基于社会网络分析法的网络空间作战指挥效能评估指标体系构建方法

哈军贤， 王劲松

(解放军信息工程大学指挥军官基础教育学院， 河南 郑州 450001)

基于社会网络分析法的网络空间作战指挥效能评估指标体系构建方法

哈军贤， 王劲松

(解放军信息工程大学指挥军官基础教育学院， 河南 郑州 450001)

分析了网络空间作战指挥效能评估要素划分依据和指标提取原则，从效能指标和基础指标2方面提出了47项评估指标，运用社会网络分析法建立了评估指标体系结构，并对指标体系结构网络进行了中心性分析，得出了各指标在指标节点相对重要性程度、对信息资源的控制程度和在整个网络空间作战指挥活动中的核心性程度3个方面的排序结果，可为网络空间作战指挥效能评估提供有力支持。

网络空间作战； 作战指挥； 指挥效能； 社会网络分析法

网络空间高度互联，作战行动在物理域、信息域、认知域等领域同步展开，作战指挥活动全网联动、瞬时高效、环境复杂，面临的困难与挑战加剧。作战指挥是作战能量能否有效释放的关键，开展作战指挥效能评估旨在及时发现作战指挥系统的不足，进而进行有针对性的改进。网络空间作战指挥活动间的关系不再是简单的递进和累加，而是具有互动性、整体性和网络化效应，传统的指标体系构建方法已很难满足评估需求。许相莉等[1-2]运用复杂网络理论方法提出了基于体系视角的赛博空间作战效能评估指标体系框架，但总体来看，目前针对网络空间作战指挥效能评估指标体系方面的研究成果还相对较少。

社会网络是社会个体成员之间因为“互动”而形成的相对稳定的关系体系，其关注的是各行动者间的联系及网络整体结构环境对个体行动的影响[3-4]。社会网络分析法是一种根据数学方法、图论等发展起来的结构分析法，其通过对行动者之间关系的可视化呈现，以及对行动者在网络社群中的地位和作用的“中心性”分析，为研究网络空间作战指挥指挥信息传递与作用特点、指挥活动交联关系和指挥效能重点影响因素等提供较为理想的方法支撑。笔者运用社会网络分析法分析了网络空间作战指挥效能评估指标间的关系，并进行了可视化描述，为网络空间作战指挥效能评估提供了有力支持。

1 评估要素划分依据及指标提取原则

1.1 评估要素划分依据

1)网络空间作战指挥机构的内部要素设置是指挥效能生成的基础。作战指挥基本要素包括指挥者、被指挥者、指挥手段工具和指挥信息，是作战指挥存在和效能发挥的客观基础[5-6]。指挥机构是指挥活动的直接产生者，网络空间作战指挥机构的内部要素设置决定了指挥单元的功能与指挥活动的一般顺序，从而决定了指挥效能的生成过程。按照有利于网络空间战场态势的有效感知、有利于作战力量的有效融合、有利于作战行动的统一协调，综合考虑网络空间作战指挥活动与我军作战指挥实际，网络空间作战指挥机构内部要素可编组为战场态势感

知中心、并行决策计划中心、实时协调控制中心和综合保障中心。相应地，网络空间作战指挥效能包括战场态势感知效能、并行决策计划效能、实时协调控制效能和综合保障效能。

2)网络空间作战指挥活动间的关系决定了指挥效能间的联系。依据指挥流程，网络空间作战指挥综合保障效能在作战环境维持、信息系统保障方面具有基础支撑作用，是其他网络空间作战指挥效能产生的前提；网络空间战场态势感知中心可提供战场网络地图、通用态势图和定制态势等信息产品，网络空间战场态势感知效能是并行决策计划效能、实时协调控制效能发挥的基础；并行决策计划效能、实时协调控制效能通过空间作战效果反馈、评估、调控以及决心修正等发生相互作用。同时，网络空间战场依托电磁频谱而存在，战场环境具有虚拟性、高技术性和复杂性，因而指挥环境显著影响网络空间作战指挥效能的最终发挥。指挥活动间的关系及评估要素构成如图1所示。

图1 指挥活动间的关系与评估要素构成

1.2 指标提取原则

1)着眼网络空间作战指挥的一体化特征。网络空间作战指挥系统高度融合，战场信息高速流通于各指挥节点之间。在复杂的多回路信息交互产生的“黏合”作用下，单项指挥活动的“扰动”对指挥系统会产生“牵一发而动全身”的整体联动。因此，分析指挥效能影响因素应从各指挥单元及其联系扩展至整个指挥系统的“侦、攻、防”一体化指挥活动及其联系。作战指挥效能的评估指标不再仅仅是对指挥功能要素的简单分离、提取，而应着重体现网络空间作战指挥的一体化特征，既要注重反映网络空间作战指挥系统的部位、功能的整合与融合，一体化覆盖和各指挥活动间的关联等，更要抓住主要因素，并对单项指挥活动的直接和间接效果都应有体现。

2)体现网络空间作战指挥系统的运行特征。网络空间作战指挥系统的基本构成要素包括高素质的指挥员与技术专家群体，高度一体化的指挥机关和自动化、智能化的指挥手段等。各要素应按照特定的组织形式展开指挥活动，形成指挥指令， 并产生指挥系统行为。提取网络空间作战指挥效能评估指标的要求：(1)应能充分地体现网络空间作战指挥系统的要素；(2)要充分地刻画网络空间态势感知、决策计划、协调控制和综合保障等活动，并反映网络空间作战指挥的对抗性；(3)要突出网络空间作战指挥主体与指挥对象间的实时交互特征，考虑指挥对象的响应能力与自主作战能力，指挥环境对主、客体行为的影响与限制，以及平时的空间作战准备、战时的临机反应处置能力等，以保证评估的有效性。

3)考虑合适的抽取尺度。网络空间作战指挥高技术性强、指挥过程瞬时性强、指挥环境虚拟动态、作战行动样式多且协调控制难度大，对评估指标的提取提出了更高的要求。应根据建模要求，并权衡评估工作的可行性和满意度。(1)要以指标与评估目标的一致性、在网络空间作战指挥效能评估中所起作用的大小、对最终评估结果的影响程度等为依据，确定具体指标要素的涵盖范围，其表征意义应明确且涵盖范围不能过大，以选取综合性强的指标为主，指标之间要尽量避免涵义交叉、相互矛盾；(2)所选指标要素要具备现实的收集渠道，可通过数学公式、网络空间作战试验统计方法和专家咨询等方法获得，度量的含义明确、可操作性强。

2 评估指标体系与指标体系网络结构

2.1 评估指标体系

网络空间作战指挥效能评估是对指挥系统各要素在实施具体指挥活动过程中发挥作用的有效程度的评价与估计，评估指标与指挥系统行为密切相关。依据评估要素划分依据及指标提取原则，对网络空间作战指挥效能影响因素进行分析，可得相应的评估指标体系，如图2所示。

图2 网络空间作战指挥效能评估指标体系

2.2 指标体系网络结构

网络空间作战指挥活动主要有战场态势感知、决策计划和协调控制部队行动等，指挥信息从获取、传递、处理、共享到施效、再生，构成回路并作用于指挥活动，形成网络空间作战指挥信息链，如图3所示。

依据图3可建立网络空间作战指挥效能评估指标有向网络关系矩阵，如图4所示，其中：通过两两比较，评估指标间有互动影响关系记为1，否则为0。

利用社会网络分析工具Network软件对评估指标有向网络关系矩阵图进行可视化处理，可得网络空间作战指挥效能评估指标体系网络结构，如图5所示。

图3 网络空间作战指挥信息链

图4 评估指标有向网络关系矩阵

图5 网络空间作战指挥效能评估指标体系网络结构

3 指标体系网络结构中心性分析

1)指标的点度中心度

在社会网络分析中，若某节点与其他许多节点直接相连，则称该节点具有较高的点度中心度。点度中心度分为绝对点度中心度和相对点度中心度。其中：绝对点度中心度是指与某节点直接相连的其他节点的个数。节点i的绝对点度中心度CAD(i)为

CAD(i)=i的度数。

(1)

相对点度中心度是指该节点的绝对点度中心度(实际度数)与图中节点的最大可能的度数之比，是绝对点度中心度的标准化形式。节点i的相对点度中心度CRD(i)为

CRD(i)=(i的度数)/(n-1)，

(2)

式中：n为网络的规模。根据式(1)、(2)，可计算出图5中各指标(节点)的点度中心度，如表1所示。

表1 指标的点度中心度

S为某节点的实际度数占所有节点的实际度数的比率。由表1可知：指标S0、S22、S13、S33、S46、S45、S43、S42、S44较其他指标占有较多的连接资源，其相对重要性程度较高。

2)指标的中间中心度

在社会网络分析中，节点的中间中心度测量的是一个行动者在多大程度上能成为“中间人”或能控制他人，体现了行动者对资源的控制程度。设gjk为节点j、k之间存在的最短路径数，bjk(i)为节点i控制这2个节点交往的能力，即节点i处于节点j、k之间最短路径上的概率，gjk(i)为节点j、k之间存在的经过节点i的最短路径数，则bjk(i)=gjk(i)/gjk。节点i的绝对中间中心度CAB(i)为

(3)

节点i的相对中间中心度CRB(i)为

(4)

根据式(3)、(4)，可计算出图5中各指标(节点)的中间中心度，如表2所示。

表2 指标的中间中心度

由表2可知：指标S46、S0、S22、S13、S33较其他指标对网络空间作战指挥信息资源拥有更大的控制权。

3)指标的接近中心度

(5)

式中：dij为节点i和j之间的最短路径包含的线数。接近中心度值越大，表明该节点越不是网络的核心节点。

(6)

根据式(5)、(6)，可计算出图5中各指标(节点)的接近中心度，如表3所示。

表3 指标的接近中心度

由上述分析可以看出：1)各指标的排序结果各不相同，表明在不同的侧重点下指标的作用不同。2)点度中心度体现了某节点与其他节点产生关系的能力；接近中心度、中间中心度体现了节点控制网络中其他节点之间交往的能力，并着重刻画了网络中所有节点之间的关系，表明应用社会网络分析法构建网络空间作战指挥效能评估指标体系的合理性。3)通过针对性的网络空间作战指挥系统建模，可较好地分析加强网络空间指挥能力建设的方法与措施。

4 结论

笔者运用社会网络分析法，构建了网络空间作战指挥效能评估指标体系，并对指标体系网络结构进行了中心性分析，所得结果反映了网络空间作战指挥效能指标间的关系与指标的地位、作用，可为相应评估模型的建立、指挥系统的建设等提供参考。目前，网络空间作战指挥仍在发展之中，笔者在网络空间作战指挥效能评估指标的内容、指标间的关系研究方面仍具有局限性，下一步，将加强网络空间作战指挥活动、指挥信息特点等方面的研究，为网络空间作战指挥效能评估提供更多支持。

[1] 许相莉，胡晓峰.一种基于复杂网络理论的网络空间作战指挥效能评估指标体系框架[J].军事运筹与系统工程，2014，28(1)：33-37.

[2] 胡晓峰，许相莉，杨镜宇.基于体系视角的赛博空间作战效能评估[J].军事运筹与系统工程，2013，27(1)：5-9.

[3] 斯坦利·沃瑟曼，凯瑟琳·福斯特著.陈禹，孙彩虹译.社会网络分析方法[M].北京：中国人民大学出版社，2012：4-7.

[4] 刘军，社会网络分析导论[M].北京：社会科学文献出版社，2004：4-10.

[5] 丁邦宇.作战指挥学[M].北京：军事科学出版社，2004：82.

[6] 王劲松，哈军贤，王南星.网络空间作战指挥机构编组研究[J].指挥学报，2016，37(2)：33-34.

(责任编辑: 王生凤)

Index System of Cyberspace Operation Command Efficiency Assessment Based on Social Network Analysis

HA Jun-xian, WANG Jin-song

(College of Basic Education for Commanding Officers, Information Engineering University, Zhengzhou 450001, China)

This paper analyzes assessment elements partition basis and index extraction principle of cyberspace operation command efficiency assessment at first, then proposes 47 assessment indexes based on efficiency index and basic index, constructs an index system structure by means of social network analysis, and analyzes centrality of the index-system-net. Subsequently, this paper affords the result of relative importance extent, information resource control extent and core extent in cyberspace operation command of index nodes, aiming to provide a reference for the research of cyberspace operation command efficiency assessment.

cyberspace operation; operation command; command efficiency; social network analysis

2016-09-23

军队科研计划项目

哈军贤(1985-)，男，硕士研究生。

E211； E072

：ADOI：10.3969/j.issn.1672-1497.2016.06.001

1672-1497(2016)06-0001-05