行保障的各项活动是在软件运行期间实施的,主要依据软件操作手册等文档中规定的内容组织进行。在具体保障过程中,软件运行保障主要包含两种情况。一是在软件正常运行情况下对软件进行的日常管理,包括运行环境优化、 软件维护保障对现役装备软件进行一些专业维
24、护来满足不断变化的军事需求有时是十分必要的,不但可以避免开发新软件耗费的大量费用,而且装备使用操作人员也能够快速地熟悉软件的各种性能。该阶段的软件维护保障主要是对装备软件的完善和升级,不论是软件完善还是软件升级,其实都是软件的再开发,在这个过程中,软件保障的内容包括维护请求、分类与鉴别、软件分析、软件设计与实现、系统测试、验收试验和部署。维护请求,用户在基层级采取重新启动、存储数据或其他工作仍不能排除故障时,应编写软件故障报告,提出软件维护申请,或提出新的需求变化,这是软件维护过程的开始。分类与鉴别,根据软件维护申请,软件保障机构确认其维护的类别(纠错性、适应性还是完善性维护),对维护申请进行
25、鉴别与分类,这是整个维护阶段数据收集与审查的开始。软件分析要综合考虑软件开发中的分析结果和新的军事需求,首先进行软件维护的可行性分析,确定软软件设计与实现,汇总全部的信息开始着手软件更改,制定软件更改计划并进行软件更改,主要有编码、单元测试、集成、风险分析、测试准备审查、更新文档等。系统测试,主要是测试程序之间的接口,以确保加入修改软件满足原来的需求。验收试验,一般由取得资质的第三方进行,进行综合测试、功能配置审核,建立软件新版本和新的软件文档。部署,此阶段是将新软件交给用户安装并运行,同时交付新的文档、开展用户培训。软件维护请求、分类与鉴别这两个过程是软件维护保障中特有的,软件分析的内容也与
26、软件开发有所不5、 保障资源研究5.1. 原则武器装备保障资源要求迅速、准确、灵活的监督和控制,辅助装备维修保障工作的决策,5.2. 组织 (1)软件保障人力资源确定维护人员是维护费用的主要因素,也是很难来进行估计的。但必须估计。维护人员数量的确定应该由管理人员和开发人员在维护机构的帮助下来确定。维护人员数量的确(2)软件保障环境确定软件保障环境包括软件保障机构的硬件环境与软件环境。软件保障环境通常不应低于软件开发环境,5.3. 实施部队维修保障资源可综合运用可视化技术、信息处理技术、图形图像技术、自动识别技术、网络和通信技术等技术,结合现代管理理论和运筹学理论, 资源信息。可分为静态信息和动
27、态信息可视化。静态信息可视化是指保障资源的数、质、时、 维修决策可视化。指维修保障对象和维修保障资源的决策可视化过程。根据装备获取维修需求,根据维修资源 物流控制可视化。是实现装备器材实时合理调整的手段。以文字、图形和图像不间断向管理人员展示装备在储存、运输、使用 保障环境可视化。平时,装备保障环境包括工厂、仓库、交通运输线路、可动员资源和保障力量等;战时,包括战场信息和作战地理环境。(1)系统总体设计装备维修保障资源可视化的基本目标是通过网络、数据库和图形界面等技术,直接地显示维修保障中的各状态、过程、元素等,配合维修预案和辅助决策系统等,(2)系统结构组成装备维修保障资源可视化系统包括智能
28、识别、资源管理、智能决策及可视化管理等内容。该系统能实现保障资源配送、调度、优化资源的合理配置;制定资源输送时间、地域、方式、路线:平时,建立维修力量数据库,包括装备、人员、技术、维修能力、所处位置以及备件存储情况;战时,当装备正常使用时,关键设备的重要参数要通过网络传输到中心数据库供有关人员监控;当装备监测系统或者技术人员发现故障时,6、 总结与展望6.1. 中、美军装备管理体制的相同之处通过以上美军和我军装备管理体制的论述,我们不难发现。尽管两国社会经济和军(1)两国军队都注重军事装备管理体制与作战指挥体制的一致性。虽然两军在装备发展决策、管理层次结构方面不完全相同,但在装备的组织机制上具
29、有一定的共性,都突出了装备管理与作战指挥体制层次结构的一致性。即(2)两国军队都注重军事装备的集中统一管理。从美军来看,美军对军事装备建设的发展由国防部统一组织领导、统筹全军装备发展规划计划,确定装备发展的基本方针政策、发展战略和总体目标,协调三军的采办项目,统一管理重要武器系统采办项目。我军在1998年成立了总装备部以后,6.2. 中、美军装备管理体制的不同之处由于我国和美国的政治体制和经济体制的不同,因此决定了我军装备管理体制与美军也有着不同之处,这主要体制在以下几个方面:(1)装备管理组织机制不同。美军装备管理的最高领导机构是国防部,国防部统一领导和全面规划军事装备管理工作,是美军装备管
30、理的最高机构,美军没有独立分管装备的部领导和规划我军装备工作的和装备建设。(2)管理体制设计折射的装备规划理念的不同。对于装备长期规划,美军的PPBE系统不是按各军种划分来编制军事装备发展规划,而是按照作战功能进行综合分类和比较,6.3. 对我军的借鉴与启示 建立健全装备发展论证机构,确保装备发展的科学性和合理性目前,我军的装备发展论证机构还不是很完善,没有专门负责装备发展论证工作的机构,这既不利于我军装备建设的可持续性发展,同时,也不利于我军装备经 完善装备发展规划制度,提高装备发展的军事效益目前,我军装备规划采取由各军兵种分别上报的形式,在很多情况下会导致装备项目的重复建设,。 采用项目管
31、理的管理理念,努力实现我军装备管理向全寿命周期的转变目前,我军装备采办管理实行的军事订货制度,对我军装备现代化发展与建设发挥了重要作用,但由于具有一定的计划经济因素,在我国市场经济不断深化的情况下。高装备发展的效率和效益。 构建军民一体的社会化装备保障体系信息化建设涉及的领城广,所禽人才的专业门类多,要求投入的资金巨大,单靠军队自身的能力难以成就 构建军民一体的社会化保障体系,纽建和训练后备保障力量, 创新与信息化作战相适应的装备保障训练方式 我军信息化基础建设发展相时缓慢,训练方式较为落后,依靠传统的野外驻训和各军兵种小型、分散的训练场训练.虽能基本满足诸军兵种独立保障的禽要, 加大培养军事信息人才的力度 计算机是信化保障装备的大脑,但这只是 “硬件,其“软件”是一大批具有高学历的军事信息人才。美军在军队信忘化建谈过程中,十分重视改革军事人才生成机制,千