基于大数据的装备指挥决策问题研究

代　恒，　宋华文，　王　鹏

(1. 装备学院 研究生管理大队, 北京 101416；　2. 装备学院 训练部, 北京 101416)

基于大数据的装备指挥决策问题研究

代恒1，宋华文2，王鹏1

(1. 装备学院 研究生管理大队, 北京 101416；2. 装备学院 训练部, 北京 101416)

摘要大数据在军事指挥领域的广泛运用，必将带来指挥决策方式的重大变革。研究基于大数据的装备指挥决策问题，将在提高装备指挥决策的精确性、促进信息化指挥手段创新等方面发挥重要作用。在综述大数据概念、内涵和特点的基础上，运用系统推理的研究方法，分析了大数据为装备指挥决策创新发展带来的机遇，构建了基于大数据的装备指挥决策信息流图，提出了在装备指挥决策领域运用大数据技术应重点解决3个方面的关键问题；结合装备指挥决策的研究和发展现状，针对如何提升基于大数据的装备指挥决策能力，提出了注重抓好大数据建设的顶层设计、加强大数据资源管控和抓紧研发基于大数据的装备指挥信息系统3点对策建议。

关键词大数据；装备指挥决策；指挥信息系统

大数据是继云计算、互联网、物联网、知联网等之后，信息技术产业又一次颠覆性的技术变革。随着科学技术的进步和数据体量的剧增，信息资源的存在形态已经进入大数据时代，很多国家(地区)都把大数据上升到战略层面加以推动，夺取“信息主导权”的战略意义逐渐凸显。从研究指挥决策视角看，小数据时代的固有思维和指挥方式，已不能与大数据时代的思维理念和决策方式相适应。研究基于大数据的装备指挥决策问题，既是信息化战争形态下装备指挥决策理论创新发展的内在需求，更是应对大数据对装备指挥决策挑战的必然选择。

1大数据的概念和特点

1.1大数据的概念

大数据(Big Data)的概念研究，目前国际上尚无一致的定义。被誉为“大数据时代的寓言家”维克托·麦尔·舍恩伯格在其专著《大数据时代》中将大数据定义为，将数学算法运用到海量的数据上来预测事情发生的可能性的科学方法，他认为大数据是人们获得新认知、创造新价值的源泉[1]。麦肯锡咨询公司(McKinsey & Company)作为研究大数据的先驱，在其报告《大数据：竞争、创新和生产力的前沿领域》中给出的大数据定义为：大小超出常规数据库软件工具获取、存储、管理和分析能力的数据集[2]。全球著名咨询机构——国际数据公司IDC(International Data Company)认为，大数据是为了更经济的从大容量、不同结构和类型的数据中获取价值，而设计的新一代架构和技术[3]。权威IT研究和顾问咨询公司高德纳 (Gartner)将大数据定义为，需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产[4]。

综合以上观点，笔者认为应将大数据定义为：在规定时间内从海量数据中提取包括认知、变化、趋势等对分析决策具有重要价值信息的新一代数据分析技术与体系结构。对这一概念的内涵可以从3个方面来理解：一是从数据容量看，大数据是数据量极大地超出常规数据库软件工具储存、处理和管理能力的数据集合；二是从技术角度看，大数据是从体量巨大的各种类型数据中，快速提取珍贵信息的高新技术，这些珍贵信息将对分析决策起到至关重要的作用；三是从应用角度看，大数据是对研究对象的全样本数据进行有机融合，并综合运用各种先进技术手段从全样本数据中获取珍贵信息的数据处理流程和方法。

1.2大数据的特点

大数据涉及军事、经济、气象、互联网、物联网、知联网等众多行业和领域，信息产业界通常用4个V概括其特点: Volume，即规模性，指的是体量大，数据体量一般在TB，PB乃至EB以上； Variety，即类型复杂，也就是数据的种类多，并以各种数据载体形式存在； Velocity，即高速性，就是数据处理速度在合理时间范围内才能发挥出最大价值；Value，即价值珍贵，或者叫真实性(Veracity)，指大数据一般是高价值低密度，有时也指那些真实性很强的数据，如监控录像等。

不同于传统意义上的数据提取、存储、搜索、共享、分析和处理，大数据内含3种解决问题的特有逻辑关系，正是这3种关系改变了人们认识事物、找寻规律的方法[5]：

一是从因果关系到相关关系，即从关注事物的因果关系发展到注重分析事物之间的相关关系。大数据的核心思想是放弃对事情原委的追寻，而更加关注对相关性的分析判断，即弄清楚“是什么”就可以了，并不刻意强调“为什么”，直接通过对事物之间相关关系的探寻找到解决问题的最佳方案。

二是从局部关系到全体关系，即从局部的抽样数据分析到全样本数据分析。不同于传统方法，大数据直接面向全样本数据，运用大数据技术对某项研究的全部数据进行分析处理，而非枚举归纳部分数据。

三是从简单分析到复杂推理决策。大数据更强调将简单数据分析方法发展为深度分析决策方法。以前广泛采用的智能型数据分析方法实际上还是以因果关系为主导的简单数据分析为主，主要是对已有数据的分析，但是大数据具有了自己独特的特点和优势，更加关注间接推理、预测分析等功能在判断决策中的运用和实现。

伴随着大数据时代的到来，大数据在军事决策方面的应用价值和能力优势也将逐渐凸显，对装备指挥决策的影响也将更加全面深刻。

2大数据为装备指挥决策带来的机遇

装备指挥决策是装备指挥员及其指挥机关为了圆满完成装备保障任务，保障作战部队打赢信息化战争，以装备指挥相关信息的获取、传输和处理为前提和保障，充分考虑敌我态势信息、保障任务需求信息、保障任务战前预测信息和部队保障能力信息，为合理配置和正确运用装备保障力量、有效控制和协调装备保障活动、科学组织装备保障协同与防卫所进行的由一系列筹划、优选、决断和审查活动组成的，追求有限最优的思维和行为过程[6]10。装备指挥决策是装备指挥活动的核心和关键环节，其主要内容包括制定装备保障方案、建立装备指挥机构、部署装备保障力量和组织协调装备保障行动[7]。在装备指挥决策中广泛运用大数据技术，构建基于信息优势实现决策优势和行动优势的装备指挥信息流转通道，可有效提高装备指挥决策信息基础支撑能力，增强对装备指挥决策数据资源的管控能力，并在推进装备指挥信息系统建设方面发挥重要作用，从而为全面提升装备指挥决策能力创造良好机遇。

2.1可有效提高装备指挥决策信息基础支撑能力

信息是装备指挥决策的基础，是连接各决策要素的桥梁和纽带[8]。装备指挥决策正确与否，与能否正确、及时地获得足够的信息有直接的关系。数据是信息的载体，从大数据的特点可以看出其本质上是一种面向智能化与体系化的信息组织模型，能够更快捷地为装备指挥决策提供所需的信息获取、存储、传输、管理、分析和处理等基础支撑服务，更加符合装备指挥决策活动准确、快捷、高效的本质需求。大数据时代下的一体化联合作战，装备指挥决策信息量显著增加，大量来源于不同空域、时域、频域和能量域的信息不断涌向装备指挥机构。这些信息为装备指挥机构和指挥员分析判断情况提供了可供选择的众多原始材料，但同时也为高效和科学决策设置了难点。在传统数据处理模式下，对于呈指数级增加的图像、语音、文本等非结构化数据处理效率低、时间周期长，访问和交付的可用性面临重大挑战，难以满足信息化战争的需求。大数据重点关注从大量军事数据中深度挖掘对于指挥决策具有重要辅助作用的军事情报信息，能够对情报侦察系统收集的各种非结构化数据进行快速分类、存储、分析和处理，并按照装备保障部队需求将处理结果进行快速分发，从而有效提高装备指挥决策的信息基础支撑能力(包括信息的获取、存储、传输、分析和处理等能力)。在此基础上，只要提供足够庞大真实的数据量，通过大数据分析技术，就能辅助己方装备指挥员比较准确地预测敌方指挥员的决策倾向、可能采取的装备保障行动和战场态势的发展趋势等不确定性问题，实现将数据优势快速转化为指挥决策优势和保障行动优势，这也是大数据在装备指挥决策领域价值和作用的集中体现。

2.2可提升装备指挥决策信息活动的管控能力

装备指挥决策活动过程，实际上就是一种信息活动过程，对信息内容和流动过程的组织、纠偏和调整是提高装备指挥决策效能的关键环节[9]。大数据技术是一种先进的数据存储管理和分析处理技术，将其应用到装备指挥决策信息活动中，可以有效扩展装备指挥信息的获取、处理和传输能力，实时调整装备指挥信息的流向、流速和流量。为对此进行说明，本文尝试构建了基于大数据的装备指挥信息流图，如图1所示。具体的工作流程如下：(1) 设定装备指挥数据特征库和筛选指标，完成对战场态势、装备保障任务、装备保障力量配置和战损情况等情报信息的对比验证，充分保证情报信息的可信度；(2) 运用大数据分析软件，将历史经典战例、兵棋推演结果、仿真实验结果与所获取的情报信息综合起来进行分析处理，提取有用信息的共同规律和特征值；(3) 将分析结果汇集到大数据综合处理平台，运用云计算、数据挖掘等先进技术，根据不同对象的需求进行分析处理，以图形化的直观形式将数据挖掘结果提供给装备指挥机构和指挥员，供其分析战局；(4) 装备指挥机构和指挥员制定装备保障方案，控制装备保障部(分)队行动，完成装备指挥决策的一个基本流程，并以装备保障部(分)队的行动成效为依据，对装备保障方案的合理性进行反馈验证，根据实时战场信息和敌我态势进行修改完善，重新进入反馈阶段，构筑“反馈—分析—筛选—修正—实施”的装备指挥决策自循环体系，形成不断反馈、迭代的战场信息实时处理模式，实现装备指挥决策信息的流通顺畅和高效利用，确保对装备指挥决策信息资源的有效管控。

图1　基于大数据的装备指挥决策信息流图

2.3可在推进装备指挥信息系统建设方面发挥重要作用

装备指挥信息系统是利用计算机技术，融汇装备指挥、决策分析、军事运筹学、人工智能等现代科学理论和技术方法，以多种形式辅助装备指挥决策的综合性人机交互系统，是实施装备指挥的主要手段和工具，同时也是装备指挥决策能力建设的核心和关键之所在[6]202。大数据时代的战争突然性更强，作战节奏更快，战场变化更为急剧，对装备指挥信息系统的快速响应能力、信息处理能力和分析决策能力提出了更高要求，通过对大数据技术的研发，将大数据分析处理模块集成到装备指挥信息系统中，可以大幅提高装备指挥信息系统从战场态势、武器装备配置、战损情况等海量数据中挖掘珍贵情报信息的能力，并将无序信息转化为有序信息，更好地发挥装备指挥信息系统在分析判断战场情况、辅助拟制装备保障方案、科学预测装备保障需求和控制装备保障部(分)队行动等方面的作用，实现对战场态势、武器装备配置和战损情况等数据的同步获取、实时感知。通过感知、认知、决策和控制的有机结合，提升装备指挥信息系统的快速反应和综合集成能力，构建“从数据到决策”的无缝链路，为有效提升基于信息系统的体系作战能力奠定坚实基础。

3大数据在装备指挥决策运用中应重点解决的问题

一是应重点解决装备指挥决策大数据建设的顶层设计问题。科学合理的顶层设计是确保系统核心功能实现的关键，大数据技术的核心功能就是为装备指挥决策提供所需的信息基础支撑服务。在实际运用中要实现这一核心功能就必须重点解决大数据的管理机制设置、标准规范制定等顶层设计问题，既注重从宏观角度加强大数据理论的前瞻性研究，又注重紧贴装备指挥决策现实需求细化大数据建设的总体方案。具体地讲，就是从大数据建设的全局出发，积极构建大数据建设管理机制，统一建设标准，并制定相关的法规制度，始终把握大数据建设的正确方向和目标要求，紧紧围绕实现大数据的核心功能搞建设，避免重复建设和浪费资源，确保装备指挥决策大数据建设的质量及效益。

二是应重点解决大数据资源的管控问题。对大数据资源进行有效管控，是发挥大数据在装备指挥决策领域独有优势的重要基础和前提。高技术条件下的一体化联合作战，战场作战数据既有结构化数据，也有非结构化数据。如果对大数据资源管控不力，就会造成数据的零散分布、冗余存储，大量零散的数据有时比完全没有数据还要糟糕，信息冗余极有可能造成装备指挥信息系统超载甚至瘫痪，同时也增大核心作战数据泄露的风险，带来大数据安全防护方面的隐患。因此，必须高度重视大数据资源的管控问题，从大数据的技术运用、存储管理和实际应用3个方面入手，建立健全大数据资源管控的硬件设施和软件系统，进一步完善数据的安全防护机制，实现大数据资源管控的科学合理、安全高效。

三是应重点解决大数据与装备指挥信息系统的兼容配套问题。大数据技术是一种先进的数据分析处理技术，装备指挥信息系统是实施装备指挥的主要手段和工具，只有将大数据技术融合集成到装备指挥信息系统中，构建基于大数据技术的分析决策模块，才能有效发挥其在提高装备指挥决策效能方面的作用。由于我军装备指挥信息系统受总体论证、技术水平、体制编制等多种因素制约，缺少建设发展总体方案的研究指导，致使诸军兵种装备指挥信息系统的技术体制和建设标准不一、兼容性不强，同一系统内部各功能模块的互联、互通、互操作性差，系统的硬件设施和软件建设水平难以适应大数据获取、传输和处理的需要，距离一体化联合作战需求还有一定差距。这些问题严重制约了装备指挥信息系统在指挥决策中作用的发挥，也带来了系统建设与大数据技术要求不相适应的问题。因此，迫切要求将大数据研究发展的最新成果运用到装备指挥信息系统建设中，进一步扩展和优化系统的结构功能，满足对大数据分析处理的基本需求，实现装备指挥信息系统建设的综合集成、功能匹配、综合一体。

4运用大数据提升装备指挥决策能力的对策思考

大数据为提升装备指挥决策能力带来了难得机遇。面对飞速发展的信息技术变革浪潮，抓住大数据时代的机遇，探寻将大数据与装备指挥决策有机融合的发展路径，是摆在装备建设面前亟须解决的重大现实问题。当前应紧跟大数据研究领域的最新成果，着眼基于大数据的装备指挥决策能力建设需求及未来发展趋势，深入研究解决大数据在装备指挥决策运用中的突出问题，不断探寻将大数据融入装备指挥决策流程的途径和方法，积极拓展大数据在装备指挥决策领域的功能效益。

4．1注重大数据建设的顶层设计，提高装备指挥决策信息基础支撑能力

一是建立大数据建设管理机制。当前应重点抓好大数据建设的总体规划设计，紧盯制约大数据建设发展的重难点问题和关键环节，加强大数据建设的组织领导和综合协调。具体地讲，就是要依托现行的装备保障和信息化管理体制，自上而下地设置跨部门、跨军兵种的大数据建设管理机构，按照有利于实现大数据融合共享的原则，设定相关职能部门的工作职责和权限，构建权责对等、运转顺畅、激励有效、惩罚有力的管理运行机制，建立健全大数据建设监督评价、竞争激励、奖惩补偿、信誉评定等相关制度，不断提高装备指挥决策大数据建设的规范性、制度性。

二是统一大数据建设标准。大数据建设标准是各级装备指挥机构进行大数据建设的目标和依据。通过统一大数据建设标准，可使大数据建设目标要求更加明确，有效提升数据资源建设质量。在统一大数据建设标准过程中，应注重装备指挥大数据与各类作战数据的融合集成，制定大数据分类方法、标识语言、编码规则、数据格式、资源组织、管理结构等建设标准，由大数据建设管理部门组成专职小组，监督各单位严格按照统一的格式、标准和要求开展大数据的采集、存储、分析、处理，并定期对装备指挥大数据进行有效的定性鉴别和定量分析，删除重复数据，降低数据的冗余度，提高装备指挥数据的共用性和关联性，保证大数据完整综合、公共开放和动态实时的特性，切实为装备指挥决策提供有效的信息基础支撑。

三是制定大数据建设的法规制度。搞好装备指挥决策大数据建设必须要有健全的法规制度作支撑。应本着有利于装备指挥数据流转顺畅和指挥决策顺利实施的原则，对大数据建设的一系列重大原则、体制和方向性问题作出明确规定，即从国家法律、军队法规和部门规章制度3个层面，制定健全的大数据建设法规制度，进一步完善大数据资源的存储、管理、使用和维护细则，并督促各级装备指挥机构严格执行。通过建立一套层次分明、相互配套、彼此协调的法规体系，强化大数据建设的法制保障，不断促进装备指挥大数据建设的法制化、正规化、科学化。

4.2加强大数据资源管控，切实提高管理使用效益

一是在大数据的技术运用方面。应继承当前装备保障数据支撑模式，加紧研发对于构建、维护和支撑共享数据库具有重要作用的组件，合理规划装备保障数据中心建设，建立集数据汇总与发布、分析与存储等多种功能于一体的数据处理体系，实现对海量装备数据信息的归类汇总、分布查询、综合分析和按需发布，确保相关信息同步发布给需要的作战单元，达成战场态势信息和装备保障数据的实时传输、资源共享，提高大数据资源的综合使用效率。

二是在大数据的存储管理方面。应按照装备保障指挥机构设置和信息处理流程，优化装备指挥数据库的存储和处理环节。即在现有的数据管理系统基础上，研制网络化的数据维护管理系统，把分散的、独立的数据库整合起来，突出装备保障数据的校验审核、远程分发上报和实时动态数据处理等功能，实现装备配置、敌我态势、战场情况等数据的相互关联、相互印证、相互支持。同时，应抓紧构建功能完备的网络防火墙系统，巩固装备指挥信息网络的防入侵机制，实现对装备指挥大数据资源的安全管理。

三是在大数据的实际应用方面。应灵活运用数据共享技术，实现装备指挥信息系统的信息共享与资源调度，开放大数据接口标准和源代码，研制能发现问题、查找原因、优化性能的数据监控系统，对数据库及数据信息的流转传输状态进行实时监控，根据监控结果及时调整优化装备指挥信息的流转传输通道，确保装备指挥数据的获取、传输和处理过程有序稳定，使装备指挥信息的传输流程、装备保障部(分)队的行动过程与作战进程无缝链接、相互驱动，为实现装备指挥决策的整体优势创造有利条件。

4.3研发基于大数据的装备指挥信息系统，全面提升装备指挥决策能力

基于大数据的装备指挥信息系统是在现有指挥信息系统基础上融合大数据技术，辅助装备指挥人员快速制定装备保障方案的综合系统。该系统不仅能提高装备指挥决策筹划的效率和速度，保证保障方案的正确性，而且能够减少装备指挥员的体力支出和重复性劳动，给指挥员留有更多时间进行创造性的活动，对提高装备指挥决策水平具有重大意义。因此，应抓紧研发基于大数据的装备指挥信息系统，重点做好以下3个方面工作：

一是突出核心功能实现。基于大数据的装备指挥信息系统的核心功能是对作战想定、参战部队兵力、战场态势和作战样式等作战参数进行综合分析处理，依据实际作战中武器装备消耗与战损的一般规律，对作战中的装备保障需求进行科学预测，辅助装备指挥员拟制保障力量部署、装备器材供应等保障计划。系统开发人员在研制初期就应明确系统的功能需求，搞好与装备指挥员现实需求的对接，综合运用大数据工具、云计算技术和编程语言完成核心功能模块设计，并在实际运用中根据作战需求对相应功能模块进行优化升级，抓好系统功能的综合集成建设，将原本分立的指挥信息系统连接成一个新的更高层次体系，形成远大于各子系统功能之和的新的整体功能，确保其支持装备指挥决策核心功能的实现。

二是强化快速处理能力。装备指挥信息系统提供的信息处理速度、目标态势获取时间、决策周期以及快速响应时间决定着装备保障行动的成败。在大数据背景下，加快战场信息流转，强化快速处理能力，缩短从传感器到保障行动的周期，成为装备指挥信息系统建设必须解决的关键问题。要解决这一关键问题应在利用大数据技术提升决策系统分析处理能力的基础上，进一步优化大数据专用分析软件算法，缩短对非结构化和半结构化等复杂数据的处理时间，综合提升装备指挥决策的快速处理能力和对战场态势的分析预测能力。通过科学的分析处理和预测判断破解“战争迷雾”，为部队装备保障行动提供快速高效的分析决策。

三是适应装备保障任务需求。装备指挥信息系统的研发应与装备保障任务需求紧密结合，以作战需求为牵引，以核心功能为导向，切实提高系统支持装备指挥决策的科学性、时效性。装备指挥决策对于信息系统的现实需求，主要集中于对海量战场数据和装备动态数据的快速分析处理，并在此基础上实现对战场态势的科学预测和为装备指挥员提供决策辅助。因此，加强装备指挥信息系统的研发，重点是突出运用大数据技术对装备动态数据的深度挖掘和战场态势的预测功能，增强装备保障动态数据的可视化和反馈功能，构建舒适的人机交互界面，为从数据到决策的功能实现提供全方位多层次的数据支持，全面提升大数据支持装备指挥决策的科学化、智能化水平。

5结 束 语

随着对大数据理论和应用研究的不断深入，其在装备指挥决策领域的价值和意义正在逐步凸显。本文在综述大数据的概念、内涵和特点的基础上，分析了大数据为装备指挥决策提供的难得机遇，重点研究了将大数据运用到装备指挥决策中需要解决的关键性问题，并针对这些问题提出了将大数据融入装备指挥决策实践的对策建议。下一步还要紧贴作战实际和装备指挥决策需求，进一步构建基于大数据的装备指挥决策组织体系和运行机制，研究开发基于大数据的装备指挥决策系统，为在实战中运用大数据技术提升装备指挥决策的科学性、时效性奠定坚实基础。

参考文献(References)

[1]MAYER-SCHONBERGER V，CUKIER K.Big data[M].New York:Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company，2013:8-9;16.

[2]MANYIKA J，CHUI M，BROWN B，et al.Big data: the next frontier for innovation，competition，and productivity[EB/OL].[2015-03-20].http://www.mckinscy.com/insights/business_technology/big_data_the_next_frontier_for_innov-ation.

[3]International Data Company.Unlocking big data: business value，drivers，and challenges[EB/OL].[2015-04-20].https://www.unlockingbigdata.com.

[4]Gartner Group.Big data[EB/OL].[2015-03-20].http://www.gartner.com/it-glossary/big-data.

[5]胡晓峰.大数据时代对建模仿真的挑战与思考[J].军事运筹与系统工程，2013，27(4)：5-12.

[6]宋华文.装备指挥决策论[M].北京：国防工业出版社，2013.

[7]史越东.指挥决策学[M].北京：解放军出版社，2005:5.

[8]郑怀洲，宋华文.装备指挥学[M].北京:解放军出版社，2003：8.

[9]马玉林，宋华文.装备指挥决策若干问题探讨[J].装备学院学报，2012,23(2)：45-49.

(编辑：李江涛)

Research on Equipment Command Decision-making Based on Big Data

DAI Heng1，SONG Huawen2，WANG Peng1

(1. Department of Graduate Management, Equipment Academy, Beijing 101416, China;2. Training Department, Equipment Academy，Beijing 101416, China)

AbstractThe extensive applications of big data to military command area will definitely lead significant change of the ways of command decision making. Therefore, the study on the equipment command decision-making based on the big data will play an important role in improving the precision of equipment command decision-making, accelerating innovation of information-based command modes and other relevant respects. Based on the summary of concept, connection and characteristics of big data, using system inference method, the paper analyzes the opportunities brought by the big data to the innovative developments of equipment command decision-making, builds up an equipment command decision-making information flow chart based on big data and raises key issues which should be prioritized in this area. Furthermore, combining the current research and development of equipment command decision-making and aiming at enhancing the capacity in equipment command decision-making information based on big data, the paper proposes three countermeasures which include stressing top-level design of big data construction, enhancing control of big data resources and speeding up R&D of equipment command information system based on big data.

Keywordsbig data; equipment command decision-making; command information system

收稿日期2015-05-14

作者简介代恒(1985—)，男，博士研究生，主要研究方向为装备保障。

中图分类号E02

文章编号2095-3828(2016)03-0038-06

文献标志码A

DOI10.3783/j.issn.2095-3828.2016.03.008

宋华文，男，教授，博士生导师。