引言

1.1 背景

选择项目清单或武器系统组合的过程是一个战略决策过程。它使军队能够发展使未来部队在战略上具有相关性、在行动上具有响应性、在战术上具有决定性的能力。在这个过程中，最合适的未来部队选项是由应该实现的目标倒推到需要的目标来设计的。然而，选择最合适的国防组合面临着几个复杂和极具挑战性的困难（DND，2014）[1]。困难的主要来源包括但不限于：（Kangaspunta等人，2012 [2]；Tate和Thompson, 2017 [3]；Harrison等人，2020 [4]）。

多重目标--这些目标涉及多个利益相关者，他们有不同的偏好和相互冲突的目标。筹资决策不仅影响投资成本，还影响牺牲其他项目的机会成本。随着关键利益相关者立场的不断变化，通常不容易将这些与环境相关的目标减少到一个单一的维度，并找到一个共识的解决方案。目标和约束条件之间也存在着持续的二元性。决策者可能希望确定实现某一特定能力水平的最低成本，或者相反，在预算约束下确定可能的最高能力水平。

风险和不确定性--组合决策涉及长期承诺，其中许多变量是不确定的。这种不确定性的关键驱动因素是成本、进度和运营需求过程的结果。这些驱动因素之间的相互依赖使得风险分析更加困难。例如，一个项目执行中的任何变化都会对成本和进度的不确定性产生直接影响。任何成本的降低或进度的收紧都会增加结果的不确定性。此外，这样的决定同时将生命、美元和时间置于风险之中，导致了对风险的复杂和不一致的态度。这种不确定性通常与其他几个不确定性的来源结合在一起，如能力要求、预算和地缘政治局势。

复杂的替代方案--选择一个最佳的投资组合以达到预期效果或缓解特定的能力差距，在军事部门不是一件容易的事。军事投资组合决策涉及广泛的相互依赖和重叠的备选方案。它们的影响往往是非线性的，并且取决于环境。它们的相互依赖程度一般很难描述。军事选择也是离散的和非二元的，这使得稀缺资源的优化更加困难。这些特点往往与既非线性也非加法的复杂成本函数结合在一起。

到目前为止，还缺少一种评估和选择国防能力组合的综合方法。为了在最有效地利用资源的情况下构建最合适的能力组合，首席财务官（CFO）责成加拿大国防研究与发展中心（DRDC）-运营研究与分析国防经济团队（DET）开发ECM（Morrisey, 2021）[5]。作为这项工作的一部分，我们进行了两项研究以支持该项目。在第一个研究中，我们提供了一个评估和选择能力组合的二元反应模型[6]。第二项研究通过能力组合风险分析[7]补充了最初的工作。这种新的随机方法将蒙特卡洛模拟技术应用于二元反应模型。

1.2 目的

这项工作的目的是综合参考文献[6]和[7]中提出的前两种能力组合评估和选择方法。它有两个相互关联的主要目标：

开发一个完整的方法，该方法在理论上是合理的，并与国防能力组合建设实际相关；以及
说明该方法并演示其过程实现。

1.3 方法

建议的方法结合了或然估值法（CVM）的一个变种和投资组合风险分析来选择能力组合。1963年，CVM在哈佛大学的一篇经济学博士论文中得到实施。包括美国陆军工程兵团在内的许多组织都使用了这种方法，并对所采用的方法的发展做出了贡献（Hanemann, 1984 [8]; Cameron, 1988 [9]; Sokri, 2012 [10]）。我们的方法包括四个主要步骤，如图1中的流程图所总结的。首先是选择能够比较能力的主题专家（SMEs），最后是对备选方案进行排名并进行组合风险分析。

图 1：主要方法步骤的示意图。

1.3.1 选择主题专家

这种方法成功的关键在于选择有经验的主题专家。正如过去所做的那样，他们应该来自整个国防组织，并在分析能力的性质方面拥有广泛的专业经验。他们应该能够比较能力并回答调查问题。这些问题将取决于每套能力（飞机、舰艇等）的性质。它们的范围可以从战略防御目标（例如，保卫国家及其盟友）到能力的技术措施（例如，规模、生存能力、范围、持久性、响应性和互操作性）。

1.3.2 评估备选方案

如附件A所示，每个主题专家要求从每个标准的角度对每个备选方案进行0-100分的评分。每个主题专家还被要求(1)以0-100的尺度对每个备选方案进行总体评价，(2)决定该备选方案是否应被纳入防御组合。如果主题专家决定将其纳入，该替代方案将被赋予1的数值，否则为0。

1.3.3 估计回归模型

分析师将从每个标准的角度使用0-100分的比率作为解释变量。对于因变量，分析者有两种选择：（1）他/她可以使用一个非线性回归模型，其中因变量只能取两个值（即每个主题专家的决定），（2）他/她可以使用每个备选方案在0-100等级上的总体评价来计算 "提供的几率"（而不是预测的几率）。在这种情况下，分析员将估计一个线性回归，其中因变量是赔率的自然对数（即对数）。

1.3.3.1 对备选方案进行排名

可以使用三种预测措施（产出）之一，对备选方案从最好到最差进行排名。(1) 它们被纳入防御组合的概率，(2) 它们的几率，(3) 它们的量化经济价值。赔率是列入概率的一个增加函数。它们将提供相同的结果。经济价值应该与它们呈正相关关系。这些衡量标准是根据专家们的评价进行统计推断的。

1.3.3.2 进行组合风险分析

为了评价结果的稳健性，可以进行能力组合风险分析。进行这种风险分析可采用三种互补技术：（1）通过评估每个预测因素的边际效应，（2）通过估计每个结果的三点估计值（乐观、最可能和悲观），以及（3）通过使用计算机模拟得出每个备选方案的风险状况。关于这个方法步骤的更多细节，请读者参考附件A。

建议的方法为能力组合的评估和选择提供了更多的机会：

严谨性（基于合理的理论基础）。
可靠性（以正确的评估为基础）。
可复制性（明确的程序，而不是黑箱）；以及
一致性（方法步骤的一致性）。

由此产生的科学报告将为分析人员和决策者提供一个共同的基础：

以一致的方式汇总若干评价标准。
用它们的价值来描述替代品。
对它们进行排名；和/或
将它们归入预先确定的类别。

本报告分为七个部分。导言之后，第2节概述了能力组合分析领域的最新进展。第3节建立了所采用的二元模型，并指出其数学推导。它还说明了如何对一组候选能力进行估值和排序。第4节介绍并讨论了一种新的能力组合风险分析方法。第5节提供了一个说明性的例子，使形式主义更容易被理解。第6节展示了建议的方法与一些传统方法和投资规划的联系。最后一节提出了一些结论性意见。