基于多元价值目标的体系作战信息流转模式探析*

杨迎辉，李建华，南明莉

（1.空军工程大学信息与导航学院，西安 710077；2.解放军95881部队，北京 100095）

基于多元价值目标的体系作战信息流转模式探析*

杨迎辉1，李建华1，南明莉2

（1.空军工程大学信息与导航学院，西安 710077；2.解放军95881部队，北京 100095）

高效合理的信息流转模式是有效实施基于信息系统体系作战的前提和重要保障。引入了价值目标理论，解析了信息流转概念内涵，分析了信息流转价值目标与作用机理，分别提出了基于最大信息流量、最佳信息质量、最小传输时间和综合价值目标的体系作战信息流转模式，并给出了信息流转策略。

体系作战，信息流转，模式，价值目标，作用机理

0 引言

转变战斗力生成模式，提升基于信息系统的体系作战能力是信息化条件下军队建设的时代课题，其实质是把以平台为中心的机械化作战模式，转变为以网络化为中心的信息化作战模式，通过信息高效流转，将信息能力赋予作战体系，作用到战斗力生成的各个环节，最大限度地发挥信息流对物质流和能量流的主导作用，实现信息优势向决策优势和行动优势转化。深入分析体系作战信息流转价值目标与作用机理，探索符合信息运动变化规律的信息流转模式，对于推进指挥信息系统支撑能力建设，提升体系作战能力具有重要意义。

1 体系作战信息流转价值目标

体系作战信息流转价值目标是按照价值目标理论，对体系作战信息流转中信息重要性、价值性和实用性的总体评价，一般由信息度量要素演化而来，是构建信息流转模式的理论依据。

1.1 价值目标理论简述

价值目标理论（Value Objective Theory）是由美国著名企业专家彼得·德在1954年提出，并逐步发展成为欧美、日本等国普遍采用的一种系统制定目标并实施管理的有效方法［1］。价值目标是指事物的重要性、值得获得性或实用性，即人们对客观事物的意义、重要性等的总评价。

价值目标以价值为出发点，以目标为导向，是汇聚资源与能源塑造未来的有效手段，也是管理人员进行目标管理的基本方法，体现了目标达成的价值。需要指出的是，即便是同一目标，由于对象、环境和需求不同，其价值也会有较大差异。

1.2 信息流转概念内涵

信息流转概念有广义和狭义之分。广义的信息流转，是指信息用户之间的信息交流，用户可通过信息流转平台发布消息，并传递到指定用户，主要包括收/写消息、组管理、联系人管理等，能有效提高信息交互效率。

狭义的信息流转，是指战场信息依据作战需要，在各作战单元之间流通、交互、传播的动态过程，是战斗力生成提高的重要途径［2］，也是从信息流角度研究体系作战的切入点和着力点。

1.3 信息流转价值目标

由于信息流量限制作战行动，信息质量影响指控精度，传输时间制约打击节奏，与信息流转的关系最为密切，对指挥决策效能的作用最为直接，因此，选择以上三者作为主要价值进行分析［3］。

信息流量最大化：情报侦察、指挥控制等活动的实施，都需要信息流牵引，不同类型的作战节点也需要相应的信息来指导或辅助其展开活动，导致种类多样、数量巨大的信息交互运转，这就对信息流量提出了更高要求。信息流转必须在有限的时间内向不同作战单元传递更多有用信息，以保证各战场要素能依据充足、可靠的信息完成作战行动。

信息质量最优化：为有效达成作战目的，必须对敌重要目标实施有力攻击，这需要可靠的通信手段作为支撑，高品质的信息作为保证。高质量的信息可有效保持保真度和完整性，增加可用度和使用价值，减少差错与失败后重发次数，降低网络负担，提高作战决策效率，为火力打击单元准确命中敌方目标提供保障。

传输时间最小化：为确保我方指挥机构和指挥员对战场动态及时把握，接收到的信息必须实时更新、准确可靠，这就对信息传输时间和态势更新速度提出了极高要求。传输时间直接影响战场信息的时效性和保鲜度，制约作战打击节奏和信息交互速度，对确保作战单元及时捕获战机，迅速消灭敌时敏目标，发挥着十分关键的作用。

价值目标综合化：信息流量、信息质量和传输时间是分别从不同角度衡量信息流转水平的标准，单独考虑其中之一所构建的流转模式，在其他价值上的效能必然不够理想，制约了信息流转模式的作战应用，不利于流转效能的有效发挥。

2 体系作战信息流转作用机理

通过体系作战信息流转作用机理，可将蕴藏在作战单元内部的信息能融合贯通，生成非线性增长的作战能力。

2.1 作战要素链接聚合机理

战场信息贯穿体系作战全过程，围绕信息传输、处理、分发等环节，将分散配置的情报侦察、预警探测、指挥控制等要素耦合为有机整体，实现作战行动一体联动［4］。同时，基于信息流的联通性和渗透性，作战要素聚合无需强调空间集中和形式重组，可按部署分散、效能聚焦原则，依据作战需求动态配置和使用资源，实现信息流程最优化。

2.2 作战资源动态分配机理

信息流转依托信息能的动态运作，可即时调节物质流和能量流的流向、流量、流速，带动信息资源加速融入作战环节和行为主体中，主导作战平台和武器系统的组织运用［4］。通过有序流动与共享，信息流转可加快战场态势更新速度，提高信息与作战行动的同步程度，为指挥员优化配置作战力量、调用和补充战场物资提供实时、精确的依据。

2.3 作战进程自主控制机理

信息流转通过定制服务，可实时将通用战场态势传至所需用户，使各作战单元同步感知、有机配合、自主协同，达成作战计划同步制定、作战力量协同行动、作战体系动态调整［5］。此外，信息流转还可根据作战需求，实时调整信息流属性，通过识别信息流向，自动聚合作战力量，通过调整信息流量，自动完成作战配合，通过加快信息流速，自动形成新质战斗力。

2.4 作战效能全域倍增机理

信息流转可将战场资源连接聚合，带动信息能在物理域内自由快速流动，依托网系聚能赋能于作战体系。通过信息处理和共享，将作战要素的主要功能动态联合，实现战场态势实时感知、作战计划协同制定、作战任务动态分配，增强信息价值［5］。对共享信息的一致理解有助于实现认知协同、知识创能，通过按需组织运用，提高信息认知及组织运用能力，达成战场物能、信息能和智能整体倍增。

3 体系作战信息流转模式

体系作战信息流转模式建立在具体作战任务需求、作战环境和目标任务等因素基础上，依托既定作战单元和信息而形成。与传统的作战信息支援规划不同，信息流转模式的建立必须综合考虑信息流量、质量、时效以及信息流转的作用机理、运行机制等。以下模式构建中，仅考虑统帅部、战区联指、火力突击力量、侦察监视力量、信息作战力量、预警探测力量和情报信息中心参战的情况。

3.1 基于最大信息流量的信息流转模式

信息流量确定了信息流转模式所能够同时传输信息的总量，伴随作战进程及其激烈程度的变化而变化。如果实际作战中同时传输的信息流量接近或超过上限，信息将在传输网络中发生碰撞、冲突，导致差错率增大。如果差错率增大到一定程度，传输信息的流量会使网络产生拥塞，极端情况下会造成网络瘫痪［6］。以信息流量最大化为价值目标，综合考虑通信作用距离、信息传输路由耗时、信息质量等因素，构建信息流转模式如图1所示。

图1 基于最大信息流量的信息流转模式

该模式的信息流转策略为：

①统帅部受领作战任务后，向情报信息中心下达情报需求指令；

②情报信息中心将已有情报信息搜集整理后，存入公共数据库，以简短的信息上报统帅部，统帅部动态选择所需情报信息，定下作战决心；

③统帅部将作战目的细化为作战方案、保障要求等，并下达给战区联指和火力突击力量；

④战区联指将方案进一步细化为兵力部署、组织协同规定等，下达给侦察监视力量和信息作战力量，指导其兵力展开、作战实施，并控制信息作战力量的频段划分、干扰方式等；

⑤火力突击力量按迅速组织兵力调配、物资运输等，向侦察监视力量、信息作战力量、情报信息中心和预警探测力量提出情报保障需求，重点对敌重要机场、指控系统、兵力部署等进行侦察；

⑥侦察监视力量、信息作战力量、情报信息中心和预警探测力量，通过雷达、电抗、卫星等手段，从多方获取情报信息，并加工处理，形成战场态势，提供给火力突击力量，辅助其优化打击目标、灵活安排战术；

⑦信息作战力量同时还将电抗、频段、武器参数等信息同步上传至情报信息中心，进行信息融合共享，辅助指挥决策。

该模式在保证信息质量、传输时间达到作战基本要求的情况下，通过增加作战节点间连接边数，尽可能建立情报侦察节点到需求节点、指挥节点到被指挥节点之间的直达路由，以便于信息大流量、多批次传递，适用于攻防对抗激烈、打击节奏快速的作战情况。

3.2 基于最佳信息质量的信息流转模式

信息质量是衡量网络信息资源性能最基本最主要的标准。作为信息格式的数据、图像、声音等，在传输交互中均会不同程度地产生一定的误码率、抖动和干扰，造成信息失真，降低信息质量，导致信息的完整性、准确性、可信度、可用性等受损，制约指挥人员的决策思维，影响指挥决策质量和作战打击效果［7］。以最佳信息质量为优化目标，兼顾信息准确性、关联性和可用性，消除作战单元决策节点信息的偏差和误差的不确定性，构建信息流转模式如图2所示。

图2 基于最佳信息质量的信息流转模式

该模式的信息流转策略为：

①统帅部受领作战任务后，将作战意图和决心细化为作战方案、保障要求等，下达给战区联指和火力突击力量；

②战区联指将方案计划进一步细化为兵力部署、组织协同规定等，下达给侦察监视力量、信息作战力量、情报信息中心和预警探测力量，指导其兵力展开和作战协同，并对信息作战力量的频段划分、干扰方式，以及预警探测力量的信息调制方式、工作模式等进行控制；

③火力突击力量迅速组织兵力调配、物资运输等，向侦察监视力量、信息作战力量和情报信息中心提出情报需求，重点对敌重要机场、指控系统、地防兵力部署等进行侦察；

④侦察监视力量、信息作战力量和情报信息中心根据火力突击力量的情报需求，通过雷达、电抗、卫星等手段，从多方获取情报信息，并进行加工处理，形成战场态势，提供给火力突击力量，辅助其优化打击目标、灵活安排战术；

⑤侦察监视力量和预警探测力量同时还将雷情信息、航侦信息等同步上传至情报信息中心，进行信息融合共享，辅助作战指挥决策。

该模式在保证信息流量、传输时间达到作战基本要求的情况下，使信息流转采用质量高、误码率低的信道，增强了信息内容质量及表达质量，确保传递高质量的信息，提高指挥决策准确性，是对关键作战目标实施打击时常用的信息流转模式［8］。

3.3 基于最小传输时间的信息流转模式

体系作战对抗激烈，攻防节奏快，对信息传输时间有着极强的限制，要求作战单元必须在有限的时间内对作战指令或行动作出有效响应。由于话音、图像、视频等作战信息的传输过程涉及多个中间环节，要经过电话线、电缆、电台、微波和卫星等多种介质，占用了较多通信资源，不可避免地遇到排队等待、系统服务、信号传播等制约，延长信息流动时间，降低信息时效性，影响作战指挥决策效率。以最小传输时间为优化目标，并满足信息实时传输的需要，构建信息流转模式如图3所示。

图3 基于最小传输时间的信息流转模式

该模式的信息流转策略为：

①、②和③与基于最大信息流量的信息流转模式对应部分相同；

④战区联指将方案计划进一步细化为兵力部署、组织协同规定等，下达给侦察监视力量和预警探测力量，指导其兵力展开和作战协同，并对预警探测力量的信息调制方式、工作模式等进行控制；

⑤火力突击力量迅速组织兵力调配、物资运输等，向信息作战力量、情报信息中心和预警探测力量提出情报需求，重点对敌重要机场、指控系统、地防兵力部署等进行侦察；

⑥信息作战力量、情报信息中心和预警探测力量根据火力突击力量的情报需求，通过电抗、航侦、卫星等手段，从多方获取情报信息，并进行加工处理，形成战场态势，提供给火力突击力量，辅助其优化打击目标、灵活安排战术；

⑦侦察监视力量还将雷情信息同步上传至情报信息中心，进行信息融合共享，辅助指挥决策。

该模式在保证信息流量、信息质量达到作战基本要求的情况下，通过减少传输路由数量，优化传输路径，选择传输速率高的信道，简化流动中间环节，缩短传输时间，降低传输时延，实现信息高效传递共享，适用于作战用户急需、处理工作简单的信息流转情况［9］。

3.4 基于综合价值目标的信息流转模式

在实际作战中，构建信息流转模式往往需综合考虑信息流量、信息质量和传输时间等多种因素，以达到作战性能整体最优［10］。同时选取信息流量最大化、信息质量最佳化和传输时间最小化为优化目标，构建信息流转模式如图4所示。

图4 基于综合价值目标的信息流转模式

该模式的信息流转策略是：

①和③与基于最大信息流量的信息流转模式对应部分相同；

②情报信息中心向侦察监视力量发出情报需求，汇集整理反馈信息，以及已有情报信息，存入服务器、公共数据库，以简短的信息上报至统帅部，统帅部动态选择所需信息，辅助定下作战决心；

④战区联指将方案计划进一步细化为兵力部署、组织协同规定等，下达给侦察监视力量和预警探测力量，指导其兵力展开和作战协同，并对预警探测力量的信息调制方式、工作模式等进行控制；

⑤火力突击力量迅速组织兵力调配、物资运输等，向侦察监视力量、信息作战力量和情报信息中心提出情报需求，重点对敌方重要机场、指控系统、地防兵力部署等进行侦察；

⑥侦察监视力量、信息作战力量和情报信息中心根据火力突击力量的情报需求，通过电抗、航侦等手段，从多方获取情报信息，并进行加工处理，形成战场态势，提供给火力突击力量，辅助其优化打击目标、灵活安排战术。

该模式兼顾了信息流量、信息质量和传输时间等流转价值，在一定程度上优化了传输路径，增加了传输流量，提高了传输质量，减少了传输时间，是最常采用的信息流转模式之一。

4 结束语

体系作战信息流转模式涉及军队体制编制、武器装备、综合保障等问题，并伴随兵力构成、作战阶段的改变而改变。本文在构建信息流转模式时，仅考虑信息流量、信息质量和传输时间等因素，具有一定局限性，后续将采用数学推导和计算机仿真的方法，定量研究信息流转作用机理和作用过程，使信息流转模式更好地适应复杂多变的战场环境，满足体系作战信息高效流转需求。

［1］李骥.火力作战目标决策分析［J］.指挥控制与仿真，2013，35（3）：23-26.

［2］Akella R，Bruce M.McMillin.Information Flow Analysis of Energy Management in a Smart Grid［J］.Lecture Notes in Computer Science，2011（1）:263-276.

［3］王道华，马明辉，孙海峰.指挥信息系统支撑体系作战信息流转问题研究［J］.军事通信学术，2011（1）:5-8.

［4］张超，王云宪，刘洋.信息火力战制胜机理探析［J］.军事学术，2012（8）:28-29.

［5］Sommerlade L，Amtage F，Lapp O，et al.On the Estimation of the Direction of Information Flow in Networks of Dynamical Systems［J］.Journal of Neuroscience Methods，2011（196）: 182-189.

［6］陶九阳，张东戈，赵普山.适应性指挥控制关系网的度分布［J］.系统工程理论与实践，2012，32（8）：1808-1813.

［7］宋广收.信息化条件下如何加快战场信息流转［J］.信息对抗学术，2012（2）:70-72.

［8］Taghdiri M，Snelting G，Sinz C.Information Flow Analysis Via Path Condition Refinement［J］.Lecture Notes in Computer Science，2011（1）:65-79.

［9］Akella R，Tang H，Bruce M.McMillin.Analysis of InFormation Flow Security in Cyber–physical Systems［J］.International Journal of Critical Infrastructure Protection，2010（3）: 157-173.

［10］张杰勇，姚佩阳，周翔翔，等.基于DLS和GA的作战任务-平台资源匹配方法［J］.系统工程与电子技术，2012，34（5）:947-954.

Analysis on System Operation Information Flowing Pattern Based on Multi-value Objective

YANG Ying-hui1，LI Jian-hua1，NAN Ming-li2
（1.Information and Navigation Institute Air Force Engineeing University，Xi’an 710077，China；
2.Unit 95881 of PLA，Beijing 100095，China）

Efficient and reasonable information flowing pattern is the precondition and important guarantee for system operation based on information system.In this article，value objective theory is introduced，concepts of information flowing are solved.Value objectives and function mechanisms are analyzed，four system operation information flowing patterns based on the maximum information flux，best information quality，minimum transmission time and integrative value objective are provided separately and detailed information flowing strategies are given correspondingly.

system operation，information flowing，pattern，value objective，function mechanism

E96

A

1002-0640（2015）03-0006-05

2014-01-11

2014-03-19

国家自然科学基金（61174162）；陕西省自然科学基金资助项目（SJ08-ZT13）

杨迎辉（1988- ），男，河南洛阳人，博士研究生。研究方向：空军信息网络系统建设与运用。