美國電子信息裝備體系對抗效能評估

周 波，孔德培，王雷鋼，王建路

(中國洛陽電子裝備試驗中心，河南 洛陽 471003)

0 引言

在信息化、一體化聯(lián)合對抗等一批具有鮮明時代特點的新思想、新觀念的指引下，對抗樣式和作戰(zhàn)模式都發(fā)生了深刻變化[1]，同時也快速牽引著裝備的發(fā)展向適應(yīng)這些新特點、新模式的方向轉(zhuǎn)型，世界各主要國家的裝備發(fā)展正在經(jīng)歷著這樣一場時代變革。在這樣的時代背景下，各國加速研制和使用各種新式電子信息裝備。

目前電子信息裝備體系化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展非常迅猛，在裝備效能評估方面也積累了很多成功的經(jīng)驗和做法。例如美國不僅在復(fù)雜軍事信息系統(tǒng)方面從體系架構(gòu)、系統(tǒng)作戰(zhàn)及系統(tǒng)融合等體系對抗的角度考慮裝備發(fā)展，而且非常重視作戰(zhàn)試驗在裝備試驗鑒定中的作用；俄羅斯不僅積極發(fā)展體系化電子裝備，涌現(xiàn)出以“克拉蘇哈-X”系列電子防護系統(tǒng)為代表的先進電子戰(zhàn)裝備，而且注重在實戰(zhàn)中檢驗裝備的作戰(zhàn)效能，形成的實驗-理論試驗方法不僅可以對單件裝備性能和系統(tǒng)整體性能進行評估，而且還可以通過有限的實機試驗來完成整個試驗任務(wù)。所以，緊跟未來電子信息裝備發(fā)展趨勢，要充分借鑒軍事強國成功的經(jīng)驗和做法，本文在梳理美國開展作戰(zhàn)評估經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，主要分析美國電子信息裝備體系對抗效能評估的指導(dǎo)思想及主要做法，以便于立足自身情況開展相應(yīng)的研究。

1 美國作戰(zhàn)評估1.1 基于試驗訓(xùn)練的“練后檢查”式作戰(zhàn)評估

美國十分重視在實際環(huán)境中進行試驗訓(xùn)練的“練后檢查”式作戰(zhàn)評估，而且這種評估也在美國體系作戰(zhàn)能力提升中發(fā)揮著重要的作用。美國認為，對于體系對抗效能評估，最理想的做法是在現(xiàn)實的對抗環(huán)境中進行評估。然而，不可能每次都在實際的對抗環(huán)境進行作戰(zhàn)效能評估，所以必須構(gòu)建最接近實際的模擬環(huán)境，即試驗訓(xùn)練演習(xí)。美國組織試驗訓(xùn)練過程中專門設(shè)有對抗效能評估中心，負責(zé)對訓(xùn)練效能進行分析和評價，也即“練后檢查”。例如，在美國最大的訓(xùn)練基地歐文堡國家訓(xùn)練中心，各種模擬器大量應(yīng)用于試驗訓(xùn)練，M2“布雷德利”步戰(zhàn)車、“艾布拉姆斯”坦克、以及激光對抗仿真系統(tǒng)進行射擊訓(xùn)練，在試驗訓(xùn)練的同時，密布在試驗場上的大量觀測設(shè)備對試驗訓(xùn)練數(shù)據(jù)進行實時記錄。這就是在建立在“練后檢查”基礎(chǔ)上進行的試驗訓(xùn)練，這些先進的模擬器有助于“練后檢查”，“練后檢查”的目的在于查找問題，再進行改進。“練后檢查”活動貫穿于美國各級試驗訓(xùn)練過程，從單兵訓(xùn)練到班組射擊訓(xùn)練、再到營戰(zhàn)術(shù)演練、以及師軍級體系對抗訓(xùn)練。期間，各級綜合考慮評估中心意見，查看對抗中通信記錄與電子信號捕獲的毀傷情況，并收集相關(guān)方的意見建議，最終形成綜合評估結(jié)果，這種“練后檢查”的評估結(jié)果將作為下一步行動的重要依據(jù)。

1.2 由定性到定量的評估

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，裝備更新?lián)Q代及對抗要素呈指數(shù)倍增長，簡單的定性評估顯得越來越不能滿足需求。定性評估主要根據(jù)所評估對象的性質(zhì)進行分析、推理和評判，雖然它可以對無法量化的對象進行評估，但是其評估結(jié)果缺乏科學(xué)性和精確性。于是，定量評估應(yīng)運而生，定量評估主要采用數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法對某一問題進行分析和評判，可以提高評估的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。定量評估的優(yōu)點在于其收集定量指標(biāo)時可以最大程度地減少人為因素影響而造成的誤差。

例如，二戰(zhàn)期間在美陸軍航空隊統(tǒng)計控制部任職的麥克納馬拉和他的同事們運用統(tǒng)計學(xué)方法協(xié)助美空軍評估轟炸機作戰(zhàn)效能，為轟炸機的作戰(zhàn)運用提供了科學(xué)依據(jù)，進而提高了轟炸機的作戰(zhàn)效能。隨后，麥克納馬拉又在美國防部和美軍推廣他的科學(xué)思維和評估方法：統(tǒng)計人員消耗的“尸體統(tǒng)計法”和基于調(diào)查匯總的“哈姆雷特評估法”。然而，該方法在越南戰(zhàn)場上并未奏效，原因在于該方法過分強調(diào)定量評估而忽略了定性分析，這樣往往就沒有考慮戰(zhàn)場上的復(fù)雜因素而導(dǎo)致評估失準(zhǔn)。到越戰(zhàn)結(jié)束，美國不再沉迷于這些定量評估方法。隨著蘇聯(lián)解體及先進科技的發(fā)展，基于效果的評估方法成為作戰(zhàn)評估的主要方法，該方法強調(diào)用量化的“效果度量”與“效能度量”指標(biāo)進行評估。但是，由于對系統(tǒng)理論研究的不足，以及人們對關(guān)于效果與目標(biāo)、使命、任務(wù)之間關(guān)系描述的困惑，該評估方法對于非線性系統(tǒng)中因果關(guān)系不明、系統(tǒng)效果不可預(yù)知等情況不能很好地處理。所以，未來美國作戰(zhàn)評估要求將定性與定量評估相結(jié)合，用定性評估指導(dǎo)定量評估，用定量評估結(jié)果驗證定性評估。

2 美國電子信息裝備體系效能評估2.1 指導(dǎo)思想

從上述美國作戰(zhàn)評估的經(jīng)驗縱觀美國現(xiàn)代軍事轉(zhuǎn)型發(fā)展，可以發(fā)現(xiàn)美軍作戰(zhàn)能力評估背后潛藏的基本理論基礎(chǔ)為“系統(tǒng)之系統(tǒng)”理論， “系統(tǒng)之系統(tǒng)”理論屬于系統(tǒng)論，系統(tǒng)論是20世紀(jì)人類創(chuàng)立三大科學(xué)理論之一。美國常將建立在多個系統(tǒng)之上的更大的系統(tǒng)稱為“系統(tǒng)之系統(tǒng)”，反映了美國對現(xiàn)代軍事系統(tǒng)復(fù)雜性的深刻認識。“系統(tǒng)之系統(tǒng)”我們一般稱之為“體系”。

隨著信息化的發(fā)展，最能體現(xiàn)美國“系統(tǒng)之系統(tǒng)”建設(shè)思想的成果當(dāng)屬C4ISR系統(tǒng)，也稱為一體化信息系統(tǒng)。美國以C4ISR 為核心，圍繞著“傳感器到射手”和“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”不斷發(fā)展完善，形成了美國電子信息裝備體系。美軍C4ISR系統(tǒng)大致建設(shè)可劃分為分散、集成和一體化3 個階段，如圖1所示。

圖1 電子信息裝備體系發(fā)展

隨著美國電子信息裝備體系的建成和發(fā)展，美國將體系作戰(zhàn)行動解析為“OODA環(huán)”，如圖2所示。

圖2 “OODA環(huán)”示意圖

在體系作戰(zhàn)評估中，著眼“信息”這個核心要素，并遵循“OODA環(huán)”理論，為美國電子信息裝備體系作戰(zhàn)效能提供了科學(xué)的分析和評估框架，并在此框架指導(dǎo)下提供了有效的方法手段。在電子信息裝備體系建設(shè)和訓(xùn)練中，突出全作戰(zhàn)鏈路訓(xùn)練，將能否打通全作戰(zhàn)鏈路、全作戰(zhàn)鏈路循環(huán)時間長短、全作戰(zhàn)鏈路是否易受阻滯等，作為衡量作戰(zhàn)效能的根本標(biāo)準(zhǔn)，力爭做到先敵發(fā)現(xiàn)，先敵決策，先敵開火，先敵決勝。也就是說，OODA鏈路暢通且用時最短，作戰(zhàn)效能發(fā)揮的就好，取勝可能就大。

資料顯示，美軍在海灣戰(zhàn)爭時從發(fā)現(xiàn)到打擊目標(biāo)，有時時長10個多小時。阿富汗戰(zhàn)爭至少需要19 min，到伊拉克戰(zhàn)爭時進一步縮至幾分鐘。這不僅說明了美國在世界近幾場局部戰(zhàn)爭中屢戰(zhàn)屢勝的原因，也說明了美體系作戰(zhàn)能力在不斷提升。

2.2 不斷創(chuàng)新效能評估理論方法

早在二戰(zhàn)時期，美國就開始了評估理論在作戰(zhàn)中的應(yīng)用研究，并成立了若干“運籌學(xué)小組”，開展作戰(zhàn)評估問題研究。二戰(zhàn)后，美空軍的“運籌學(xué)小組”發(fā)展成為蘭德公司，設(shè)有“系統(tǒng)分析部”，開展作戰(zhàn)效能評估研究，為美國提供輔助決策服務(wù)。

除了專業(yè)機構(gòu)研究研究作戰(zhàn)效能外，還有一些民間機構(gòu)也積極開展作戰(zhàn)效能評估研究，如美軍著名學(xué)者杜派和同事們組成的歷史評估和研究組織，他們提出了用指數(shù)計算和評估作戰(zhàn)效能的方法。該方法主要是將運籌分析法、數(shù)學(xué)解析法、和經(jīng)驗分析法結(jié)合在一起，采用統(tǒng)一的度量標(biāo)準(zhǔn)，從裝備的性能參數(shù)出發(fā)，通過建立火力指數(shù)、殺傷力指數(shù)、綜合指數(shù)等各種指數(shù)模型來評估相對作戰(zhàn)效能。

隨著評估研究的不斷深入以及裝備信息化的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)上述指數(shù)模型比較適宜機械化條件下裝備系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能評估，不適合電子信息裝備的體系作戰(zhàn)效能評估。這是由于電子信息裝備體系的復(fù)雜性，使得信息化條件的作戰(zhàn)是一種不同于機械化條件下的作戰(zhàn)模式，電子信息裝備體系對抗過程中各要素對最終作戰(zhàn)效能的影響往往是非線性疊加的，體系構(gòu)成日益復(fù)雜且具有明顯的不確定性，指數(shù)之間的相對大小越發(fā)難以科學(xué)界定。這種情況下，不僅指數(shù)法，傳統(tǒng)的系統(tǒng)效能評估方法如AHP法、模糊綜合評判法、效用函數(shù)分析法都很難奏效。

為了做到科學(xué)評估，美國開始探索更好的作戰(zhàn)效能評估方法。蘭德公司的愛薩克森和同事們建立了評估作戰(zhàn)效能的框架，先將作戰(zhàn)能力按照復(fù)雜程度進行排序，然后根據(jù)不同能力從地面、海上和空中三個方面進行闡述，最后運用技術(shù)能力和綜合能力兩個指標(biāo)進行抽象描述，該方法簡單實用，能有效解決作戰(zhàn)復(fù)雜性問題。2000年蘭德公司在出版的《恐怖的海峽》中，介紹了探索性分析方法在作戰(zhàn)效能評估中的應(yīng)用。2003年，蘭德公司又建立把C4ISR系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)與作戰(zhàn)效果聯(lián)系起來的評估模型和算法，并將人的因素也考慮到整體效能評估中，評估范圍日益擴展，評估標(biāo)準(zhǔn)更接近實際。隨著對抗樣式的深刻變化和體系復(fù)雜性的日益顯現(xiàn)，美國認識到必須采用基于能力、面向問題的研究思路，并運用復(fù)雜性理論解決體系作戰(zhàn)效能評估問題。于是，美國開始重點研究基于復(fù)雜性理論的體系作戰(zhàn)效能評估方法，并應(yīng)用于系列訓(xùn)練演習(xí)中。從中可以看出，美國始終堅持創(chuàng)新作戰(zhàn)效能評估理論方法研究，為美軍開展體系作戰(zhàn)效能評估提供了理論指導(dǎo)。

2.3 體系評估示例

美陸軍的第一個“斯特瑞克”旅戰(zhàn)斗隊(SBCT)為第2步兵師第3旅，是按照網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)理念設(shè)計的數(shù)字化旅，比以往數(shù)字化師的起點更高，并在伊拉克表現(xiàn)十分出色。在作戰(zhàn)使用上,“斯特瑞克”旅充分利用先進的指揮、控制、通信、計算機、情報、監(jiān)視與偵察(C4ISR)技術(shù),可以在廣闊分散的作戰(zhàn)地域遂行進攻、防御作戰(zhàn),以及維持穩(wěn)定和支援行動。“斯特瑞克”旅強調(diào)“先敵發(fā)現(xiàn)、先敵理解、先敵行動、決戰(zhàn)決勝”；將“進行接觸，調(diào)動預(yù)備隊”的傳統(tǒng)進攻模式，改變?yōu)椤坝们閳蟆⒈O(jiān)視與偵察系統(tǒng)對敵實施偵察、在非接觸條件下摸清情況、將作戰(zhàn)部隊調(diào)動到有利位置,在有利時機進行交戰(zhàn)”的體系對抗新模式。

蘭德公司全程跟蹤研究，并運用非常細致的評估模型，對數(shù)字化旅與同類型非數(shù)字化旅的作戰(zhàn)效能進行對比評估，以網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)理念為指導(dǎo)，開發(fā)了圖形化、拓撲式網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)概念框架。該框架描述了數(shù)字化旅網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)各項能力及其之間的相互關(guān)系，例如不同能力在作戰(zhàn)過程中相互影響、反饋。然后，蘭德公司以網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)概念框架為依據(jù)，進一步將斯特瑞克旅網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)能力進行分解，確定五大分能力，并分別進行評估，五大分能力如圖3所示。

從訓(xùn)練演習(xí)結(jié)果看，與“紅方”精銳對抗部隊交戰(zhàn)的傷亡比，傳統(tǒng)步兵旅為10∶1，“斯特瑞克”旅為1∶1。

這說明數(shù)字化部隊的作戰(zhàn)能力是原來同級別非數(shù)字化部隊作戰(zhàn)能力的10倍，這也印證了關(guān)于電子信息裝備體系為“兵力倍增器”的假設(shè)。

圖3 斯特瑞克旅網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)能力分解

3 結(jié)束語

開展體系作戰(zhàn)效能評估是提升基于網(wǎng)絡(luò)信息體系聯(lián)合對抗能力的基礎(chǔ)，以美國在現(xiàn)代化新軍事變革中戰(zhàn)斗力標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，總結(jié)了美國作戰(zhàn)評估的基本歷程和經(jīng)驗，得出了在信息化時代美國電子信息裝備體系對抗效能評估的指導(dǎo)思想，梳理了美國開展評估理論創(chuàng)新的做法，以“斯特瑞克”旅網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)能力評估示

例了美國所開展的體系評估，為開展體系評估方法研究提供經(jīng)驗和理論參考。