Программные продукты и системы

Существующая система военно-экономического обоснования предложений по развитию вооружения и военной техники (ВВТ), базирующаяся на принципах системного подхода и комплексного целевого планирования, в последние годы претерпевает значительные изменения, обусловленные следующими факторами: резким снижением объемов ассигнований на проведение НИОКР и серийные закупки ВВТ; значительным сокращением располагаемого времени на подготовку и обоснование предложений по включению (или исключению) новых (или менее значимых) НИОКР; конверсией и диверсификацией оборонных предприятий; внедрением рыночных механизмов в систему военного заказа, разработки и серийного производства ВВТ.

Основной закономерностью этих изменений можно считать повышение уровня неопределенности, источниками возникновения которой является резкое усиление влияния на эти процессы всевозможных видов риска: производственного (обусловлен снижением предполагаемых объемов разработки и серийного производства, ростом материальных и других затрат, уплаты предприятиями повышенных отчислений и налогов); коммерческого (обусловлен повышением издержек обращения, снижением объема реализации продукции, непредвиденным снижением объема закупок); финансового (зависит от отношения заемных средств ко всем финансовым средствам предприятия); кредитного.

Анализ сложившейся ситуации и возможных путей ее развития позволяет сформулировать следующие основные требования к системе военно-экономического обоснования ВВТ:

·                     инвариантность методологического и методического аппарата к экономической системе и организационной структуре, реализующей управление развитием сложных организационно-технических систем, к которым относятся образцы вооружения ВМФ;

·                     комплексность – обеспечение управления на всех иерархических уровнях организационных структур от момента обоснования технической идеи до снятия образца ВВТ с эксплуатации и его утилизации;

·                     адаптивность – способность к совершенствованию критериальной базы, системы процедур принятия решений, экономико-математических моделей в соответствии с изменениями информационной среды, базы знаний и др.;

·                     чувствительность к корректировкам перспективных и текущих планов развития корабля (соединения, объединения) в реальном масштабе времени;

·                     согласованность частных решений, формируемых на различных иерархических уровнях управления;

·                     учет факторов неопределенности и риска (научно-технического, технологического, экономического).

В основе реализации этих требований в системе военно-экономического обоснования развития ВВТ лежит использование программно-целевого метода планирования [1,2], при котором цели плана увязываются с ресурсами с помощью программы и реализуются на базе широкого использования автоматизации при формировании исходных данных, в процессах обоснования плановых решений и формировании плановых документов, оптимизации планов НИОКР и серийных поставок, расчета эффективности вариантов решений.

В основу программно-целевого метода планирования положены следующие главные принципы: планирование от потребностей к задачам; сквозное планирование; планирование на основе критерия эффективность-стоимость; скольжение программы во времени [1,2].

Военно-экономическое обоснование развития ВВТ ВМФ можно представить как процесс поиска оптимума в пространстве, имеющем три измерения: эффективность, стоимость (затраты) и время. В то же самое время каждый из этих показателей является функцией большого числа аргументов, отражающих влияние многочисленных факторов, характерных для создания и последующей эксплуатации сложных технических систем военного назначения. Необходимо заметить, что указанные показатели имеют свои ограничения: эффективность Э£1, затраты З£Свыд. (Свыд. – выделенная сумма под создание и эксплуатацию сложной технической системы); время Т£Тплан. (Тплан. – время от замысла создания сложной технической системы до ее распада).

Основой формирования группировок ВМФ по критерию эффективность-стоимость является оценка и сопоставление показателей, определяющих эффективность вариантов группировок ВМФ, с показателями затрат на их создание и совершенствование на основе одного из двух критериев:

Э ® max при З £ Свыд.;

З ® min при Э ³ Этреб.,

где Э, Этреб. – соответственно достигаемый и требуемый уровни эффективности группировок ВМФ; С, Свыд. – соответственно ожидаемая (прогнозируемая) и выделенная суммы затрат.

При этом время создания и существования группировки ВМФ, которая сформирована исходя из за-

мысла ее применения, угроз, роли и места в составе флота и других соображений, является ограничивающим фактором и отражает планируемый жизненный цикл группировки.

Не останавливаясь на основных критериях программно-целевого планирования развития ВВТ (они подробно изложены в [1,2]), приведем схему (рис. 1), которая объясняет последовательность и содержание военно-экономического обоснования роли и места создаваемых (строящихся) образцов ВВТ ВМФ, позволяющего принимать решение о целесообразных направлениях развития, сравнивать альтернативные варианты.

Схема позволяет разъяснить содержание военно-экономического обоснования развития ВВТ ВМФ, одновременно пояснить логику взаимосвязей, которая имеет место при реализации этого процесса. В тоже время единственным направлением рациональной организации количественного исследования и обоснования развития ВВТ является формализация процедур обоснования и моделирования их с целью проведения вычислительных экспериментов. Альтернативы этому пути практически нет, так как любые другие направления приводят либо к ухудшению качества прогноза развития, либо связаны с огромными затратами ресурсов.

Представляется целесообразным выделить здесь с содержательной и временной точек рассмотрения два этапа [2]. Первый этап – это широкое применение методов обоснования с помощью экспериментально-моделирующей базы на основе использования иерархической системы моделирования элементов образцов, комплексов и систем ВВТ [З], опирающееся на разработанную методологию развития того или иного вида вооружения. Этап играет роль предварительного и позволяет накопить информацию о статистических характеристиках распределения параметров элементов, образцов, комплексов и систем ВВТ, отработать облик будущих образцов, сформировать концептуальные основы их построения и боевого применения. этап выполняется НИИ ВМФ и оборонных отраслей промышленности.

Второй этап – оперативный, который базируется на исходных данных первого этапа, учитывает ограничения, возникающие в процессе принятия решений, и содержит в основном аппарат поддержки принятия окончательных решений при формировании программы развития ВВТ. В основе этого этапа лежат три взаимосвязанные функциональные подсистемы: функциональное планирование (перечень образцов, комплексов, систем, их краткие количественные и качественные характеристики); функционально-экономическое планирование (агрегированные и детальные планы развития ВВТ) и научно-производственное планирование (организационно-технические, конструкторские, технологические, экономические, социальные и другие планы создания ВВТ).

Алгоритмы и методики, положенные в основу этих подсистем, создаются с учетом технологических особенностей планирования, сравнения альтернативных планов, ресурсных ограничений, особенностей развития предприятий-разработчиков, последствий плановых решений, жизненных циклов проектирования, учета неопределенностей при реализации планов разработки ВВТ [4].

Совершенно очевидно, что и первый и второй этапы обоснования направлений развития и формирования Программы развития ВВТ ВМФ должны осуществляться на основе использования современных информационных технологий и создания автоматизированной системы научных исследований (АСНИ) на первом этапе и автоматизированной системы подготовки Программы вооружения ВМФ (АСППВ) на втором этапе.

Последовательность проведения работ при обосновании основных направлений развития (ОНР) и программы развития ВВТ (программы вооруже- ния – ПВ) ВМФ показана на рисунке 2.

В результате проведения работ при обосновании ОНР и ПВ формируются предложения, включающие:

достаточный типаж ВВТ;

-                    тактико-технико-экономические характеристики (ТТЭХ) и планируемые сроки создания образцов ВВТ;

-                    тематику прикладных и фундаментально-поисковых исследований;

-                    состав ВВТ в группировках ВМФ по периодам;

-                    потребные ресурсы и численность личного состава;

-                    предложения по реализуемости.

Общей целевой установкой формирования предложений в ОНР и ПВ для ВМФ является обеспечение их достаточности для решения задачи противоборства. Решение этой задачи базируется на следующих основных критериях:

·                     критерии стратегического равновесия и достаточности средств ВМФ РФ, в качестве которых может быть принято примерное равенство суммарных возможностей средств ВМФ РФ и противоборствующих группировок противника по взаимному нанесению ущерба военно-экономическому потенциалу;

·                     военно-экономические критерии, исходящие, с одной стороны, из поиска наиболее экономичных решений, а с другой – из принципа восстановления сниженного вследствие развития противостоящих группировок противника показателя боевой эффективности за счет затрат на средства ВМФ, не превышающих расходы противника на развитие противоборствующих средств (в сопоставимом выражении). Этим обеспечивается устойчивость решения задачи.

Комплексный критерий решения задачи противоборства для группировки ВМФ может быть записан в формализованном виде:

Эгруп.ВМФ = F(Nгруп.ВМФ, Nnpoт., Пгруп.ВМФ, Qгруп.ВМФ, Qпрот) ® mах,

при ЗВМФ £ Свыд., Nл.c. £ Nл. с.выд.,

где Nгруп.ВМФ, Nnpoт. – составы группировки ВМФ и ударных группировок противника; Пгруп.ВМФ – построение группировки ВМФ; ЗВМФ, Свыд. – затраты на создание группировки ВМФ и обеспечение ее функционирования и лимит выделенных затрат; Nл.c., Nл.с.выд. – количество личного состава в группировке ВМФ и выделенная численность.

Современные условия строительства и поддержания боевой готовности ВМФ РФ характеризуются:

-                    переходом к акваториальному принципу ведения боевых действий группировками ВМФ во взаимодействии со всеми видами ВС;

-                    ориентацией при создании группировок ВМФ мирного времени на минимально необходимый их состав для сдерживания региональных конфликтов на их начальной стадии;

-                    наращиванием этих группировок при разрастании конфликта за счет соединений резерва ГК ВМФ;

-                    режимом сокращения ассигнований на ВВТ ВМФ и численности личного состава ВМФ, снижением возможностей промышленности по разработке и производству ВВТ ВМФ.

В связи с этим вектор состава группировки ВМФ в районе кризиса может быть представлен в виде:

Nrpyп.ВМФ = (n1, n2, nЗ),

где n1 – состав группировки сил и средств ВМФ в районе кризиса; n2 – состав привлекаемых для отражения ударов средств других видов ВС; n3 – состав сил ВМФ резерва ГК ВМФ, привлекаемых для усиления группировки ВМФ мирного времени.

Величина мощностей оборонной промышленности, способных осуществлять разработку и производство ВВТ ВМФ, в настоящее время в силу известных причин не возрастает с течением времени и в лучшем случае может считаться неизменной, то есть

Mпром. = Mпром.(t) = const.

Следует отметить, что решение задачи противоборства будет устойчивым, если в точке оптимума выполняется условие:

,

где DЗВМФ, DСпротив. – прирост затрат на совершенствование группировки ВМФ и противоборствующей стороны соответственно; DЭВМФ – прирост (снижение) эффективности группировки ВМФ при увеличении затрат на совершенствование группировки ВМФ (противоборствующей стороны) на величину DЗВМФ (DСпротив.).

Выполнение этого условия означает, что для увеличения (снижения) эффективности, группировки ВМФ на одну и ту же величину противнику требуется произвести большие затраты на средства нападения, чем обороняющейся стороне на средства ВМФ.

Менее жестким условием устойчивости решения задачи противоборства, исходящим из принципа оборонной достаточности, является условие

ЗВМФ £ Спротив.; JН=JП,

где ЗВМФ, Спротив. – затраты на группировку ВМФ и противоборствующую группировку противника в сопоставимом выражении; JН=JП – ущербы, наносимые ударным оружием группировки ВМФ и соответственно противоборствующего противника.

Процесс выбора ТТЭХ образца ВВТ может быть описан отображением:

Uv : Sv ´Мv´W0 ´D0 ´R0´I ®<Кy,{ni}, {хi} >,

где Sv – совокупность методологических принципов, подходов и процедур организации процессов адаптации и выбора решения; Mv – совокупность методик и моделей оценки критериев ТТЭ эффективности образцов; W0 – множество прогнозируемых условий боевого применения перспективного образца ВВТ; D0 – множество возможных требований к ВВТ; R0 – множество прогнозируемых технических решений и технико-экономических ограничений; I – совокупность критериев выбора; <Кy,{ni}, {хi}> – число типов ВВТ, объемы поставок, ТТЭХ ВВТ.

В результате учета совокупности всех видов реальных неопределенностей процедура принятия решений о предпочтительном ТТЭ облике перспективного ВВТ может быть сведена к игровой задаче рационального выбора альтернативы, удовлетворяющей принципу гарантированного результата в условиях нечеткой информации.

Задача выбора рационального облика ВВТ может быть сформулирована в терминах нечеткого программирования.

Так как качество альтернативы повышается с увеличением функции эффективности З(w,y) и с уменьшением функции затрат З(у), то их можно пронормировать следующим образом:

rЭ(w,y) = ;

rЗ(w,y) = ,

где w – множество условий боевого применения образца.

Эти функции обладают всеми необходимыми свойствами функций принадлежности соответствующих нечетких множеств целей и ограничений. В соответствии с подходом Беллмана-Заде множество допустимых решений поставленной задачи находится на пересечении множеств цели и ограничений, отражаясь в функции принадлежности:

rд(w,y) = min {rЭ(w,y), rЗ(y)}.

Рациональным решением задачи нечеткого математического программирования для диапазона возможных действий противника и является выбор альтернативы облика ВВТ, имеющей наибольшую степень принадлежности множеству дополнительных решений:

yk* = Arg , inf min{rЭ(w,y), rЗ(y)}.

Здесь учтено, что рациональный облик ВВТ определяется на множестве условий боевого применения (w), требований к образцу ВВТ (d i ), потребностей в этих образцах (n i ) и конструктивно-технических решений (r i).

Из приведенной в общем виде постановки могут быть получены следующие частные решения.

а) Задача выбора рационального облика ВВТ по уровню эффективности не меньше заданного Этреб. при минимальных затратах на его жизненный цикл в следующем виде функции принадлежности множества целей:

rЭ¢ (w,y) =

Решение этой задачи yэ*.

б) Задача выбора рационального облика ВВТ под выделенные затраты при максимальной его эффективности и при следующем виде функции принадлежности ограничения по полным затратам:

rЗ'(y) =

Решение этой задачи уЗ*.

Синтез группировки ВМФ можно представить в общем случае в виде игровой задачи, решением которой является оптимальная стратегия, описываемая соотношением:

fопт = arg Э(fab ),

где a – стратегия группировки BMФ; b – стратегия противника; Э(fab ) – эффективность группировки ВМФ, являющаяся функцией a и b.

Под стратегией группировки ВМФ в данном случае понимается вектор вида:

fab = fab (),

где  – вектор состава группировки ВМФ (количества средств по типам);  – вектор, характеризующий размещение (дислокацию) средств группировки ВМФ;  – вектор, характеризующий способы боевых действий группировки ВМФ (состав, боеготовность, организацию взаимодействия и др.).

Состав группировки ВМФ определяется исходя из ограничений по стоимости

 Î A, A = {´Ci£Cвыд.}

где ´Ci = ЗВМФ,

и численности личного состава (Nл.с.

={,,,,…},

где  – вектор состава радиолокационного вооружения группировки;  – вектор состава зенитного ракетного вооружения группировки;  – вектор состава противокорабельного вооружения группировки;  – вектор состава средств радиоэлектронного подавления группировки и другие виды вооружений. Размещение средств группировки ВМФ можно представить функцией

 = f(, ya),

где ya – замысел дислокации (боевого порядка) в группировке ВМФ.

Расчет технико-экономических показателей (ТЭП) образцов ВВТ осуществляется по межведомственным и ведомственным методикам. Совокупность ТЭП образца включает показатели затрат по всем этапам жизненного цикла образца (разработка, производство, капитальное строительство под монтаж, эксплуатация (длительное хранение)), лимитные цены на серийное производство и проведение ОКР, а также показатель целесообразной длительности серийного производства образца, исходя из требуемой динамики боевой эффективности группировки и учета морального старения образцов.

Список литературы

1. Военная экономика: управление, планирование, военно-экономическая безопасность. / Под ред. А.С. Сумина, Ю.И. Арепина. - ВИМИ, Ч. 1. -1995.

2. Военная экономика: программно-информационное обеспечение на этапах разработок и закупок военной техники /Под ред. Ю.И. Арепина, А.С. Сумина. -  ВИМИ, Ч.2. - 1997.

3. Военная кибернетика: методология обоснования направлений развития зенитного ракетного вооружения и синтеза зенитных ракетных систем. / Под ред. Ю.И. Арепина, А.С. Сумина. - ВИМИ, 1997.

4. Методические основы управления развитием сложных технических систем: Сб. науч. тр. - ВНИИНС, 1997.