Военно-экономическое обоснование развития вооружения и военной техники Текст научной статьи по специальности «Математика»

Пусть известны прогнозные значения фактических ежегодных ассигнований С1Еаф, которые в общем не равны потребным. Тогда возникает задача пересчета затрат на каждую программу таким образом, чтобы суммарные ежегодные затраты не превышали выделяемых ассигнований.

Кроме того, с одной стороны, количества кораблей всех классов должны в определенной степени соответствовать структуре концепции. Однако ККС считается по определению сбалансированной только в рамках потребных ассигнований. По мере увеличения отклонений ассигнований от потребных снимается допущение о сбалансированности фактического корабельного состава.

Поэтому, с другой стороны, формируемый корабельный состав при сохранении структуры его типажа должен отвечать системе некоторых приоритетов классов, учитывающих неформализуемые факторы (политические, социальные, исторические и т.п.). Алгоритм, позволяющий формализовать учет этих факторов, может быть следующим.

1. Задается вектор К={кг, Ье1} приоритетов классов. Компоненты вектора характеризуют систему предпочтений на множестве классов по принципу чем больше величина к, тем больший приоритет класса. Вектор приоритетов может быть рассчитан с использованием матрицы попарных сравнений (метод анализа иерархий). При этом должно выполняться условие:

I

Е кг

г=1

1.

2. Рассчитываются фактические ассигнования на каждый класс при условии их изменения пропорционально изменению фактических ассигнований относительно потребных и абсолютные значения отклонений АС:

С,

С = '12 ф С

С1

АС12 = С12п - С1

12 ф,

(15)

АС, 21 = С,,

С

121ф.

3. Рассчитываются компоненты вектора обратных приоритетов К' = {1 - Ы, 1е1}, так как уменьшения (или увеличения с обратным знаком) ассигнований должны отвечать принципу чем больше приоритет класса, тем жестче требования соблюдения ККС. С учетом этого составляются уравнения баланса ассигнований, отвечающие условиям соответствия

ВОЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗВИТИЯ ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ

структуре типажа ККС, системе приоритетов классов и новым ассигнованиям.

I I ,

АС1Е = Е АС121 у, = НАС'12 г в

7г

П+1

12 ~ 12г

1=1 1=1

1 - к,

(16)

к+1 .1-1

1 - к, + г = 1,2,3..

где АС' 12г - новые значения корректировок ассигнований, учитывающие с помощью коэффициентов у приоритеты классов. Система (16) имеет решение, так как содержит I неизвестных у и столько же линейных уравнений.

4. Рассчитываются значения коэффициентов у и соответственно новые значения необходимых изменений финансирования программ по классам по следующим зависимостям:

71 =

АС1

АС1

I-1АС

+ Е

¡=1

12(1 +1)

пв

)=1

7г-

71-1 в-1

(17)

Полученные зависимости позволяют рассчитать новые значения изменений затрат относительно потребных по ККС на создание и поддержание в составе флота такого количества кораблей, которое отвечает новым ограничениям на ассигнования. Эти количества рассчитываются по формулам (11, 12). Таким образом, путем решения прямой и обратной задач формируется новый вариант ПВК, отвечающий имеемым ассигнованиям. Если он не удовлетворяет каким-либо взглядам на развитие флота, необходимо либо изменить ККС, либо систему приоритетов развития классов и повторить цикл расчетов.

Список литературы

1. Захаров И.Г. Особенности моделирования развивающихся систем (конспект лекции). - СПб.:1 ЦНИИ МО, 1993.

2. Захаров И.Г. Обоснование программ военного кораблестроения в современных условиях: методология, теория, практика. - СПб.: В/ч 27177, 1995.

3. Четвертаков М.М., Табаков В.М. Автоматизированная система информационного обеспечения формирования кораблестроительной программы: принципы построения, структура, технология использования. //Программные продукты и системы. - 1996. - № 4. - С. 8-14.

Ю.И. Арепин

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 значи-

тельные 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 вклю-

чению (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<Гплан (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 > 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-

Воз можности противника (модель боевых дей ствий группировки противника)

Заданный уровень решения задач противоборства существующих В и ВТ

Требуемый уровень ТТХ оброзцоа ВВТ для решения задач противоборства

Дттх=0(3)

Виавреиаднетымресшхеенмияу ( задач противоб орства

льность и сод1ер

ования р 1

Формирование икчонецсекпцоигиоп о-о

строения образца ВВТ с заданными ТТХ (облик), синтез группировок

Прогнозные оценки воз-

можносрей образцов ВВТ р(асзсвиинттезиияроваВннВыТми ВМ

ТТХ) и группировок 1

_П

HHценка потребных вссиг-нований для получения Дттх с данном омоо^

Оценка и сoпоставлениe заарат

(требуемтых и распелагaемых)

-к

Матем атическоя мо -дель боевого примене-

инибяоо бкр аузцхауВдВшТ ени

Оценка уровня решения задач

Оценка полтых затрат на образец

ФорФIировaние ззимитной цены на образец

Расчет балансовой стоимости группировки

есурсных ограничений, особенностей приятий-разработчиков, последствий ний, жизненных циклов проектирова-ределенностей при реализации планов

Г [4].

о очевидно, что и первый и второй ания направлений развития и форми-аммы развития ВВТ ВМФ должны я на основе использования современ-ионных технологий и создания авто->й системы научных исследований ;рвом этапе и автоматизированной товки Программы вооружении ВМФ ором этапе.

тельность проведения работ при обос-ных направлений развитии (ОНР) и вития ВВТ (программы вооруже-

показана на рисунке 2. те проведения работ при обосновании мируются предложения, включающие: статочный типаж

Обоснование кптроекртиа пслтаниак

НИОКР

мМовдыелдь беолевиытхьд езйдстевисйь группировки

Обоснование плана сое-рпийониысх кпосвтаывохк (проект)

Рис. 1. Схема последовательности и содержаноя военно-экономического обосновмния роли и моста образцмв ВВТ ВМФ

ся 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 бозирует-ся 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 альтернатив-

ктико-технико (ТТЭХ) и плани ВТ;

матику прикладн исследований; тав ВВТ в групп

требные ресурсы

едложения по ре

евой установкой ложений в ОНР и ПВ для ВМФ их достаточности для решения ва. Решение этой задачи базир основных критериях:

• критерии стратегич достаточности средств ВМФ РФ может быть принято примерно ных возможностей средств ВМ ствующих группировок проти нанесению ущерба военно-эко циалу;

• военно-экономичес дящие, с одной стороны, из по мичных решений, а с другой -новления сниженного вследств стоящих группировок противни эффективности за счет затрат превышающих расходы противн тивоборствующих средств (в со нии). Этим обеспечивается ус задачи.

Комплексный критерий ре воборства для группировки ВМ сан в формализованном виде:

Э.

груп.ВМФ

— Р(№груп.ВМФ> Мпро йпрот) —тах,

при ЗВМФ —Свыд., ^л.с. — ^л. с.выд.,

Исходные

ПржгнжзeoруемлI е пженеаые ритуации

Военно-технический прог: противника и способов пр] средств

Задачи ВВТ ВМФ и требуемые уровние eoх реализации

Исходное сжстжяние В

Разработка задач и ОТТ к ВВТ ВМФ

Оптимизация сооееношений ТТЭХ и коли-чес-гвe о бреза цов,обеспечивающих решение задач ВМФ

Роерабоаки ОТТ к образ-рцаамвВеВнТст

ВМФ

Проработка альтернативных вариантов образцов ВВТ в НИИ и КБ ООП

Оценка и от-борр аобзрвазицтови

ВВТ на всех уровнях оруп-пировок ВМФ с учетом экономических огроничений

Критерии, мето

Комплексный критерий ре

Распределение ассигнований ме

-1 к

Оптимизация ТТЭХ образцов ВюВщТ ВиМхФ (модели, методики) Оценка эф ности боевы ствий обр ВВТ ВМФ ( методи

. 1

1 1 <

Расчет технико-эк жнжмических показателей образцов ВВТ (методики) « ► Планиров НИОКР, развития отр промышлет

Автоматизированная систет ВВТ ВМФ на конечных этапах

Раепределение ассигнований та НИойР по виФдам, тнехеники

Орределение приоритетов НИОКР

Предложения

Достаточный типаж Планируе-пмрыое тсрио-ки создания Состав ВВТ в группировках по периодам ТТЭХ образцов

Рис. 2. Методологии разработки

Д

N

п

О

где NгрупВМФ, Nnpom. - составы группировки ВМФ и ударных группировок противника; ПгрупВМФ - построение группировки ВМФ; ЗВМФ, Свыд. - затраты на создание группировки ВМФ и обеспечение ее функционирования и лимит выделенных затрат; №л.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:

Nrpyn.ВМФ

(ПЬ П2, Пз),

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

Мпром. = Mnp0M.(t) = const.

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

^ЭВМФ ^ЭВМФ

^3ВМФ против.

где АЗвмф, ЛСпротив. - прирост затрат на совершенствование группировки ВМФ и противоборствующей стороны соответственно; АЭВМФ - прирост (снижение) эффективности группировки ВМФ при увеличении затрат на совершенствование группировки ВМФ (противоборствующей стороны) на величину АЗВМФ

(АСпротив.) •

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

3ВМФ — Ст

16.У Jh—JR

где ЗВМФ, Спротив. - затраты на группировку ВМФ и противоборствующую группировку противника в сопоставимом выражении; ]Н=]П - ущербы, наносимые ударным оружием группировки ВМФ и соответственно противоборствующего противника.

Процесс выбора ТТЭХ образца ВВТ может быть описан отображением:

и,: Б, хМ„х&о хАо хЛ0х1 —<Ку,{п{х} >, где Б, - совокупность методологических принципов, подходов и процедур организации процессов адаптации и выбора решения; М, - совокупность методик и моделей оценки критериев ТТЭ эффективности образцов; 120 - множество прогнозируемых условий боевого применения перспективного образца ВВТ; Ао - множество возможных требований к ВВТ; Я0 -множество прогнозируемых технических решений и технико-экономических ограничений; I - совокупность критериев выбора; <Ку,{п{х}> - 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^,у) и с уменьшением функции затрат З(у), то их можно пронормировать следующим образом:

Э(w>y) - 1п/Э(w,y)

Рэ^,у) =

P3(w,y) =

sup Э(w,y) - inf Э(w,y) sup З( y) - 3(y)

sup 3(y) - inf 3(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:

Pd(w,y) — min {p(w,y), Рз(у)}.

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 max , inf minp(w,y), рз(у)}.

{ Si,ri,ni)w

Здесь учтено, что рациональный облик ВВТ определяется на множестве условий боевого применения (w), требований к образцу ВВТ (S i), потребно-

стей в этих образцах (n .) и конструктивно-технических решений (r ).

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:

1 при 3(W,y) > Этреб.

Рэ (w,y) =

О при Э( W,y) < Этреб.

Решение этой задачи уэ*.

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

1 ПриЗ(у) < С^.

РЗ(у) =

Н у 0 при З(у) > Cвыд.

Решение этой задачи _уЗ*.

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

f опт = arg max min Э($ар),

а ß

где а - стратегия группировки ВМФ; ß - стратегия противника; Э([сф ) - эффективность группировки ВМФ, являющаяся функцией а и ß.

Под стратегией группировки ВМФ в данном случае понимается вектор вида:

faß = Faß iVaß ,gaß ,baß ),

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

Состав группировки ВМФ определяется исходя из ограничений по стоимости

_ _ I .

naß eA, A = {naß Е ^aß *С.<Свыд}

где Е nlaß*Ci = ЗВМФ,

и численности личного состава NЛ,С<Ыл.с.выд.) и включает векторы, характеризующие состав группировки:

Пав ={П7 Пав ,П7 ,-},

где naß

вектор состава радиолокационного воо-

ружения группировки; - вектор состава зенит-

ного ракетного вооружения группировки; -

вектор состава противокорабельного вооружения группировки; Г/Цр" - вектор состава средств радиоэлектронного подавления группировки и другие виды вооружений. Размещение средств группировки ВМФ можно представить функцией

Saß = ^Vaß , ¥c),

где у/а - 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.

КОРПОРАТИВНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА

"ФЛАГМАН"

А.И. Суворов

В настоящее время вопрос информационного обеспечения комплекса задач, решаемых российским ВМФ, приобрел особую значимость и актуальность, так как интеграция информационных ресурсов при реализации современных информационных техноло-

гий управления выдвигается в XXI веке на первый план.

В ВМФ развертываются работы по созданию единого информационного пространства с целью достижения нового уровня полноты, достоверности и