信息化條件下聯合作戰運籌分析的特點和一般方法論

張最良，蔡游飛

（軍事科學院 軍事運籌分析研究所，北京100091）

1 引 言

聯合作戰運籌分析是以支持優化決策為目標，應用基于量化分析的科學化方法對聯合作戰有關軍事決策問題進行的研究或知識體系。其目的是深化對聯合作戰特點、規律的認識，支持各指揮層次決策。

聯合作戰決策問題中除部分問題外，大部分問題的決策目標、決策條件或/和決策方案可以部分或全部用定性定量結合方法描述，這類決策問題（決策科學中稱為結構性問題或半結構性問題）需要也可能用運籌分析方法研究。聯合作戰運籌分析研究的任務就是要在深入把握聯合作戰特點和決策支持需求的基礎上，探索有效的聯合作戰運籌分析方法，并用以研究解決聯合作戰能力建設與運用中一系列重要決策支持問題。

下面，就信息化條件下聯合作戰運籌分析的特點和一般方法論進行探討。

2 未來聯合作戰使命特點和性質

新時期軍事戰略方針要求我軍全面履行新世紀新階段軍隊歷史使命，應對多種安全威脅，完成多樣化軍事任務；遏制危機、控制戰局、打贏信息化條件下局部戰爭。

在國際戰略格局動蕩變化和信息化軍事變革繼續擴展、深化的背景下，我軍聯合作戰將具有許多新的特點，對軍隊戰備建設和聯合作戰的組織與實施提出一系列新的挑戰。主要特點如下：①聯合作戰任務的類型擴展，包括戰爭作戰行動和非戰爭作戰行動；②軍隊執行聯合作戰任務的頻度增加，其時間具有不可預測性；③聯合作戰成功與否取決于在軍事、政治、經濟、社會等多領域的效果；④聯合作戰的對象具有更為明顯的作戰體系特征；⑤聯合作戰手段由陸、海、空戰場的諸軍種物理效果兵力擴展為在政治、經濟、外交手段配合的陸、海、空、天、信息多維戰斗空間內諸軍兵種聯合的多域（物理、信息、認知、社會、生物、化學等）效果兵力；⑥聯合兵力行動的地理范圍擴展；⑦可能的敵方體系能力的突然性使聯合作戰進程和不確定性增加。

信息時代聯合作戰使命的特點表明，我軍履行使命、完成各類可能聯合作戰任務將是一個不確定性很大的復雜動態變化過程。

聯合作戰使命不確定性、復雜性和動態性的原因是：①多維效果空間的復雜性。政、經、軍、社每一領域效果及相互作用的特性（效能度量、不確定性和風險水平等）的影響因素十分復雜，而且由于效果的連鎖傳導而使“不確定性”放大。②聯合作戰對抗體系自身諸元素的結構復雜性、相互作用的動態復雜性，以及體系對抗過程生成的動態情況與雙方體系元素的意愿、約束、感知和能力等相互影響而導致的不確定和復雜性。③聯合作戰外部環境，包括國際政治、經濟、外交環境和自然環境（地理、氣象、電磁等）與聯合作戰體系對抗過程相互作用而形成的不確定和復雜性。

當代聯合作戰實踐表明，在軍隊現代化建設和聯合作戰的組織實施中，必須充分考慮聯合作戰使命的不確定、復雜和動態變化的特性和要求。忽略情況的復雜性，任務必定失??；忽略聯合作戰的不確定性，預測的戰果往往無意義；忽略動態性，依靠計劃預案行動往往行不通。針對信息化條件下聯合作戰使命的不確定復雜和動態變化特性，聯合作戰運籌分析的主要問題是：研究確保任務成功的聯合作戰能力運用特性要求和決策支持的問題、能勝任未來聯合作戰任務的聯合作戰能力建設特性要求和決策支持的問題，以及研究解決這些不確定復雜動態變化決策支持問題的運籌分析方法。

3 聯合作戰運籌分析問題的特點

運籌分析問題是對所研究的資源運用活動（簡稱作業），在設定作業條件（包括活動想定和約束條件）下尋求決策方案，使作業的結果按決策準則，達到決策者的要求（最優或優化）。

著眼運籌分析問題的作業、作業條件、決策準則、決策方案等要素，對傳統軍事運籌分析問題和聯合作戰運籌分析問題的特點進行對比，見表1。

表1 傳統軍事運籌分析問題和聯合作戰運籌分析問題基本要素對比

通過對比，可以看出聯合作戰運籌分析問題有以下特點：

（1）作為分析對象的聯合作戰活動涉及多層次、多領域（陸、海、空、天、信息）的兵力活動，及政、經、社等相關機構活動，具有由彼此間強烈相互作用而產生的復雜性，很難分離出單個的因果關系。當前事件會影響很多后續事件出現的可能性。特別是由于參與聯合作戰的各軍兵種兵力間的聯合協同性和互操作性，聯合作戰決策方案與活動結果間存在非剛性的因果關系，同一決策可能導致多種不同的結果。因而很難預測決策執行的結果。

（2）由于對方聯合作戰行動的不可預料性和作戰環境變化的不確定性，聯合作戰決策與聯合作戰活動結果間的非剛性因果關系存在很大不確定性。這種不確定性是無法用技術克服的，因此，運籌分析要求的給定作業條件只是初始的假定。

（3）決策準則要求度量政治、經濟、軍事、社會等方面的期望效果，涉及物理域、信息域、認知域、社會域的變量。其中有些變量如物理域變量可以量化描述與搜集信息，有些如認知域變量則很難或不能量化描述，搜集定性信息也很困難。

（4）基于初始假設的想定、環境條件和決策準則所求得的定常決策方案只能是初始的，不能確保復雜不確定性聯合作戰達到所要求的目標。適合復雜和不確定聯合作戰的決策方案應當具有按作戰進展情況而調整的特性，即有更多“調整決策”（Adjustment Decisions）而較少“執行決策”（Execution Decisions）的適應性計劃（Planning to Adapt）。

從問題求解的角度看，傳統軍事運籌分析問題具有良性結構（Well—Structured）特性或半結構（Medium—Structured）特性（整個或部分問題有明確定義和可量化描述）；求解所需信息全部或部分明確且可獲得；有可重復使用的例行求解步驟與方法，但也要求創造性技巧和關于未來條件的假設。

而聯合作戰運籌分析問題則具有非結構性（Un—Structured）特性，它涉及政治、文化、軍事、經濟等因素的混合，有各種各樣不同“行動者”力圖通過各種不同的戰略達到它們的目的。由于經常遇到復雜而不熟悉的使命和情況以及軍種間競爭和復雜的相互依賴性而導致的反直觀情況，問題很難明確定義，缺乏求解所需信息，也很難找到例行的求解方法，需要進行創造性的探索，找到可行有效的求解方法。

4 聯合作戰運籌分析問題求解的一般方法論

方法論是用于某一特定知識領域問題求解的原則、程序和方法體系。運籌分析問題是決策對象的當前狀態或條件與希望狀態或條件的差別。問題求解的最終結果就是作出決定。

4.1 傳統軍事運籌分析問題求解的一般方法論

傳統軍事運籌分析問題求解的一般方法論原則是遵循“實踐——理論假設——再實踐”的研究路線，從系統視角，以系統運行過程為對象，應用建模仿真等工具，進行在量化基礎上定性與定量結合的分析，求得問題的解。這種運籌分析可稱之為系統運籌分析，其一般求解過程是在量化描述運籌分析問題基礎上，提出多個備選決策方案；基于系統運行過程模型預測備選方案執行的可能結果；按決策準則評估備選方案執行結果的滿意程度。對于量化描述中未包含的定性因素，如士氣、領導能力等，通過專家判斷等在評估中予以考慮。最后在對比多個備選方案評估結果基礎上，提出決策支持建議。

圖1給出單軍種戰斗決策的傳統軍事運籌分析問題求解的一般過程框圖。

4.2 聯合作戰運籌分析問題求解的一般方法論

聯合作戰運籌分析問題的求解方法論需要在傳統軍事運籌分析方法論基礎上，針對問題的多軍種聯合、復雜、不確定和非結構性等特點進行創造性研究才能逐步形成。這里，僅從概念上對方法論的原則和一般過程作初步討論。有關方法論涉及的方法體系尚需通過廣泛的研究實踐逐漸形成。

4.2.1 方法論原則

（1）體系視角（SoSPerspective）。體系（System—of—systems，SoS）是由獨立起作用的系統組成的以實現特定功能的更大規模的系統組合。單個系統和體系都符合系統的定義。但并不是所有系統都是體系。體系的本質特征是：可以涌現新的能力。聯合作戰體系通過各軍種兵力聯合協同性所提供的能力互補顯著提高了實現戰略目標要求的效能和效率。外軍經驗表明，作戰勝利“將取決于掌握用先進信息技術聯接多軍種硬、軟毀傷能力組成體系的能力”。

基于體系視角，聯合作戰運籌分析的對象是己方聯合作戰體系的運行過程。在運行過程中己方體系與對方體系發生對抗性的交互作用，同時也與外部相關社會環境與物理環境發生復雜的交互作用，導致達到或達不到戰略目標要求的期望效果。這種運籌分析可稱之為體系運籌分析。體系運籌分析要求在備選方案設計及方案執行結果預測中，考慮各軍種兵力間競爭與合作、互不從屬而又相互依賴的關系，建立描述體系組成系統之間及它們與外部環境影響因素之間相互作用的體系對抗模型或體系演進模型，這是體系運籌分析相對系統運籌分析而言的新課題。

（2）用整體論與還原論結合的方法研究聯合作戰體系對抗過程決策的設計與評估問題。聯合作戰體系對抗過程中，雙方作戰體系組成要素自身之間的相互協同作用，與對方體系要素之間的相互對抗作用以及與外部環境因素之間相互適應作用，推動雙方體系的特性、行為甚至結構不斷變化，產生不完全可預料的結果，這些結果從體系對抗的局部對抗過程是預測不出來的。因此，聯合作戰體系對抗過程具有復雜系統或復雜適應系統的涌現性質。這種性質意味著復雜系統組成部分的相互關系在這些組成部分相互孤立時是不存在的。

體系對抗過程的涌現性質給聯合作戰運籌分析中的決策方案設計及評估帶來新的問題。由于復雜系統很難或無法分離出單個的原因及其產生的效果，因此，很難根據充分信息設計出可以控制體系對抗過程行為的決策方案；也很難根據當前的對抗狀況預測未來的結果并根據預測結果評價對比決策方案。

解決這些問題不能靠基于組成分解再求和的還原論方法，因為它損失了組成要素間相互作用的信息。復雜系統的涌現特性要求用整體論方法解決系統的設計與評價問題。

整體論（Holism）認為事物“不能完全分解為部分并且大于其部分之和，將其組成部分機械堆積在一起并不能產生這些事物，也不能解釋其性質和行為”。然而整體論方法也需要對復雜系統進行簡單描述或對復雜問題進行分解以便找到切實可行的求解程序。

獲得諾貝爾獎的決策科學、人工智能領域著名專家西蒙（C.Simon）在《人工科學》中指出“許多復雜系統都具有近可分解的層次結構這一事實，是使我們能理解、描述甚至‘看見’這種系統及其部分的重大促進因素。”他詳細探討了層級系統與其組成系統的細節之間的近獨立性，以及子系統與總體系統的較慢運動之間的短期獨立性，在此基礎上提出了將整體論與還原論結合的一種實用研究方式，即在復雜系統的每一層次上構建獨立性理論，但是同時還可以構建中介理論，以說明每一較高層次怎樣用低一層次上的組元及其關系來解釋。

基于這一思路，研究聯合作戰體系對抗過程決策的設計與評估，可以對聯合作戰按戰略、戰役、戰術層次分解，每一層次的組成要素再按功能分解，在確?？紤]同一層次各要素間橫向聯系的同時，考慮不同層次元素間的縱向聯系，并通過狀態描述和過程描述相結合的方式，尋求對體系對抗過程的整體簡化描述和在此基礎上的決策設計與評估的實用方法。

針對特定聯合作戰問題，按這個原則建立實用方法是一項創造性的努力。

（3）用適應性動態決策和探索性分析評估方法克服聯合作戰不確定性的困難。不確定性是信息化條件下聯合作戰戰略戰役環境和對抗過程不可避免的特性，無論是用技術手段如信息優勢還是通過合理決策過程都不能克服不確定性。

克服不確定性影響的主要途徑是用適應性動態決策代替靜態固定的決策。方案設計提供的只是初始決策，其正確性需要通過執行實踐來檢驗。若發現初始決策不正確或情況發生變化，就應調整初始決策，所謂“摸著石頭過河”也就是這個意思。方案設計只是幫助確定要摸的第一塊石頭。應用適應性決策意味著把指揮、控制看作是適應性過程，指揮是自上而下的指導，而控制是自底向上的反饋。

考慮不確定性對決策方案進行評估的有效方法是基于探索性分析的評估方法。它能給出決策方案在哪些情況下表現好，哪些情況下表現差的結論，而不是傳統靈敏度分析方法給出的在特定想定下那些方案表現好或差的結論。

（4）用多學科協同的“人在環”的交互式運籌分析解決非結構性問題。聯合作戰運籌分析問題的非結構性特性要求在問題的陳述、決策環境的設定、決策準則的描述、決策方案的設想以及決策執行結果的預測與評價等方面，應用客觀的量化信息與基于專家經驗的判斷信息，考慮各軍種各機構的價值取向與決策偏好、對抗雙方的文化差異等因素進行定量分析與定性分析相結合的綜合研究，這就需要把相關軍種、相關機構的分析者、決策者嵌入運籌分析過程，建立多機構、多學科協同的“人在環”的交互式運籌分析程序，充分發揮所嵌入人員的創造性思維、經驗與知識的作用。

4.2.2 聯合作戰運籌分析問題求解的一般過程框圖

面向聯合戰役指揮決策的運籌分析問題求解的一般過程框圖，如圖2所示。該圖表明聯合作戰運籌分析和面向單軍種戰術作戰的運籌分析相比，其過程框圖有以下特點。

（1）聯合作戰運籌分析問題只能建立形式化描述，其中既包括量化描述部分也有定性描述部分，而傳統軍事運籌分析問題可建立量化描述。

（2）所設計的決策方案具有適應性結構如條件分叉和接續等。其內容根據當時戰果的情報信息來確定，包含對相關軍種、部門戰役戰術層次兵力的聯合協同指揮決策。

（3）應用聯合作戰體系對抗或體系演化仿真模型預測決策執行結果，該仿真模型應反映聯合作戰兵力間聯合協同性的不確定性及對方反應和外部環境變化的不確定性影響；還應反映體系對抗過程中雙方體系之間以及體系與環境之間的相互作用引起的聯合作戰體系功能、結構變化（正因如此，該模型稱為體系演化模型而不稱為體系運行模型）。模型給出的預測戰果涉及物理域、信息域、認知域和社會域的變量。

（4）對決策方案評估、排序的決策準則應反映在軍事、政治、經濟、社會等方面的期望效果，因此用相關的效能準則和風險準則進行方案評估，以此度量決策方案是否實現了用正確的方法做正確的事情。效果度量有些可量化，有些要用多個指征來判斷。如壓制敵防空火力可用對方地空火力數度量；而使對方領導人愿意棄核談判，則要用對方多個行動指征度量，如核設施活動狀況，對外聲明等。

（5）對多個決策方案選項經排序、篩選出的建議方案應通過“人在指揮回路”的聯合作戰體系對抗推演實驗進行檢驗、完善，這是實現交互式運籌分析的重要環節。

（6）為克服聯合作戰中不可避免出現的嚴重不確定性影響，經過前述運籌分析步驟確定的執行決策，只能看作是一個“假設”，其正確性有待實際聯合作戰實施來檢驗。通過在作戰過程中根據情報搜集及戰果匯集進行實時作戰評估（Operational Assessment）持續地對初始決策進行反饋調整，直至達到戰略目標要求。若問題求解的目的是研究方案而非指揮作戰，則聯合作戰實施這一環節可用含實兵的綜合性聯合作戰對抗實驗來模擬。

在整個過程中各軍種決策者和決策支持分析人員的創造性能力和聯合協同精神無疑具有決定性作用。

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