Военно-экономическое обоснование обучения летного состава с применением технических средств обучения по задачам радиоэлектронной борьбы Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Колосов Сергей Викторович - кандидат военных наук, доцент, доцент кафедры связи факультета военного обучения ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет), г. Челябинск.

454080, г. Челябинск, проспект Ленина, д. 76.

Тел.: 8-922-636-08-73. E-mail: [email protected]

С.В. Колосов

ВОЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОБУЧЕНИЯ ЛЕТНОГО СОСТАВА С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ ПО ЗАДАЧАМ PАДИОЭЛЕКТPОННОЙ БОРЬБЫ

Применение технических средств обучения (ТСО) в процессе подготовки летного состава Военно-Воздушных сил Российской Федерации, в том числе и по задачам pадиоэлектpонной борьбы (РЭБ), значительно повышает эффективность обучения.

Современные ТСО летного состава (штурманов) по задачам РЭБ способны выполнять следующие функции:

- осуществлять показ информации об pадиоэлектpонной обстановке (РЭО) по маршруту полета и в районе выполнения поставленной задачи, а также информации о состоянии бортовых сил и средств РЭБ;

- производить обработку этой информации и отображать ее на соответствующих индикаторах и табло комплекса РЭБ;

- определять оптимальные виды тактического маневрирования и способы применения средств РЭБ;

- управлять силами и средствами РЭБ (наземными и бортовыми);

- определять эффективность применения сил и средств РЭБ;

- контролировать работоспособность бортовых средств РЭБ;

- контролировать все действия с органами управления средств РЭБ и ход решения вводных задач обучаемыми [3].

При разработке и эксплуатации ТСО первостепенное значение придается выбору критериев эффективности применения. В данном случае эффект - это величина, характеризующая результат деятельности летного состава независимо от того, какими усилиями он достигнут. Если же уровень полученного эффекта поставить в соответствие с затратами на его достижение, то можно говорить об эффективности. Таким образом,

эффективность обучения - это соотношение между затратами на его осуществление в определенное время (например, при подготовке к выполнению поставленной задачи) и полученными результатами.

Под критерием эффективности ТСО РЭБ понимается показатель, который удовлетворял бы следующим требованиям: функционально

связывал параметры всех устройств, входящих в состав ТСО РЭБ; был наглядным и в максимальной степени простым.

Исходя из перечисленных требований, критерии эффективности можно условно разбить на две группы:

- первая группа критериев, называемых критериями обучающей и технической эффективности, определяет степень выполнения ТСО РЭБ, стоящих перед ним задач;

- вторая группа критериев, называемых экономическими критериями, характеризует затраты на создание и эксплуатацию ТСО РЭБ.

Из-за важности в подготовке авиационного специалиста первой группы критериев предлагается рассмотреть их подробнее.

В качестве критериев обучающей эффективности применяются оперативно-тактические критерии: вероятность прорыва (преодоления) ПВО условного «противника», число атак активных средств ПВО, вероятность поражения самолета, промах ракеты, среднее количество занятий (часов) необходимое для подготовки до первоначального уровня, который означает выполнение маршрутного полета одиночно. С помощью данных критериев формируются исходные положения для разработки новых ТСО РЭБ и оцениваются мероприятия по организации РЭБ в частях ВВС при подготовке к активным действиям.

Критерии технической эффективности позволяют оценивать различные составные части ТСО РЭБ. Определять рациональные технические характеристики и оценивать степень совершенства эксплуатационных характеристик ТСО РЭБ. Применяются такие технические характеристики, как: информационные, используемые для оценки вариантов задач РЭБ в зависимости от уровня подготовки обучаемого; энергетические, оценивающие энергетические характеристики ТСО РЭБ; эксплуатационные, оценивающие условия эксплуатации ТСО РЭБ.

Такая потребность связана с поиском оптимальной структуры ТСО РЭБ, что позволяет выполнять поставленные задачи при наименьших затратах на их разработку, эксплуатацию и применение.

Обобщающий критерий, учитывающий техническую и экономическую эффективность - Пт к затратам - З на создание (эксплуатацию, применение)

^ Пт

ТСО РЭБ [2]: Э = (1)

называется "эффективность - стоимость".

Данный показатель эффективности (1) удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к обобщающим критериям. При оценке экономической эффективности использования ТСО РЭБ в целом или его структурных составляющих в качестве общего конечного результата выступает достигнутый уровень способности или готовности к обучению.

Под эффективностью ТСО РЭБ понимают степень его приспособленности к выполнению задач обучения с учетом моделирования возможного противодействия средств «противника». Для количественной оценки эффективности используются общие и частные критерии и показатели. Тогда общий критерий эффективности Кэ выражается:

Сп „ Г

(2)

К- =------- • Кч =

Э З ; Э З

Сп и Г - способность и готовность к обучению соответственно, З - затраты.

Определение количественного выражения общего критерия представляет собой сложнейшую задачу военно-экономического анализа. Сложность задачи обуславливается тем, что такие категории, как боеспособность или боеготовность частей ВВС слагаются из множества различных компонентов и их взаимосвязей, но в тоже время эта многокомпонентность дает возможность подхода к определению экономической эффективности путем интегрирования данных по отдельным компонентам структуры.

Общий критерий экономической эффективности ТСО РЭБ может быть представлен в виде суммы аналогичных критериев для структурных компонентов более низкого уровня, например: устройств и средств РЭБ, что выражается формулой:

п

к„ = X к' (3)

Кэо - общий критерий эффективности; Кэч - частный критерий экономической эффективности для ьго компонента общего критерия; п -количество частных критериев.

Каждый частный критерий выражает соотношение конкретных свойственных ему показателей эффективности Пт и стоимости (затрат):

т И

к ч =х у (4)

У =1 “с (З) у 7

Пт у - показатель эффективности по конечному результату ]-го компонента частного критерия; Пс о - показатель стоимости (затрат) для достижения конечного результата; т - количество частных критериев.

Под конечным результатом понимается достижение определенного уровня подготовки или присвоения классной квалификации. Используя соотношения (3) и (4), общий критерий экономической эффективности

п т ПТ

можно выразить формулой: кэо Х Х П 0 у (5)

В системе расчетов общего критерия экономической эффективности имеется несколько уровней последовательного суммирования частных критериев. В этом случае формула (5) имеет вид:

п т ТТ

Кэо=х ПП^- ь - р) ...

______1=1 у=1 “с (З)_ (6)

1

1 - количество уровней в интервале от I до р принятых частных критериев эффективности.

Формула (6) указывает на то, что общий и частный критерии находятся в соотношениях, имеющих иерархическую структуру. В нижнем уровне этой структуры находится основная часть показателей экономической эффективности, которые характеризуют конкретные результаты, стоимость (затраты) и их соотношение. При подготовке штурманов экономическая эффективность определяется следующим образом.

Необходимо на основании расчетов или экспертизы определить нормативные показатели. Показатель результата в этом случае - выполнение полетного задания с высшей оценкой. Показатель затрат - оптимальное количество полетов (часов), расход летного ресурса самолета, расход ГСМ на выполнение полетов, расход человеко-часов, затраченных на подготовку авиатехники, расход средств РЭБ и т.д. На этой основе складывается

нормативный (оптимальный) показатель экономической эффективности

обучения - Пн: Пф с(З)н (7)

ПТН - нормативный показатель выполнения упражнений с высшей оценкой; С(З)Н - оптимальные нормативные затраты для выполнения упражнений с высшей оценкой.

Фактические показатели выполнения данного упражнения

Пт

соответственно выражаются: пф = г гТф (8)

С (З)Ф

ПТФ - показатель фактического выполнения упражнения (оценка); С(З)ф - фактические затраты на выполнение упражнения.

Сравнивая нормативные и фактические показатели, получаем величину экономической эффективности обучения в виде критерия (коэффициента)

_ тг Пф “тф • С(З)н _

эффекгивности - Кэ: КЭ = Пи = Пш . С(З)Ф (9)

анализ выражения показывает, что:

- оптимальным значением КЭ будет 1, т.е. Пф > Пн при равенстве затрат выполнения упражнений;

- если Пф < 1 т.е. Пф < Пф, то имеются недостатки при фактическом выполнении упражнения, которые повлияли на выполнение задания и в итоге снижена общая оценка за полет.

В итоге можно сделать основной вывод: решение задач обучения задачам РЭБ возможно на основе развитой информационной базы данных, а создание информационной базы данных и ее использование практически можно осуществить только на основе применения интегральных систем обработки данных на базе электронной вычислительной техники.

При этом на эффективность обучения влияют такие показатели, как качество обучения (уровень обученности), длительность обучения и затраты на обучение. На величину всех показателей решающее влияние оказывают виды занятий, их содержание, последовательность проведения, привлекаемые технические средства и т.д. Различные планы позволяют получить различный конечный результат, т.е. уровень подготовки, требуют различного времени на обучение и вызывают необходимость в расходовании ресурсов ТСО. Вполне логично допустить, что теоретические занятия в учебном классе могут быть наиболее дешевыми, но для привития

профессиональных навыков обучаемым нужны занятия только на штатной авиационной технике, если такие занятия будут и дороже.

Следовательно, возникает ряд задач оценки и оптимизации планов обучения, которые позволяют наиболее эффективно или экономно расходовать средства на обучение летного состава, а в итоге и на профессиональную подготовку в целом.

К числу задач оценки показателей планов обучения относятся: определение стоимости одного занятия или расходов на обучение в единицу времени; оценка результатов обучения после нескольких занятий (уровень обученности, количество ошибок, длительность выполнения задачи и др.). К числу задач оптимизации планов обучения относятся: выбор оптимального плана обучения штурманского состава по РЭБ; определение оптимальной границы перехода в обучении с ТСО на штатную авиационную технику; выбор оптимального по стоимости обучения вида учебно-тренировочного средства.

Выбор оптимального плана обучения может быть сделан с помощью решения прямой и обратной задач военно-экономического анализа.

Прямая задача означает, что среди различных планов обучения необходимо выбрать такой, при котором в условиях ограничений на расходы материальных и денежных средств и отведенного времени достигается максимальный уровень обученности штурманов. Тогда задача формулируется следующим образом: найти такое соотношение числа занятий различного вида, при котором уровень обученности достигает максимума, затраты на обучение не превысят выделенных средств, а время на обучение будет не больше заданного. Примером такой постановки задачи может служить зависимость уровня обученности от объема и последовательности различных видов занятий. Ограничения по времени могут задаваться не только в целом по курсу обучения, но и по каждому виду занятий.

Обратная постановка задачи также имеет целью подобрать оптимальный план обучения, при котором будет обеспечен заданный уровень обученности в отведенное время, а затраты на обучение будут минимальными. В экстремальных ситуациях (например, при ведении военных конфликтов) задача может формулироваться исходя из условия минимизации времени на достижение требуемого уровня обученности при наличии определенного количества материальных ресурсов и обучаемых.

Для решения задачи в любой постановке необходимо иметь данные о затратах на каждое занятие и конкретного вида проведения занятия, зависимости уровня обученности от плана проведения занятий. Одним из способов связать план обучения с уровнем обученности является регрессивный анализ, который предусматривает объединение практических методов исследований по статистическим данным о достигнутых уровнях обученности при различных вариантах плана обучения.

При анализе результатов решений следует рассмотреть возможность расширения границ использования ТСО, чтобы добиться требуемого результата с меньшими затратами материальных ресурсов и сбережения авиационной техники. В случаях использования системы ТСО и штатной авиационной техники возникает задача выбора оптимального объема обучения на каждом типе средств. Предположим, что первоначальное обучение производится на ТСОі средств РЭБ, затем на ТСО2 РЭБ, а окончательное доучивание до уровня - РЗАд на штатной авиационной технике. Схема перехода с одного средства обучения на другое состоит из: А и Б - варианты плана обучения; РЗАд - заданный конечный уровень обученности; Уі,У2 - максимально достижимый уровень обученности на ТСО 1 и 2 соответственно; РОБ1(А), РОБ2(Б) - уровень обученности на ТСОі по вариантам А и Б соответственно; РОБ2(А), РОБ2(Б) - уровень обученности на ТСО2 по вариантам А и Б соответственно.

По достижении уровня РОБ1 на ТСОі делается переход на ТСО2 и уровень повышается до РОБ2, затем до РЗАд обучение происходит на штатной авиационной технике. Моменты перехода с одного средства обучения на другие могут быть различными. Рассмотрим два варианта А и Б.

Вариант А предполагает доведение уровня обученности до РОш(А), вариант Б до меньшего уровня, с меньшим числом занятий. Для окончательного доучивание каждый вариант потребует различное количество занятий на штатной технике. При этом возникает ряд задач выбора оптимального решения, к числу которых можно отнести: выбор моментов перехода с одного вида занятий на другой или с одного ТСО на более сложный. Противоречивость вариантов состоит в том, что вариант А потребует большего времени на обучение, но может оказаться более дешевым, так как обучение на штатной технике при этом ведется в меньшем объеме. Вариант Б предполагает сокращение сроков обучения, но может

обойтись дороже за счет более широкого использования штатной авиационной техники; выбор оптимального набора и характеристик тренажёров. Сущность задачи заключается в определении количества типов ТСО и их адекватности штатной технике, для достижения заданного уровня обученности с минимальными затратами. Задача выбора экономичных ТСО важна при сопоставлении затрат на изготовление их с достигаемым эффектом; обоснование требуемого уровня обученности. Чем лучше подготовлен штурман, тем он быстрее и с меньшими затратами средств выполнит поставленную задачу, зато обучение его обойдется дороже.

Первая задача. Метод решения задачи представлен с одним переходом, хотя методически количество переходов может быть различное. Сущность задачи заключается в определении такого промежуточного уровня обучения на ТСО РОБі, а следовательно числа занятий на нем, чтобы обеспечить заданный конечный уровень обученности РЗАД в отведенное время с минимальными затратами.

Обозначим количество занятий на ТСО и на штатной технике соответственно ЫТР, ЫШТ; стоимость одного занятия на ТСО и на штатной технике соответственно СТР, СШТ и продолжительность одного занятия на ТСО и штатной технике соответственно ТТР, ТШТ.

Общая стоимость обучения составит: с = стр Nтp + Сш N0^

а время на обучение равно: Т = ттр мтр + тшг мшг

Количество занятий ЫТР и ЫШТ может быть определено по формулам:

g - доля навыков, приобретаемых обучаемым за одну тренировку при обучении на конкретном ТСО, которую можно рассчитать по следующей

где величина g учитывает уровень полезных РС-1 и так называемых вредных РР-1 навыков, приобретенных в процессе обучения на предшествующей ТСО при наличии определенных начальных навыках

1п(Г - РоБ ,) - МГ - Ро ) 1п(1- £)

(10);

ІП(1 - РЗАД ) - ІП(1 - РОБ 1)

1п(1 - £)

формуле:

V Ас-1 у

Формулы (10) и (11) являются формулами последовательного обучения на ТСО и штатной технике. Задача может быть решена путем последовательного подбора РОБ1, при котором затраты С будут минимальными, а продолжительность обучения не превысит установленных нормативов. Решение задачи нахождения оптимальной границы перехода с одного средства на другое можно упростить, если ввести соотношение:

С = С

тогда: стр сшт

а = С - С

іл ч_- тр • ч—- 11]Т

а 1п(Г - Роб 1) - 1п(Г - Р0 ) | 1п(1 - Рзад ) - 1п(1 - Роб 1)

(12)

1п(1 - £) 1п(1 - £)

При дифференцировании функции по РОБ1 получим выражение для оптимального значения переходного уровня обученности, при котором

о* _ Г - а

затраты будут минимальными:

б 1 =1 а

(13)

Из формулы (13) вытекают важные следствия: на момент перехода с обучения на ТСО к обучению на штатной технике влияют только адекватность ТСО и соотношение затрат на проведение одного занятия. Следовательно, оптимальный уровень обучения на каждом ТСО может быть заложен в инструкцию по его использованию в виде норматива.

Вторая задача имеет цель выбора экономичного ТСО и вытекает из результатов решения первой задачи. Поскольку переходный уровень подготовки должен быть не ниже начального, можно получить предельное отношение затрат на проведение одного занятия на ТСО и на штатной

^ г> ^ Г - а - Ро

технике. Так как: РОБ1 > РО, то Ро - х_а , откуда а - 1 -р

при Г = РО, адекватность ТСО равна начальному уровню обученности

штурмана, а < 0, т.е. ТСО не требуется.

г - Р0

Так как: а = стр -сшт , то стр -сшт = (14)

т.е. получается предельное значение стоимости одного занятия на ТСО. Если это условие не выполняется, то затраты на обучение становятся неэффективными.

Третья задача состоит в обосновании требуемого уровня обученности штурманов по минимуму затрат на выполнение задачи и на обучение. Количество вылетов зависит от степени обученности штурманов и определяется по формуле [2]:

Ш(1 - РТР )

В 1п(1 - Р1 Роб )

РтР - требуемая степень выполнения поставленной задачи; Р1 -

вероятность выполнения поставленной задачи в первом вылете; Роб - степень обученности штурманов, выраженная вероятностной оценкой.

Из приведенных соотношений и всего вышеизложенного можно сделать вывод: чем выше степень обученности Роб, тем меньше расход средств РЭБ, а, следовательно, ниже стоимость выполнения поставленной задачи. Задаваясь различными значениями уровня обученности и рассчитывая затраты на обучение и выполнения поставленной задачи, можно определить оптимальный уровень РОРТ об, который соответствует минимальному значению С.

* * *

1. Астафуров Е.А. Исследование военно-экономической целесообразности использования специализированных тренажеров РЭБ в боевой подготовке летного состава: дис. ...канд. техн. наук. М.: ВВИА им. проф. Н.Е.Жуковского, 1997. 180 с. Машинопись.

2. Жуков Г.П., Викулов С.Ф. Военно-экономический анализ и исследование операций. М., 1987. 390 с.

3. Колосов С.В. Разработка рекомендаций по повышению качества подготовки штурманов дальней авиации по навигации и боевому применению авиационных средств поражения в сложной радиоэлектронной обстановке: дис. ...канд. воен. наук. М.: ВВА, 2005. 214 с. Машинопись.