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A New Tool to Analyze the Shipbuilding Plan

2024/12/11
logo of podcast CNA Talks: A National Security Podcast

CNA Talks: A National Security Podcast

AI Deep Dive AI Chapters Transcript
People
J
John (主持人)
R
Rachel Hartley
Topics
Rachel Hartley: 我开发了一个名为Shiny的工具,用于分析美国海军的造船计划。现有的造船计划文档信息繁杂,缺乏直观的数据展示,难以理解其对舰船数量和成本的影响。我的工具可以帮助用户可视化和分析计划中的数据,并模拟不同决策对成本、人员和舰船数量的影响。它使用R语言和Python开发,具有高度的自定义性和交互性,可以处理各种数据,并与海军的云计算环境兼容。 例如,用户可以更改舰船的服役和退役时间,并实时查看这些更改对舰船总数的影响。通过模拟,用户可以分析提前退役老旧舰船对海军任务完成能力的影响,并评估恢复到原有舰船数量所需的时间。 Shiny工具不仅可以应用于海军造船计划的分析,还可以应用于任何需要分析或总结数据的领域。它可以帮助用户快速了解计划的影响、目标以及不同退役或建造的影响,为决策提供数据支持。 John: Rachel Hartley开发的Shiny工具解决了海军造船计划数据不透明的问题,为海军高层和国会人员提供了一种简单直观的方式来理解计划中的信息。该工具不仅可以帮助可视化计划本身的内容,还可以让用户进行更改并查看这些更改对成本、人员和舰船数量的影响。它弥补了现有计划文档中缺乏直观数据展示和数据关联的不足,提高了决策效率。 此外,该工具的开发也体现了CNA内部资金支持在解决海军实际问题中的作用。通过自主研发,CNA能够探索和解决海军可能没有资源或时间去探索的问题,为海军提供更有效的解决方案。

Deep Dive

Chapters
This chapter introduces the Navy Shipbuilding Plan, highlighting its complexity and opacity. It discusses the challenges of understanding the plan's impact on ship count, costs, and manpower, emphasizing the need for a more accessible tool.
  • The Navy Shipbuilding Plan is a yearly publication detailing ship construction and decommissioning over 30 years.
  • The plan's details are mostly text-based, lacking clear connections between ship changes and their effects on ship count, costs, and manpower.
  • The tool addresses the challenge of making the plan's information more accessible and understandable.

Shownotes Transcript

本期节目介绍了RShiny,这是一个由CNA资助的仪表板,政府领导人可以使用它来审查海军造船计划。嘉宾简介瑞秋·哈特利是CNA部队优化和战备生成项目的研究分析师。她专门研究计划绩效人力资源和解决招聘危机。   进一步阅读CNA创新孵化器  </context> <raw_text>0 这里是CNA谈话,CNA的旗舰播客,CNA是一个位于华盛顿特区的研究和分析机构。美国海军的军舰建造需要数年时间,维持舰队需要几十年的规划。在本期节目中,我们将考察一个CNA资助的仪表板,该仪表板允许美国海军指挥官审查海军造船计划,并了解假设性变化将如何影响舰队。

今天,我们将讨论一个CNA开发的工具,该工具旨在协助海军的造船计划。我很高兴欢迎一位第一次参加节目的嘉宾与我一起讨论这个问题。瑞秋·哈特利是CNA部队优化和战备生成项目的研究分析师。她专门研究解决军队中的招聘危机和计划绩效分析,这已用于MyNavyHR等工具。瑞秋,非常感谢你今天来参加节目。

你好,约翰。谢谢你。让我们首先了解一下背景。什么是海军造船计划?简单介绍一下。是的。海军每年都会发布这份文件。官方标题是《海军舰艇建造年度长期计划》。但这对大多数人来说有点太长了。通常简称为造船计划。

它给出了海军未来30年造船和退役的计划安排。它对这些决定做了一些解释,并提供了一些图表和表格,总结了舰艇数量和成本等方面的情况。明白了。那么,在这个项目中,你们希望解决与造船计划相关的哪些挑战?

造船计划中的大部分细节都是基于文本的。所以,列出了每年哪些舰艇将退役,但并没有多少关于

这如何直接影响舰艇数量或成本的信息,对吧?它并没有说你从这么多舰艇开始,我们损失了这些,你最终剩下这么多。如果你对此感兴趣,你必须自己把所有这些部分组合在一起。他们提供的几个图表非常……

如果你对细节感兴趣,比如,每年维持海军所有潜艇的实际成本是多少,那就几乎无法阅读了。而且,也很难将所有这些数据与造船计划中没有具体提及的内容联系起来,例如人力数据。正如你在介绍中提到的,我做了很多关于海军人员配置的工作,并且

所以我第一次看到造船计划时,我有点感兴趣,好吧,你拥有这批特定的舰艇。这意味着海军每年需要有多少人在海上?因此,尝试将这些信息联系在一起需要很长时间和几个电子表格才能计算出造船计划的当前状态。

明白了。所以听起来这个计划对任何没有花时间构建它的人来说都是不透明的。而且,虽然我相信海军中有一些人,这是他们所做的一切,但你可能也有很多人,你知道,这不是他们的专长。他们只想能够快速理解,比如,这个计划的影响是什么,目标是什么,以及不同的,你知道,退役或建造,这对森林结构意味着什么。你的工具有助于简化这些事情。

没错。是的。它将整个计划总结成一种简洁且可交互的方式。所以这个工具叫做Shiny代码包。对吗?是的。正如你所说,它是一个最初为R编程语言开发的包,但现在也可以与Python一起使用。明白了。你能告诉我一些关于它如何工作以及这个开发过程的信息吗?是的。它基本上就像一个……

巨大的图形用户界面或GUI包,你可以选择仪表板设置的绝对一切。你可以选择图表、表格或你能想到的几乎任何东西。可能有一个包可以帮助你做到这一点。网络图,

它比Tableau或Power BI等其他仪表板程序的一个主要优势在于,它拥有编码语言的所有功能。因此,你可以让用户输入信息,你可以将其传递给你的代码,进行一些分析,然后几乎立即将其显示回用户。

是的,这听起来非常有用,特别是对于海军或国会中级别较高的人来说,他们没有太多时间去仔细研究所有这些细节。这只是为他们提供了一种非常直接、视觉上吸引人的方式来处理所有这些信息。没错。它不仅可以帮助你直观地了解计划本身的内容,还可以让你进行更改,并查看这将如何影响

你知道,不同的东西,比如成本、人力、你每一年拥有的每种类型的舰艇的数量。所以这个应用程序最初是为了,你知道,重新可视化造船计划而启动的,结果却成为一种分析它的方式。在我看来,以前没有这样的东西简直令人难以置信。这似乎是一件非常直观的事情,对像美国海军这样庞大的官僚机构中的许多人来说都非常有用。是的。

你知道,很难规划30年后的未来。所以大多数人认为第一年或两年是相当不错的规划依据。但是20年后会发生什么,我认为大多数人都知道这会发生变化,而且可能会发生很大的变化。因此,他们倾向于更多地关注第一年或两年,而不太关注其他28年。

嗯哼。这实际上很好地引出了我的下一个问题,因为你正在谈论造船的这种长远观点。在最近一期CNA谈话中,我和我们的一些分析师谈到了AUKUS协议,以及作为该协议的一部分,美国正在寻求加快造船速度。你能谈谈这种随时间推移的分析可能与我们一直在讨论的短期分析有何不同吗?是的,我认为一件事是

如果你不参与造船过程,你可能不会过多考虑的就是建造这些船需要多长时间。

特别是如果你包括所有设计阶段。我认为模型中的大多数船只,仅仅是实际建造时间就在5到10年之间。所以,如果你花5年时间来规划一艘船,10年时间来建造它,那就已经是考虑15年后的未来了。所以在这种情况下,30年似乎并没有那么长。但是大多数人都不习惯考虑这个过程的一部分。

当然,这需要这么长时间是有道理的。这些都是巨大的船只,而且,你知道,我多次听说航空母舰被称为漂浮的城市。但是,如果你不参与这个过程,而只是习惯了这些东西的存在,那么建造这样的东西需要这么长时间,这并不直观。海军或美国政府其他部门还有哪些地方可以应用这种工具?

哦,绝对可以。我认为几乎在任何你想分析或总结数据的地方,Shiny应用程序都可能有用。我们在数据科学部门为海军制作了许多其他的应用程序。我参与了另一个项目。

它为圣地亚哥的CNAS可视化超级大黄蜂部件的供应链。还有一个大型项目叫做ADM。我不记得这个缩写代表什么,但它帮助Opnev和832进行他们的POM规划过程。这两个项目都托管在Jupiter的Edvina上。

为了帮助我们的听众更好地理解这个工具的工作原理,你能带我们一起了解一个假设的例子,说明如何使用它来回答关于造船计划的一些问题吗?是的,当然。所以当你打开应用程序时,它会加载默认造船计划的配置。然后你可以进入并更改舰艇的服役时间和退役时间。所以假设你想……

更改特定舰艇的退役时间并提前该时间表。以濒海战斗舰为例。造船计划中,LCS将在大约FY32年开始退役。假设我们将此提前到FY28年,顶部的图表将更新并显示舰艇的总库存开始提前下降。

如果你比较这两条线,你会发现,与最初的计划相比,恢复到你在开始退役之前拥有的舰艇数量实际上需要更长的时间,因为现在你舰艇数量上出现了一个缺口,而这个缺口并没有得到填补。所以理论上,你可以开始尝试

提前生产其他舰艇来填补这个缺口,或者尝试跟踪应用程序之外的后果,那会怎么样?由于你没有足够的舰艇力量,你将无法完成某些任务吗?对。所以我绝对可以看到它的用例,因为你现在能够回答问题并跟踪决策的后果,你知道,也许在短期内感觉像是,哦,这些是,你知道,过时的舰艇。我们正在努力更换它们。为什么不早点退役呢?但是,你知道,你很快就会看到这会产生什么样的后果。这些可视化效果似乎对于在此做出明智的决策来说是无价的。

绝对的。我自己并不是很了解造船领域,但是在这里使用这个应用程序的过程中,我已经开始思考很多这类问题了。是的。所以总的来说,瑞秋,你能给我们一个大图景,让听众了解这个工具,以及你想让他们理解的内容吗?是的。我认为这是一个很棒的工具,几乎可以在任何涉及数据分析的情况下使用。

当然,并非每个项目都需要仪表板,但由于你拥有R的功能,你可以做一些事情,比如上传Excel表格,让计算机为你完成所有分析,然后吐出答案,而不必自己费力地处理它。

如果你需要仪表板,它超级可定制。你不会受到Qlik或Tableau预构建内容的限制。其中一件很棒的事情是它可以在Jupyter上运行,Jupyter是海军当前的云计算环境。我会选择Neptune,但没关系。哦,是的。它有……

大量的数据可以与R一起提取,然后使用R Shiny显示,这对你所有数据需求的一站式商店。好的,瑞秋。为了总结一下,这个项目是我们CNA更大的创新孵化器计划的一部分。我只是想问你一些关于来自我们公司而不是客户或赞助商的内部资金的问题,这对你创建新的解决方案来解决我们赞助商的问题的能力意味着什么。

是的,这是一个非常有趣的位置。你知道,海军总是忙于他们的所有任务,而且他们的资金不是无限的。因此,对于我们自己资助的项目,这是一种非常好的方式,让我们提出一些海军可能没有资源资助或可能没有时间自己探索的想法。我们可以

拉动我们在不同部门之间看到的许多不同的线索,并建立一些联系,你知道,海军自己做是不可能的,但可能无法成为优先事项。是的,我的意思是,这是我经常回到这里与海军合作的团队谈论的事情之一,是我们与海军的长期关系,这给了我们一种我认为许多其他FFRDC都没有的独特见解。

因此,我们能够主动利用CNA的资金来解决这些问题,这真是太好了。好的,瑞秋,我们今天的时间差不多了,但我还是要感谢你今天来参加节目,并告诉我们关于你这款令人兴奋的产品的信息。是的,非常感谢你邀请我。如果你有兴趣查看CNA的一些自筹资金项目,我们将在本期节目的节目说明中提供指向我们创新孵化器网页的链接,你可以去查看。但非常感谢大家的收听,我们下次再见。

在CNA谈话中。表达的观点是评论员的观点,并不一定反映CNA或其任何赞助商的观点。CNA谈话由约翰·斯蒂姆森制作、编辑和混音。我们的主题音乐由爱德华·格兰加创作。如果你喜欢我们的节目,我们很乐意你在苹果播客上给我们一个五星评价,并告诉你的朋友们关于我们。再次感谢收听,我们两周后再见。♪