基于能力的规划(CBP)已经成为包括美国,英国,加拿大和澳大利亚国防部在内的许多国家进行未来作战力量建设时的关键任务,未来的战场是体系与体系之间的对抗,体系作战是多领域装备通过协同,执行具体的作战行动,通过不同环节衔接而形成能力的过程,能力被定义为装备体系通过协作执行作战任务所达成的作战效果的程度,这种程度可以通过效果产生的时间、地点、方式、时长、多少来进行描述,而装备体系是一组为了特殊目的而聚集在一起的装备系统的集合,装备系统所具有基础能力和从协作中获得的附加能力是研究基于能力的规划的基础,通过规划能力引导装备体系设计来有效应对未来多种不确定的场景是基于能力的规划的主要任务。随着信息技术的不断发展,通过信息网络将传感器,决策者和装备系统集成在一起以实现更好的战场同步效果的“网络中心战”概念被提出,装备之间信息交互关系越来越复杂,由装备通信而形成的网络结构已成为描述装备体系的一种基本手段,在战场上通过协作形成具备多种能力的作战体系获取竞争优势是克敌制胜的关键,因此,从作战运用的角度出发,研究基于网络的装备体系构建以及基于装备协作网络的体系能力生成成为了本文研究的核心。本文围绕装备网络的组合优化的问题展开,以基于网络的体系能力生成模式的研究为手段,以网络理论和多目标优化方法为基础,面向装备体系规划论证中各个阶段所面临的实际问题,将整体研究分为了四个层次逐步展开,首先是纵向的单场景能力生成,其次是多场景下的方案优化,然后是横向的能力传递,实现威胁消除,最后,在时间维度上规划最具潜力的装备发展方案。各个阶段相互衔接,逐步递进,形成一个整体,所有问题都围绕装备网络的组合优化而展开,而纵向的基于网络结构的能力生成模型又是各个部分进行能力计算的基础,本文的主要研究贡献如下:(1)研究了基于装备网络协作的体系能力生成方法,首先,针对体系作战的特点,定义了装备网络的组合选择问题与传统组合选择问题的区别,提出了从基于集合向基于图的模式转变,进一步研究了能力在装备网络中的形成机理,对装备协作和信息交互所产生的局部和整体的影响进行了分析建模,分别从接口提升,共同提供能力提升,网络协作有效性影响和网络复杂性影响几个方面形成三步能力生成模型,完成了装备基础能力向体系能力的转化,同时结合部队作战实际,构建了三级响应适用性模型来应对不同规模的作战需求,通过构建体系价值函数,设计实现了多目标优化算法来进行装备网络方案的组合选择。(2)研究了多场景下的装备网络组合优化问题及装备网络方案结构特点,分析了多场景相对于单场景问题的特点,不同场景下能力需求多种多样,装备在不同场景下所表现出的能力大小也不同,与其他装备的协作方式也不同,因此装备网络方案在这些场景下的价值往往是冲突的,必须进行权衡,随着场景数的增加,一般的多目标优化算法不再适用,进而提出了多场景下基于场景分解的高维多目标优化模型,通过对装备方案结果的分析,发现了装备网络的层次结构特点,提出了基础作战网络,通用装备包和专用装备的概念,反映了未来多场景下体系作战和模块化装备方案设计的思想。(3)未来的战争是体系之间的对抗,而体系对抗的本质是能力对抗,针对体系能力进一步如何达成对抗效果,以及根据效果的达成如何指导装备方案的规划的问题,本文提出,破体作战的关键是对敌方体系实施多维能力压制或者消除能力威胁,由于能力是装备功能特性的体现,且装备是一个复合功能体,传统的作战环和杀伤链理论不能完全反映它们之间功能交互的关系,因此,通过在更高层次上分析能力之间的作用关系,本文提出了能力链的概念,将具有传递关系的能力聚合成为对于敌方能力威胁的消除,并以此为目标展开装备组合的规划研究。。(4)研究了具有前瞻性的多阶段装备组合规划问题,传统的多阶段规划研究中,总是把方案在当前阶段的价值作为方案选择的标准,然而当前方案的选择往往直接影响未来可能的方案,为了发掘装备方案的潜在价值,寻找一条面向未来的装备发展规划路线,使得全局效果最优,受强化学习思想的启发,本文开发了强化学习与多目标优化相结合的方法,通过不断的对发展方案进行开发和探索,将未来的可能价值叠加到当前方案的评价中,最终通过考虑了未来价值的价值矩阵选择每个阶段的最优方案,达到寻找装备规划路线的目的。