CC BY
83
УДК: 338.27
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИОРИТЕТОВ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ В ВОЕННОЙ СФЕРЕ С УЧЕТОМ ФИНАНСОВЫХ ОГРАНИЧЕНИЙ
Кравченко А.Ю., к.т.н., доцент, начальник управления ФГБУ «46 ЦНИИ» Минобороны России Смирнов С.С., к.т.н., доцент, заместитель начальника управления - начальник отдела, ФГБУ «46 ЦНИИ» Минобороны России Хованов Д.Г., старший научный сотрудник ФГБУ «46 ЦНИИ» Минобороны России
В работе рассмотрен вариант методики определения приоритетов научно-технологического развития в военной сфере с учетом финансовых ограничений. Результат анализа методики показал, что предложенный подход позволяет с учетом финансовых и временных ограничений сформировать оптимальный портфель технологий, в максимальной степени парирующий существующие и прогнозируемые в программном периоде угрозы безопасности Российской Федерации в военно-технической сфере. Совокупность отобранных технологий представляет собой содержательную основу для формирования перечня базовых и критических военных технологий на 10-летний период. В рассматриваемой методике меры противодействия угрозам безопасности Российской Федерации в военно-технической сфере принимаются несколько упрощенно (как совокупность существующих, новых (модернизируемых) и перспективных образцов ВВСТ). Кроме того, меры противодействия принимаются как исходные данные.
Ключевые слова: базовая технология, методика, вооружение, военная и специальная техника, государственный оборонный заказ
METHOD OF DETERMINING THE PRIORITIES OF SCIENTIFIC AND TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT IN THE MILITARY SPHERE, TAKING INTO ACCOUNT THE FINANCIAL CONSTRAINTS
Kravchenko A., Ph.D., Associate Professor, Head of the Department in Research Institute № 46 Russian Defense Ministry Smirnov S., Ph.D., Associate Professor, Deputy Head of Department in Research Institute № 46 Russian Defense Ministry Hovanov D., Senior Researcher in Research Institute № 46 Russian Defense Ministry
In the paper version of the methodology for determining the priorities of scientific and technological development in the military sector with regard to financial constraints. The result of the analysis methods showed that the proposed approach allows taking into account the financial and time constraints to generate an optimal portfolio of technologies to the maximum extent parrying existing and projected in the program period, threats to the security of the Russian Federation in the military-technical sphere. Set of selected technologies is a substantial basis for the formation of a list of basic and critical military technologies on the 10-year period. In the technique of counter-measures threats to security of the Russian Federation in the military-technical sphere are taken somewhat simplified (as a set of existing and new (upgraded) and advanced models of AMSE). Moreover, countermeasures are adopted as the initial data.
Keywords: the underlying technology, methods, weapons, military and special equipment, the state defense order
Возрастание вызовов и угроз безопасности Российской Федерации требует принятия конкретных мер противодействия достижению глобального доминирования развитых зарубежных государств (в первую очередь США и их партнеров по Североатлантическому союзу) в военно-технологической сфере.
Мероприятия, реализуемые США, по достижению глобального доминирования можно условно сгруппировать по трем направлениям (рисунок 1):
первое - реализация стратегии глобального окружения, а также достижения преимуществ в количестве и качестве вооружения и военной техники, противопоставляемых ВС РФ;
второе - реализация концепции военно-технического превосходства;
третье - проведение исследований, направленных на получение в долгосрочной перспективе научно-технологических прорывов по критическим оборонным технологиям.
В соответствии с Указом Президента Российской Федерации
от 7 мая 2012 года № 603 «О реализации планов (программ) строительства и развития Вооруженных Сил Российской Федерации, других войск, воинских формирований и органов и модернизации оборонно-промышленного комплекса» Правительству Российской Федерации поручено обеспечить создание качественно новой системы стратегического планирования в области противодействия угрозам национальной безопасности на период от 30 до 50 лет в интересах формирования государственных программ вооружения (ГПВ).
Одна из ключевых проблем при этом заключается в правильном определении существующих угроз и прогнозировании их на ближайшую и дальнюю перспективу, а также в выборе средств их парирования. В качестве таковых средств выступают перспективные образцы вооружения, военной и специальной техники (ВВСТ). Перечень угроз безопасности Российской Федерации в военно-технической сфере является достаточно устойчивой «системой координат» на долгосрочном периоде для планирования развития военных технологий. Однако в настоящее время формирование перечня базовых и критических военных технологий (ПБКВТ) осуществляется без учета их влияния на угрозы безопасности Российской Федерации в военно-технической сфере.
При формировании ПБКВТ необходимо основываться на традиционных подходах и использовать хорошо зарекомендовавшие себя методы прогнозирования (методы Форсайт-исследований, Дельфи и др.) [1-3]. Однако необходимо учитывать и ряд специфических особенностей научно-технического прогнозирования в военной и военно-технической области.
Таким образом, формирование ПБКВТ, с учетом указанных особенностей, предполагает реализацию следующих мероприятий [1-5]:
■ определение перечня угроз безопасности Российской Федерации в военно-технической сфере и их параметров;
■ формирование множества мер противодействия и перечня их параметров;
■ выявление технологий, оказывающих наибольшее влияние на создание образцов (подсистем, элементов) ВВСТ;
■ оценка степени парирования угроз безопасности Российской Федерации в военно-технической сфере;
■ привлечение широко круга специалистов и высококвалифицированных экспертов к разработке долгосрочных прогнозов развития отечественной науки.
Задача формирования ПБКВТ формулируется следующим образом:
по результатам оценивания исходной совокупности технологий с учетом ресурсных ограничений в предстоящий программный период выделяется перечень наиболее важных технологий.
В качестве исходных данных для формирования ПБКВТ с учетом прогнозируемых угроз безопасности Российской Федерации в научно-технической сфере необходимо использовать:
■ классификатор образцов ВВСТ с набором типовых характеристик;
■ перечень угроз безопасности Российской Федерации в военно-технической сфере;
■ предложения в ПБКВТ организаций и учреждений промышленности, академических кругов и высшей школы;
■ лимиты ассигнований на развитие базовых военных технологий в предстоящий программный период;
■ действующую редакцию ПБКВТ;
■ прогноз развития науки и техники в интересах обеспечения обороны страны и безопасности государства.
X *
Требуется найти перечень технологий л , обеспечивающий максимальное противодействие угрозам безопасности в военно-технической сфере, при ограничении на стоимость разработки технологий, стоимость их реализации в образцах ВВСТ и допустимые сроки разработки и реализации технологий
X * = а^ тах ^ р1 % . ■ А (X)
^тах
х (1)
при ограничениях
С (X) < Сдоп С (X) < Сдоп I (X) < 1доп ? (X) < 1доп
разр\/ разр' реалк/ реал' разр\/ разр' реал\ / реал
где П
" - количество возможных угроз на конец программного периода;
Pi
- вероятность возникновения 1-й угрозы на конец программного периода; % . .
- степень опасности 1-й угрозы на конец программного периода;
А (X) х
- показатель степени парирования 1-й угрозы на конец программного периода при варианте перечня технологий л ;
Сразр ^) , - X
- стоимость разработки технологий для перечня ;
\доп
разр г
- лимиты ассигнований на программу развития базовых военных технологий;
- с
X.
разр - стоимость разработки технологий для перечня
Сдоп
J
реал ( ) - стоимость реализации технологий в образцах ВВСТ
для перечня
доп
С еал
реал - допустимая стоимость реализации технологий в образцах ВВСТ;
разр ( ) - сроки разработки технологий для перечня X ;
^доп
разр - допустимые сроки разработки технологий для перечня X
Рис. 1 Направления глобального доминирования США в военной и военно-технической сфере
,доп
( разр Н" 3-5 лет);
реая ( ) - сроки реализации технологий в образцах ВВСТ для перечня Х ;
^доп
реая - допустимые сроки реализации технологий в образцах ВВСТ для перечня Х ( разр Н" 5-7 лет). Показатель степени парирования угроз А(Х) рассчитывается на основе следующей матрицы
t
доп
Угроза 1 Угроза 2
Угроза n
a,
a
a*
a
a
ni
a
n2
Мера 1 Мера 2
a
1m
a
2m
a
nm
Мера m
(2)
a
где
- показатель, характеризующий степень противодействия
. е [ОД]
1-и угрозе за счет применения]-и меры противодействия, Мера противодействия / характеризуется столбцом матрицы
-аи а21
и зависит от ТТХ существующих, модернизируемых и перспективных образцов ВВСТ, включенных в нее. Достижимые ТТХ модернизируемых и перспективных образцов в свою очередь зависят, в том числе от разработки новых технологий и технических решений, а также производственных возможностей их реализации в образцах ВВСТ.
Таким образом, мера противодействия угрозам безопасности связана с военными технологиями следующим образом. В меру противодействия включаются существующие образцы ВВСТ, образцы ВВСТ ближайшей перспективы, а также перспективные образцы ВВСТ. Для каждого типа образца ВВСТ (из выделенного в соответствующую меру) для типовых ТТХ данного класса выявляется параметр связи с военными технологиями. Более подробно методический подход к оценке влияния научных и технологических достижений на степень парирования угроз безопасности в военно-технической сфере описан в [5].
Формирование оптимального портфеля технологий с учетом прогнозируемых угроз безопасности Российской Федерации в военно-технической сфере проводится следующим образом.
Допустим, что на конец программного периода могут быть разработаны и реализованы в образцах ВВСТ L технологий, для каждой / (/
= 1... l (tL ) (tLJ
' ' ) технологии заданы временные параметры ее разработки F F и реализации рвал / ^ rpOI^a Временной интервал от начала разработки технологии до внедрения ее в образцы ВВСТ, а соответственно и в мерах противодействия угрозам безопасности составит
LI
tl + tl
.
(4)
Тогда в общем случае (при условии, что I технология может быть реализована в образце ВВСТ, который может входить в несколько мер противодействия и парировать несколько угроз безопасности в военно-технической сфере) показатель значимости I технологии может быть записан как
а
(5)
где - показатель парирования 1-й угрозы безопасности в военно-технической сфере на основе применения у-м меры противодействия, в которую внедрена 1-ая технология.
При этом будем предполагать, что внедрение /-ой технологии в образцы ВВСТ не могут ухудшить показатели степени парирования
угроз безопасности в военно-технической сфере (то есть, для ).
Тогда с учетом введенного показателя значимости технологий задача оптимизации (1) может быть преобразована к следующему виду: в пределах программного периода к разработке и реализации в образцах ВВСТ необходимо выбрать такой портфель технологий из ранее не выбранных, для которых выполняются условия
Хк = агдтахх £ \= 1 ■ хь (б)
is
I
для
реал*
I tL ■ %i < ГД0|1,
< GET,
РГ--3-Л >
%] I
где 1 принимает значение 1 если -я технология принимается к разработке и реализации в образцах ВВСТ, и значение О-в про-
тивном случае,
Сразрг
- стоимость разработки -ой технологии,
С реал г I
1 - стоимость внедрения -ой технологии в образцы ВВСТ.
Задача (6) сформулирована как задача дискретной булевой оптимизации и для ее решения могут быть применены как точные, так и приближенные методы решения (например, [7]).
Таким образом, алгоритм формирования оптимального портфеля технологий с учетом прогнозируемых угроз безопасности Российской Федерации в военно-технической сфере будет состоять из следующих этапов (рисунок 2). Этап 1. Отбор предложений.
На данном этапе из всех поступивших предложений (п. ^ П) в проект ПБКВТ выбираются предложения, удовлетворяющие следующим условиям:
ф
■ предложение не должно содержаться в действующей редакции ПБКВТ (п. ПБКВТдейств);
• временной интервал от начала разработки технологии до внедрения ее в образцы ВВСТ не должен превышать допустимый (
I tl-xl<T _ _ Т
). При этом допустимый временной интервал совпадает с продолжительностью программного цикла
и составляет 10 лет.
Этап 2. Расчет показателей значимости для отобранных предложений.
Для каждого отобранного предложения на основе матрицы (2), экспертных оценок влияния технологий на парирование угроз безопас-
к Pi Vi Pi
ности , а также параметров самих угроз безопасности 1 * и '' рассчитывается значение показателя важности технологии ' ' по формуле (5).
Этап 3. Формирование оптимального портфеля технологий. На данном этапе решается задача дискретной булевой оптимизации (6).
Эта задача может быть решена как точными, так и приближенными методами [8]. Для решения задачи формирования оптимального портфеля технологий используются «жадные» алгоритмы (greedy algorithm), которые обладают наивысшим быстродействием и при этом дают удовлетворительный результат. Средняя точность комплексного «жадного» метода составляет 99.36%, что вполне достаточно для задачи формирования ПБКВТ.
Предложения в проект перечня П= {пьп;, ...,nL}
Действующая редакция перечня ПБКВТ, eim,
Этап 1. Отбор предложений в проект ПБКВТ
Допустимый временной интервал от начала разработки технологии до внедрения ее в образцы ВВСТ
V/ п, g ПБКВТдейств,t,<T6
доп
У
Степень противодействия угрозам безопасности Угроза 1 Угроза 2
О
Угроза п
Mtpal Мера! Мврат
Этап 2. Расчет показателей значимости для отобранных предложений
'«-¿¿vv
(a'u - ач\
'bri
Оценки влияния технологий на ( парирование угроз безопасности угроза не парируется—0; низкая степень парирования угрозы-0,25; средняя степень парирования угрозы-0,5; высокая степень парирования угрозы-0.75; полное парирование угрозы-1,0
Параметры угроз безопасности Рь т
Оценка стоимости разработки технологий <WX)
У
Лимиты ассигновании на программу развития баювых военных технологии
/4«
Этап 3. Формирование оптимального портфеля технологий
(решение задачи дискретной булевой оптимизации комплексным «жадным» методом) I.
X* = агдтах ) /?, ■
* и
I I
Оценка стоимости реализации технологий в образцах ВВСТ Сре„(Х)
У
^' * Х1 ^ ^разр ' среэл(" xl ^ Cj
■дои реал
Допустимая стоимость реализации технологий в образцах ВВСТ
/-ДОП
^рмл
о
Проект ПБКВТ
Рис. 2 Алгоритм формирования оптимального портфеля технологий с учетом прогнозируемых угроз безопасности Российской
Федерации в военно-технической сфере
Выводы
Таким образом, предложенная методика позволяет с учетом финансовых и временных ограничений сформировать оптимальный портфель технологий, в максимальной степени парирующий существующие и прогнозируемые в программном периоде угрозы безопасности Российской Федерации в военно-технической сфере. Совокупность отобранных технологий представляет собой содержательную основу для формирования перечня базовых и критических военных технологий на 10-летний период.
Литература:
1. Никифоров А.Д. Теоретические основы прогнозирования в технике и технологии: Учебник / А.Д. Никифоров, А.Н. Ковшов, А.Г. Схиртладзе. - М.: Высшая школа, 2010. - 519 с.
2. Шурыгин А.М. Математические методы прогнозирования. Учебное пособие для ВУЗов. - М.: Горячая линия-Телеком, 2009. - 180
с.
3. Соколов А.В., Чулок А.А. Долгосрочный прогноз научно-технологического развития России на период до 2030 года: ключевые особенности и первые результаты // «Форсайт», 2010.
4. Тимофеева Н.М. Рекомендации по технологическому прогнозированию. - М.: Академия прогнозирования, 2003.
5. Пронин А.Ю. Научно-методический подход к формированию направлений фундаментальных и поисковых исследований в интересах обеспечения обороны страны и безопасности государства при различных сценарных условиях. Сборник трудов молодых ученых 46 ЦНИИ Минобороны России, 2014.
6. Борисенков И.Л., Смирнов С.С., Лясковский В.Л. Методика выбора состава исследований на основе унифицированных процедур. - Журнал «Компетентность», 2013, № 3, 4.
7. Лясковский В.Л., Догадов А.А., Тезиков А.Н. К вопросу оценки эффективности одного класса приближенных алгоритмов решения задач дискретной булевой оптимизации. Сборник научно-методических трудов по материалам 41 ВНК ВА ВКО, секция №6, Тверь, 2011.
