1.3 美軍聯合試驗與鑒定

在基于信息化的聯合作戰思想指導下，美軍裝備試驗與鑒定突出了聯合、協同、共享、共用、互操作的理念，強調聯合試驗和聯合訓練能力的提升，大力推行聯合試驗與鑒定項目管理辦公室的“聯合試驗與鑒定計劃”（Joint Test and Evaluation，JT&E）項目，經過若干年的建設，形成了適合聯合試驗的方法——能力試驗方法（Capability Test Methodology，CTM）。

1.3.1 聯合試驗與鑒定計劃

“聯合試驗與鑒定計劃”的概念源自1970年美國國會“藍絲帶國防小組報告”（Blue Ribbon Defense Panel Report）。該報告認為“迄今為止，還未嘗有過一種高效的聯合作戰試驗與鑒定手段。此前進行的多次試驗努力遇到了種種困難，幾乎沒有取得有用的試驗結果。盡管如此，聯合作戰試驗與鑒定的需求仍然是越來越迫切的”。為滿足聯合作戰試驗與鑒定的需求，美軍啟動了“聯合試驗與鑒定計劃”（JT&E），目的是為聯合作戰行動提供一種有效的試驗與評估方法。聯合試驗與鑒定計劃是目前美軍裝備試驗與鑒定的重點。

聯合試驗與鑒定指不同裝備靶場、不同軍兵種或者任意不同的試驗實體，為了共同完成一項試驗與鑒定任務，在聯合試驗指揮機構的統一指揮下，利用各自的試驗資源，實現試驗系統功能互補、試驗能力最優化的行為。簡單地說，聯合試驗與鑒定就是承包商、政府和作戰試驗鑒定部隊共同制訂一個試驗與鑒定計劃，聯合進行試驗。

美軍多軍種試驗與鑒定（Multi-Service Operational Test and Evaluation，MOT&E）由2個或2個以上的國防部所屬部門實施，實現跨部門的采辦或裝備接口。所涉及的軍種及其各自的作戰試驗與鑒定部門均可參與多軍種試驗計劃的設計、實施、報告和評估。其中一個軍種被指定為牽頭軍種，負責項目的管理工作，并制定一份單獨的作戰效能和作戰適用性報告。

與多軍種試驗與鑒定不同，美軍聯合試驗與鑒定是由作戰試驗與鑒定局局長（Director Operational Test and Evaluation，DOT&E）領導的特別計劃。它是一種檢驗聯合軍種戰術和條令的方法。根據美國國防部于2005年9月發布的DoD 5011.41號指令，“聯合試驗與鑒定計劃”的主要目的包括：鑒定軍兵種裝備在聯合作戰中的互操作性；鑒定聯合技術、作戰概念并提出改進建議；驗證聯合試驗與鑒定所使用的技術和方法；利用試驗數據提高建模與仿真（Modeling and Simulation，M&S）的有效性；利用定量數據進行分析以提高聯合作戰能力；為國防系統采辦與聯合作戰部門提供反饋信息；改進聯合戰術、技術與規程（Joint Tactics，Techniques and Procedures）。圖1-1說明了美軍確定“聯合試驗與鑒定計劃”目標的過程。

一體化聯合試驗與鑒定（Integrated Joint Test and Evaluation）是聯合試驗與鑒定發展的高級形態，也是對信息時代裝備試驗與鑒定體系的發展闡釋。它是基于信息系統的試驗與鑒定體系，將試驗要素、試驗單元、試驗系統和試驗力量有機融合，按照一定結構進行耦合關聯，按照相應機理實施運作，跨地域和組織邊界，跨真實、虛擬和構造資源，在陸、海、空、天、電、網等多維一體的試驗空間，用以對裝備生存能力、作戰適用性及作戰效能進行全面驗證、檢驗和考核的有機整體。它強調包含真實的（真實的人操作真實的裝備）、虛擬的（真實的人操作由計算機虛擬生成的裝備）及構造的（虛擬的人操作虛擬的裝備）各種試驗要素，以及跨部門、跨地域（包括作戰部隊、試驗基地和實驗室）的試驗資源整合。一體化聯合試驗與鑒定體系的集成機制和運行框架如圖1-2所示。

一體化主要著眼于集成，是事物內在的主觀驅動；聯合主要著眼于融合，是事物外在的客觀要求。采用一體化聯合試驗與鑒定才能系統、完整地表征基于信息系統的裝備試驗與鑒定體系。跨地域空間、跨軍兵種力量、跨虛實資源的一體化聯合試驗與鑒定是裝備試驗與鑒定的發展趨向，也是解決裝備體系對抗及聯合試驗與鑒定問題的唯一途徑。

1.3.2 聯合試驗與鑒定的能力試驗方法

能力試驗方法（CTM）是美軍為了在聯合作戰背景下有效進行裝備試驗與鑒定而開發的一種方法，旨在真實的、虛擬的、構造的分布式環境（Live，Virtual，Constructive Distributed Environment，LVC-DE）中對被試系統（體系）進行試驗，以評估其性能、聯合作戰價值、生存能力、作戰適用性和作戰效能。聯合任務環境中試驗的復雜性要求在綜合真實、虛擬和構造模型的分布式環境中進行試驗，并將硬件、軟件、數據庫和網絡集成到系統中進行試驗，以確保它們能夠按預期計劃運行。

1）產生背景

2006年2月，美國國防部長辦公室、作戰試驗與鑒定局、空軍作戰中心聯合授權JT&E項目管理辦公室開展JTEM研究，要求用3年時間制定一套通用的JT&E方法，即能力試驗方法（CTM）。2009年12月，JT&E項目管理辦公室發布了CTM3.0文件，包括《CTM項目經理手冊》、《CTM行動辦公室手冊》和《CTM分析員手冊》。這些文件提出在聯合任務環境中對被試系統（體系）的性能、聯合作戰價值、生存能力、作戰適用性及作戰效能進行試驗與鑒定的方法和程序，并從國防系統采辦周期不同參與方的角度，闡述了CTM實現過程，內容涉及采辦周期中的各個T&E階段。

2）主要特點

能力試驗方法（CTM）以真實的、虛擬的、構造的分布式環境（LVC-DE）為基礎，可靈活應用于各種類型的試驗與鑒定活動，不僅適用于單一裝備、單一系統、單一平臺的試驗，也適用于裝備體系試驗或非裝備解決方案開展試驗，具有繼承并兼容、模型化驅動、線程式實現、靈活可剪裁和嚴謹而規范等特點。需要指出的是，CTM不是替代美軍裝備試驗與鑒定現有的規程，而是對現有的試驗方法與程序進行補充和擴展，它是一種以適應未來一體化聯合作戰為目的、靈活的試驗與鑒定方法。

（1）繼承并兼容。在CTM出臺之前，美軍各軍種已對聯合試驗與鑒定進行了大量研究。CTM開發人員對各個T&E階段中所使用的方法進行了總結、吸收和提高，同時大量使用支持國防部體系運行中的聯合能力集成與開發系統（Joint Capabilities Integration and Development System，JCIDS）、國防采辦系統（Defense Acquisition System，DAS）及規劃、計劃、預算與執行系統（Planning，Programming，Budgeting and Execution，PPBE）等生成文件進行T&E分析，并運用國防部體系結構框架（DoD Architecture Framework，DoDAF）描述T&E過程，以便于現實操作中人員的理解和溝通，體現了良好的兼容性。

（2）模型化驅動。JTEM使用模型驅動方法開發CTM，設計模型有：

①CTM流程模型。它實現了包括需求分析、試驗規劃、試驗構造與設置、試驗運行及綜合評估等在內的CTM所有步驟。

②能力評估元模型。它是為了統一描述關于聯合能力評估的實現，可作為LVC-DE仿真中數據評估需要交換或存儲的語義數據概要。

③聯合任務環境基礎模型。它主要用于實現LVC-DE中聯合任務環境的仿真。

（3）線程式實現。CTM由3個主線程（評估線程、系統工程線程、T&E管理線程）和2個子線程（作戰子線程、基礎設施子線程）組成，如圖1-3所示。決策點對CTM每一階段性工作進行劃分，由于篇幅所限，本節只列出決策點1之前的工作，包含T&E策略制定的全部內容。由圖1-3可知，這樣做有利于每個線程（子線程）代表不同T&E分工，以便安排T&E人員執行。評估線程的處理運行構成了CTM能力評估的計劃與執行，同時還驅動著作戰子線程，后者完成T&E中聯合作戰背景的描述及處理。系統工程線程的處理運行構成了聯合任務環境系統/體系的設計與執行，同時還驅動著基礎設施子線程，后者對全部T&E相關設施進行開發、整合及更新。T&E管理線程的處理運行構成了T&E策略選擇、聯合任務環境中的試驗事件計劃和執行等內容。

（4）靈活可剪裁。模型化驅動、線程式實現使CTM具有使用靈活的特點。CTM并不要求所有JT&E項目都按照全部步驟執行，而是特別強調試驗人員可根據實際情況對CTM步驟進行剪裁和靈活取舍。

（5）嚴謹而規范。雖然CTM的文件內容廣泛、附件繁多，但操作時并不會雜亂無章。CTM對流程中的每個步驟，甚至到3級步驟，都設計了輸入輸出文件清單列表，清楚列出該步驟實現前需要準備哪些文檔或材料，以及該步驟實現后以何種形式輸出結果，以便用戶操作，并具有良好的規范性。

3）流程步驟

能力試驗方法流程包括6個步驟，如圖1-4所示。這6個步驟的實現是并發進行的，相輔相成，共同完成被試系統（體系）在聯合任務環境中的T&E。CTM詳細規定了每個階段及每個步驟的輸入、活動和產品等，為規范聯合試驗與鑒定提供了標準和技術指導。

（1）制定T&E策略。根據部隊聯合作戰能力需求對被試系統（體系）進行戰技性能和作戰使用性能研究，設計評估指標體系并制定評估策略。

（2）試驗特征描述。明確試驗目的，建立試驗概念，確定試驗方法，并對T&E策略文件的重點進行分析，對指標測量的試驗技術進行可行性分析，提出LVC-DE建設方案并進行選擇。

（3）試驗規劃。深入分析聯合作戰能力、聯合任務環境和T&E策略對試驗設計、計劃、數據分析、LVC-DE仿真參數配置及校核、驗證與確認（Verification，Validation and Accreditation，VV&A）措施的影響，制訂試驗計劃（方案）。

（4）實現LVC-DE。對仿真聯合任務環境的LVC-DE進行邏輯設計與編程，并進行仿真平臺的校驗與調試。

（5）試驗運行管理。按照試驗計劃對LVC-DE中的事件進行管理。事件指在仿真中為獲得被試系統（體系）的試驗數據而推動試驗運行的響應或觸發。

（6）能力評估。整理和分析試驗數據，向采辦部門提交關于被試系統（體系）的《聯合能力評估報告》。

4）實踐應用

2008年8月，由美軍未來戰斗系統（Future Combat System，FCS）聯合試驗與鑒定機構出資贊助，JTEM項目組使用了“聯合任務環境試驗能力”（Joint Mission Environment Test Capability，JMETC）項目的相關設施，組織聯合戰場空間動態分解（Joint Battlespace Dynamic Deconfliction，JBD2）事件仿真試驗，應用能力試驗方法（CTM）對設想中一種由未來戰斗系統裝備組成的聯合空地體系進行了評估并獲得成功。圖1-5所示為美國陸軍未來戰斗系統的評估策略。當需要開發試驗與評估策略時，從頂層向底層進行分析，這樣當從底層開始向上執行試驗與評估策略時，就能使每個組件、子系統、系統與其使命效能的貢獻相對應。美軍的所有軍種都參與了JBD2事件仿真試驗，其試驗場景構建包括16個不同的試驗地點和超過40個不同的LVC-DE系統，地域跨越美國4個時區。由于CTM提供了一種JT&E標準化方法并取得了實踐成功，故被JT&E項目管理辦公室認為是一個具有里程碑意義的事件。

目前，CTM3.0已在美國各軍種和國防部業務局試驗組織中推廣使用。例如在國防部、空軍和聯合系統集成司令部參與的“綜合火力”試驗活動中，美軍運用CTM，在3個月內規劃并建成連接19個試驗站點、分布在5個試驗靶場的聯合任務試驗環境，選用2種被試武器系統（空對地、地對地火力打擊平臺）作為裝備體系參與要素，在一體化聯合作戰環境下，有效檢驗了其對裝備體系作戰效能的貢獻率。

1.3.3 對我軍的啟示

我軍裝備試驗與鑒定工作經過幾十年的探索實踐，已基本建成了門類比較齊全、手段相對完備的試驗與鑒定理論與實踐體系。但與美軍相比，我軍的裝備試驗與鑒定水平仍有很大差距，特別是聯合試驗與鑒定尚處于研究和發展階段，還需要大量的基礎性和綜合性工作。當前，我軍裝備發展建設正處在重要的戰略機遇期，“能打仗、打勝仗”的要求對裝備試驗與鑒定提出了新的挑戰。隨著裝備體系建設和信息化進程的強力推進，聯合試驗與鑒定的需求日漸迫切。所謂“他山之石，可以攻玉”。研究美軍聯合試驗與鑒定的成功經驗和做法，對于探索適合我國國情軍情的裝備試驗與鑒定模式、推動我軍裝備試驗與鑒定的轉型創新，以及保證我軍裝備試驗鑒定能力與裝備體系建設的協同發展具有十分重要的參考和借鑒意義。

（1）建設聯合試驗與鑒定靶場。當今世界的軍事競爭，本質上是打贏能力的競爭。“戰場打不贏，一切等于零。”發展信息化武器裝備、打贏信息化戰爭自然離不開信息化試驗與鑒定靶場。信息化試驗與鑒定靶場是軍事靶場發展的高級形態。目前軍事靶場尚處于這一高級形態的初級階段。在該階段，信息系統成為體系試驗與鑒定能力構成要素中的關鍵環節，并發揮主導作用。軍事靶場各要素、單元、系統和試驗方式手段依賴信息系統的“孵化器”“倍增器”“黏合劑”或“催化劑”作用，實現高效聚合、結構演化、效能涌現，形成一體化聯合試驗與鑒定體系。沒有信息系統的賦能作用，就沒有基于信息系統的體系試驗與鑒定能力的最終形成。因此，以聯合作戰為背景，做好信息化試驗與鑒定靶場建設規劃和法規標準的制定，對靶場基礎設施進行信息化改造與建設，建立完善的靶場信息系統，發展和提升靶場信息化指揮控制和信息融合處理能力，開展跨軍兵種、跨作戰部隊和試驗基地的聯合試驗與鑒定，更好地為現有裝備體系能力試驗驗證和未來裝備體系發展規劃論證服務，是當前信息化試驗與鑒定靶場建設亟待解決的現實課題。信息化試驗與鑒定靶場不僅要實現靶場內部資源與信息的共享、共用，還要實現靶場間、靶場與參試部隊間的聯合和互操作，使不同靶場間、靶場和參試部隊間的資源與信息實現無縫鏈接，從而實現“試”“訓”“研”“用”“保”“評”（軍事裝備試驗、部隊訓練、戰法研究檢驗、部隊使用、作戰支援保障、綜合評估）六位一體功能。

（2）建設聯合試驗與鑒定環境。成功復現逼真作戰環境的程度直接影響聯合試驗與鑒定報告的可信度。未來的戰爭模式是以聯合作戰為背景的體系對抗，這就意味著必須鍛造聯合能力，研制“天生聯合”的武器系統，并在聯合任務環境中開展裝備試驗與鑒定，這就要求必須構建適應聯合作戰背景下裝備體系對抗的試驗環境。聯合試驗與鑒定環境是一個集應用開發、綜合集成、聯合試驗與協同研究、數據分析與評估于一體的公共基礎平臺，主要包括軍事想定描述、戰場環境描述、試驗資源的開發與集成、試驗資源的管理與服務、聯合試驗規劃與控制、可視化演示及綜合評估等功能模塊。聯合試驗與鑒定環境建設的主要內容有兩項：一是建設邏輯靶場。邏輯靶場可通過建模與仿真技術提供互操作、可重用、可組合的試驗與鑒定手段，將各種地域上分散、功能上分離的試驗設施設備、仿真資源和工業部門的試驗資源連接起來，形成一個聯合試驗與鑒定環境，以經濟、可靠、高效的方式，為用戶提供一種分布式的真實、虛擬、構造試驗能力。二是建設近似實戰的外場聯合試驗與鑒定環境，推動裝備試驗與鑒定由簡單、典型、理想、程序的“標準”環境向多樣、復雜、逼真、隨機的“實戰”環境轉變，由注重裝備戰技性能和作戰使用性能向全面考核裝備作戰適用性、作戰效能及體系貢獻率轉變，由外場主導、實兵實裝向仿真先行、虛實融合、內外結合轉變。一方面，聯合試驗與鑒定須包括未來戰場可能出現的所有要素，如機動地域的大小和類型、環境因素、晝夜作戰能力及嚴酷的生存條件等；另一方面，聯合試驗與鑒定環境還需利用以下要素來復現：適當的戰術和條令，在已部署威脅裝備的環境中經過適當訓練的有代表性的威脅部隊（藍軍），對試驗激勵的自由響應，應力和逼真的戰場環境（火焰、煙霧、核生化、電子對抗等），戰時的作戰節奏，實時作戰評估，以及具備聯合、互操作能力的部隊等。

（3）開拓聯合試驗與鑒定新領域。美國國防部一直將建模與仿真（M&S）技術列為“國防關鍵技術”的重點項目，重點開發了分布式交互仿真技術、半實物仿真技術和虛擬試驗場技術。1994年10月，通過美國空軍主導，海軍和陸軍參與完成“聯合先進分布式仿真”（Joint Advanced Distributed Simulation，JADS）演示驗證，評估了在試驗中應用建模與仿真技術所帶來的試驗成本降低情況，并且驗證了在聯合試驗中應用建模與仿真這一技術途徑的可實現性，進而確認了在未來的美軍裝備試驗與鑒定中應用建模與仿真技術的必要性和可行性。目前，聯合先進分布式仿真試驗已成為美軍聯合試驗與鑒定項目之一。從最新的試驗與鑒定技術的發展趨勢來看，試驗與鑒定模式將由傳統的“試驗—改進—再試驗”轉變為“建模—仿真—試驗”，即仿真、試驗與評估過程（Simulation Test Evaluation Process，STEP）。STEP是一個將仿真與試驗相結合的迭代過程，它極大地改變了建模與仿真應用于試驗與評估的方式，其目的是交互式地評估并改進需采辦的系統的設計、性能、聯合作戰價值、生存能力、作戰適用性和作戰效能，并改進這些系統的使用功能。作為裝備體系在聯合任務環境中進行試驗與鑒定的一種解決方法，能力試驗方法的成功應用對我軍裝備試驗與鑒定部門在現有聯合作戰體系內探究太空和網絡電磁空間作戰裝備的試驗與鑒定提供了參考。開展太空作戰裝備聯合試驗可從構建符合太空攻防作戰和天基信息支援特點的實體、虛擬、構造仿真模型入手，在聯合先進分布式仿真（JADS）環境中進行試驗，并評估太空新概念武器的作戰適用性、作戰效能及體系貢獻率。根據美軍JT&E項目管理辦公室2011—2013年發布的財年報告，“聯合賽博作戰”項目已連續3年出現在其項目管理列表中，可見建模與仿真對網絡電磁空間作戰裝備聯合試驗與鑒定的重要支持。此外，通過對戰術型核生化武器裝備和各種新型無人機裝備開展建模與仿真應用研究，將有利于深化這些裝備的研制進展及作戰運用。