宏观作战体系C2活动及过程机理分析

阳东升 闫晶晶

指挥控制(Command and Control,C2)过程机理是指挥机构与指挥信息系统建设的基本指导,机理分析透彻、理论模型正确才能建设有效的指挥机构和指挥手段,对指挥控制活动实施正确的指导.自20世纪80年代以来,C2 过程机理尽管理论模型众多,包括OODA 环[1-2]、HEAT 环[3-4]、SHOR模型[5]、Lawson 模型、PDCA 环[6]等,但只有约翰.博伊德(John R.Boyd)的“观察-判断-决策-行动(Observe,Orient,Decide,Act,OODA)” 登大雅之堂,进入诸多军队的作战条令,成为其指挥机构、指挥手段建设和指挥活动的基本指导.

随着OODA 环的广泛运用,从最初战斗机的空中格斗,拓展到各军兵种的各类作战平台单元和不同层级的指挥控制活动,这一理论指导暴露的问题越来越多,引起诸多学者和一线部队指挥官的重视,尤其是层级高的指挥机构、指挥信息系统建设和指挥控制活动,OODA 环的指导存在过程性和机理性的缺陷,甚至错误,如筹划、部署准备、指导、评估、转换等活动,根本不在OODA 环中[7-9];根据OODA环的“快速”和“介入”制胜机理,宏观作战体系的指挥控制活动很容易进入局部最优的求解思路,从而被对手牵制,导致全局失败.

本文剖析C2 活动在微观尺度(单一平台作战单元)和宏观尺度(作战体系)上基本属性的差异,基于宏观作战体系C2 过程的基本闭环过程—“筹划-准备- 执行-评估(Planning-Readiness-Execution-Assessment,PREA)”,建立C2 过程的宏观机理模型:分域多环、分层嵌套、并发异步的运行机理和效果累积、关键行动制胜的博弈对抗机理.

1 C2 活动基本属性的尺度关联性分析

C2 活动与兵力系统尺度(时间、空间尺度和兵力规模)密切关联[10].从微观尺度(单一作战平台单元)到宏观尺度(作战体系),其C2 活动的基本属性发生了本质的变化.

在物理域,作战平台单元的控制取决于作战平台的机械和物理特性,或者说机动能力决定其控制属性;在宏观尺度上,作战体系的控制活动主要体现在作战单元之间的协同,组织协调成为其C2 的关键要素,其摩擦和阻力也源于协同.

在信息域,微观尺度上具有信息的确定性,以作战平台为例,C2 主体的关键信息处理—态势感知通常在可视范围内直接感知;在宏观尺度上,作战体系在信息域的不确定性突显,一方面是来自对外部感知的不确定性;另一方面是信息在内部传递必然存在的不确定性,如融合失真、理解错误或传递丢失等.

在认知域,小尺度兵力系统的C2 主体主要依赖个体的知识经验,在决策方式上,通常基于规则进行决策;大尺度宏观作战体系的C2 主体依赖其参谋团队和指挥编组,在相关主体或部位间共享感知和理解形成共同认知成为C2 活动的关键环节,决策方式通常是基于预案,即筹划阶段进行周密决策,制定各类预案.

在社会域,小尺度兵力系统(如单一作战平台单元)的C2 活动不具有社会属性,仅限于个体的行为,但大尺度的宏观作战体系,其C2 行为涉及作战单元之间的协同和指挥机构各职能部位之间的配合,社会属性突显,指挥机构的指挥编组、参谋团队设计、作战单元之间的指挥关系等等,在很大程度上决定了宏观作战体系的C2 效能.

在C2 领域,C2 活动基本属性的尺度关联性与复杂系统科学的“涌现性”[11]相符合,在宏观尺度上,C2 活动并不是微观尺度上的叠加,而是发生了基本属性的变化.这些基本属性的变化带来了机理的变化:一方面是指挥决策方式不再是确定性的离散的决策,时间尺度变大后,指挥员无法预测时间跨度较长的未来,虽然指挥决策的时间窗口变大,但同时也带来不确定性变大,指挥员为了应对时间尺度的变化,在决策方式通常采取渐进式的连续决策,从基于意图的周密决策、基于预案的审慎决策到基于规则的快速决策,决策产品从初步决心到决心方案,从概略计划到作战行动计划;另一方面,是改变战场态势的机理,在时间尺度变大后,指挥员从即时应对态势转变为预先设计态势、构建态势、塑造态势到评估态势,形成主动谋划、获取期望态势的过程[12-21].

2 宏观作战体系的C2 活动分析

第1 节剖析了C2 活动基本属性在不同尺度上的差异性,与微观尺度兵力系统相比较,宏观作战体系突显了物理域的协同控制、信息域的不确定性、认知域的感知与理解共享以及社会域的组织行为.这些基本属性的变化改变了宏观作战体系的C2 活动方式.

2.1 宏观作战体系C2 闭环过程

在微观尺度上,C2 活动基本过程可以描述为OODA 环.在宏观尺度上,OODA 环仅仅只是兵力系统C2 活动的一个局部环节(通常是实时对抗环节),宏观作战体系C2 的基本过程可以概括为PREA 环4 个环节构成的闭环过程,不同的环节对应不同的态势需求和决策方式[11].PREA 环及其决策方式与态势需求如图1所示.

图1 PREA 环及决策方式与态势需求Fig.1 PREA Loop and its decision-making methods and situation needs

在筹划环节,指挥员通常有足够的时间进行谋划,决策的时间窗口大,通常采用基于意图的周密决策方式,以实现作战意图为目的,通过对未来做出的各种假设,预先做出完备的预案,为直前准备环节采取基于预案的审慎决策奠定基础.在筹划环节,信息保障以动向情报及历史演绎为主,历史演绎是指通过过去历史统计数据寻找规律,预测未来的变化,包含各类作战保障要素的预测和预报数据,构成筹划活动所需要的演绎态势.

在准备环节,指挥决策窗口相对变小,与此同时,战场态势趋于明朗,部分作战保障要素可进行计算推理和科学预测或者预报,通过传感器获取的实时态势进入指挥决策视野,实时态势、动向情报以及各类保障要素的预测、预报共同构成了直前准备环节的“直前态势”.在这一环节,指挥员通常采取基于预案的审慎决策方式,以直前筹划进行协同决策,即转入部署的各指挥部位根据统一“直前态势”,匹配选择各自预案,并对预案进一步进行修订调整,以满足计划执行需要.同时,在直前准备环节还需同步展开两个方面的工作:一方面是部署准备,即组织相关兵力进入作战部署,为作战行动计划执行做好准备,也称之为“行动布势”;另一方面是对下级准备工作的指导,尤其是下级的筹划活动,在本级完成筹划后,必须指导下级的筹划工作,确保下级的筹划产品符合本级的作战意图.

在执行环节,决策窗口进一步变小,指挥决策已不具备深思熟虑、周密审慎的条件,决策空间变小,仅限于规则与程序的选择,不具备方案预案重新选择的条件,因此,在这一环节,其决策方式通常是基于规则的快速决策,对应的态势需求是实时态势,包含各类要素(情报、通信、水文、气象、航海、导航等等)的实时数据,在行动上,以布势为起点,以塑造态势为目的,逐步获取期望态势.

作战评估是对过去行动的复盘分析,伴随计划执行过程,既有计划执行中的过程评估,也有计划结束的作战评估,评估内容包括战场态势评估、效果评估、能力评估等,作战评估的基本依据是作战过程的历史数据,评估产品包括作战简报和详报,在评估环节同样存在决策活动,即根据评估进行转换决策:态势按预期演化,则计划不变,行动继续;态势演化不在预期范围内,行动按计划实施已不能促进态势向预期演化,则需要调整行动预案;态势演化超出预期,则结束行动,再次筹划,转入新的行动准备.

2.2 宏观作战体系C2 的跨尺度交互

根据兵力系统C2 过程机理的尺度关联性,尺度越大,其兵力系统的C2 闭环过程节奏越慢,反之,尺度越小,其C2 闭环运行节奏越快.同时,在不同兵力系统尺度上,存在基本过程的差异,在微观尺度上,单一作战平台单元以OODA 环为基本过程,在宏观尺度上,以PREA 环为基本闭环过程.

如何实现兵力系统在不同尺度上节奏各异的C2闭环无缝衔接和有序运转？这是兵力系统跨尺度交互C2 机理分析要解决的主要问题之一.

宏观作战体系的跨尺度交互存在两种交互方式:一种是在不同尺度,但遵循同一C2 过程的交互活动,如宏观作战体系任务部署周期的C2 闭环和作战行动周期的C2 闭环,都遵循PREA 环的基本过程,可称之为同构闭环过程的交互;另一种是从宏观作战体系到单一作战平台的C2 活动交互,涉及两种完全不同的基本过程环节,称之为异构闭环过程的交互.两种交互方式在宏观作战体系内同时存在,通常发生在不同指挥机构和指挥信息系统之间,由顶至下,如图2所示.

宏观作战体系跨尺度交互的形式和内容取决于C2 方式,不同C2 方式有不同的交互需要,集中C2(集中式)通常会在整体作战进程中产生大量的交互需求,而分散C2(委托式)对跨尺度的C2 活动交互需求要少得多,通常只发生在筹划阶段和评估反馈阶段,集中与分散相结合的C2(集中筹划与委托实施)则是两种C2 方式的权衡,对指挥机构和指挥信息建设有更高的要求.

2.3 宏观作战体系C2 跨域协同

宏观作战体系的作战活动通常同时发生在多个作战域,如海上合成编队的对空防御、对潜防御以及水面防御作战,各域作战活动都存在兵力兵器、海域、空域、时域、频域等资源和要素的需求,由此产生了各域作战活动的需求冲突.

宏观作战体系的各域作战活动对应各域的C2闭环过程,即分域作战行动闭环,由总的作战任务部署周期C2 闭环的牵引,各分域行动闭环并发、异步,节奏各异,除攻势作战行动外,所有防御行动的主动权受敌方行动的支配,由此导致宏观作战体系C2 跨域协同的困难.

宏观作战体系C2 跨域协同是多域作战面临的核心问题.C2 跨域协同的目的是解决并发且异步运行的多环冲突问题,确保宏观作战体系的有序运行.跨域协同的要素与内容即各分域行动的需求冲突,包括海空域冲突、时域冲突、频域冲突、信息冲突、兵力兵器资源冲突、作战效果冲突等等,同时,也包括战场的管控,如兵力兵器资源的状态控制、海空域、频域的管控等.

宏观作战体系C2 跨域协同伴随各C2 闭环的各个环节:在筹划环节,通过协同计划协调解决各域作战行动的需求冲突问题;在准备环节,对战场资源进行管控,确保各域作战行动所需要的资源和要素能够按要求转入部署;在执行环节,根据各域作战行动预案方案的调整,进行临机协调;在评估转换环节,对战场资源要素进行状态评估和能力恢复.因此,宏观作战体系C2 跨域协同活动同样遵循闭环节过程,如图3所示.

图2 宏观作战体系C2 跨尺度交互示意图Fig.2 Schematic diagram of the cross-scale interaction in C2 activities in macro combat systems of system

2.4 宏观作战体系C2 过程的动态演化

宏观作战体系的C2 过程在整体全局或者说作战进程的整体阶段遵循PREA 环的基本过程,在不同尺度上也有各自的C2 过程闭环,同时,在其作战进程的每一个阶段通常也构成各自的C2 闭环.

宏观作战体系的作战活动通常划分作战阶段,不同的作战阶段对应不同的作战态势(包括敌我双方的兵力编成、作战部署、地理环境等要素),作战阶段的行动以实现其阶段态势的改变为目标,每一个作战阶段的态势改变以实现期望的最终态势为牵引.作战阶段的行动构成阶段的C2 过程闭环—PREA环,由此,形成阶段态势与阶段C2 过程闭环的对应关系,即每一个阶段C2 过程闭环促进一次态势的演化,作战态势演化过程即PREA 环的持续循环过程,如图4所示.

基于态势演化的PREA 环循环过程可以理解为宏观作战体系的作战进程以期望的最终态势为目标,以态势演化过程为媒介,以阶段C2 过程—PREA 环的持续循环为手段,实现宏观作战体系C2 过程的动态演化.

在PREA 环的持续循环过程中,每一个PREA环向后续PREA 环的跳转都是从“评估” 环节跳出,从后续PREA 环的“筹划”切入,通过“评估”实现各PREA 环的无缝衔接.每一个PREA 环都是战场态势演化的“驱动力”,所有的PREA 环共同构成了战场态势从初始态势向最终态势演化的路径.

3 C2 过程的宏观机理

3.1 宏观作战体系的C2 过程机理特点

宏观作战体系C2 过程的基础是各组成作战单元的OODA 环,基本过程可描述为PREA 环,基于不同层级上的PREA 环,构成的多域多环、分层嵌套C2 体系,如图5所示.

宏观作战体系C2 过程具有以下特点:

1)多环共生.一方面,宏观作战体系在不同尺度上有不同层级的指挥控制过程闭环,不同层级的指挥控制闭环周期不同,层级越高,闭环周期越长,运行节奏越慢,反之,层级越低,闭环周期越小,运行节奏越快;另一方面,在同一尺度上,相同层级的指挥控制过程具有作战域的不同,不同作战域(陆、海、空、天、电)有各自的指挥控制过程闭环,闭环周期与节奏同样存在差异,防御性的作战域,由于不具有行动发起的主动权,其周期与节奏通常取决于对手的行动,而进攻性的作战域,己方有行动发起的主动权,其指挥控制过程闭环周期与节奏可由己方掌握.环共生的体系作战指挥控制活动给指挥员带来了掌控己方指挥控制体系运行节奏的新挑战,保持己方指挥控制体系运行的连续稳定和不间断是宏观作战体系的致胜机理之一.

图3 多域多环运行冲突及跨域协同示意图Fig.3 Schematic diagram of multi-domain multi-ring operation conflict and cross-domain collaboration

图4 PREA 环的循环与作战态势的演化Fig.4 PREA Loop and situation evolution process

2)分层嵌套.不同层级的C2 闭环过程是嵌套反馈的关系,高层级C2 闭环过程嵌套低层级的C2 闭环,为其提供输入,如战略C2 为战役C2 提供意图、构想或规划,战役C2 为战术C2 提供命令、方案或计划等;低层级的C2 过程向高层级的C2 过程提供反馈,如战术C2 向战役C2 反馈战术行动效果,战役C2 向战略C2 反馈战役评估.从高层级往低层级的信息流通常是由粗转细,从战略层级的意图构想,直到战术指令,从低层级向高层级的C2 交互则反之.

3)多环并发,节奏各异.宏观作战体系通常攻防并举、多维一体,在同一尺度上,同时存在进攻和防御作战,进攻和防御作战行动周期的C2 闭环具有并发性,进攻作战行动的C2 过程拥有主动权,防御作战行动的C2 过程取决于敌方的进攻行动,因此,节奏各不相同,宏观作战体系的防御通常在多维空间展开,如对空防御、对海防御、对潜防御作战等,各防御作战行动的C2 闭环因敌方的攻势行动不同而节奏各异;在不同尺度上,不同层级的C2 闭环节奏各不一样,层级高的C2 闭环节奏慢,层级低的C2 闭环节奏快,如战役周期较战术行动周期要长得多.

4)冲突性.多环并发是冲突产生的直接原因.由各域作战对战场空间的时域、空域、频域以及兵力兵器和指挥手段具有需求,在多域多环并发时,有战场资源有限的条件下,即产生时域冲突、空域冲突、频域冲突、兵力兵器或指挥手段的冲突.解决需求冲突,确保宏观作战体系多域多环的高效运行是其C2模式设计的关键.

5)“决策”活动的持续性和关键性.宏观作战体系的决策活动包含在“筹划”、“准备”、“执行”与“评估”活动中,贯穿其指挥控制的全过程,随着作战进程的演化,时间尺度逐渐变小,战场迷雾逐渐消减,指挥决策空间逐渐收敛,在实时态势形成时,决策形成具体的指令或指示.宏观作战体系的决策活动是连续的、不间断的,也是致胜关键.

6)“态势”的关键性和多样性.战场态势是指挥决策活动的输入,具有指挥决策的关键性.与作战平台相比较,宏观作战体系的态势不再是单一的实时感知态势,其指挥控制过程与单一作战平台单元不在同一时空尺度上,其时空尺度要大得多,所需要的态势不仅仅限于实时感知的战场态势,更重要的是筹划阶段的演绎态势(从历史演绎的远景未来),准备阶段的直前态势(从当前推算的短期未来),以及评估阶段的演化过程态势(态势演化过程的复盘).

图5 宏观作战体系的C2 过程机理Fig.5 C2 mechanism of macro combat systems of system

3.2 宏观作战体系的C2 对抗

宏观作战体系的C2 对抗是指在整个作战进程中,敌我双方两个C2 体系持续展开的对对手C2 过程的干扰、破坏和对己方C2 过程的保护.宏观作战体系的C2 对抗活动发生在各个尺度各个层级、作战进程的各个阶段和C2 过程的各个环节,具有整体性、连续性和对抗效果的累积效应.

整体性是指C2 对抗活动发生在宏观作战体系的不同层级上,宏观尺度上有战略C2 对抗、战役C2对抗,在微观尺度上有战术和战术C2 对抗,宏观作战体系的C2 对抗通常以顶层C2 过程为牵引,驱动各层级的C2 过程,如图6所示.

连续性是指C2 对抗活动贯穿整个作战进程,从初始态势对应的初始C2 闭环至最终期望态势的C2闭环过程,C2 对抗活动体现在各个作战阶段,同时,C2 对抗活动也体现在C2 过程的不同环节,从作战筹划至作战评估,始终以目标效果为牵引,实施C2对抗活动.

图6 宏观作战体系的C2 对抗Fig.6 C2 Confrontation of macro-combat systems of system

效果累积效应是指宏观作战体系的C2 对抗是效果逐步累积的连续过程.与单一作战平台的C2 对抗相比,这是关键性的差异,单一作战平台C2 对抗是实时性的,而宏观作战体系的C2 对抗是过程性的.在宏观作战体系的C2 对抗过程中,随着作战态势的演化,每一个C2 循环累积一次C2 对抗效果,通过持续的效果累积,最终实现期望效果,如图7所示.

宏观作战体系的C2 对抗特性导致其制胜机理与单一作战平台(OODA 环)的“快速”、“介入”相比较发生了本质的变化:

1)强调多环共生C2 体系的稳定性,稳定性高于快速性,这是宏观作战体系C2 对抗的特点之一.C2体系的稳定性要求:一方面是确保各域各环运行有序,消除各类冲突;另一方面是对己方C2 体系的保护,避免对方C2 活动的干扰.

图7 PREA 环的循环与效果累积曲线Fig.7 PREA loop and cumulating of effects

2)强调C2 过程的连续性,“连续性”是宏观作战C2 体系作战进程得以实现的基本保证,也是效果累积的需要,“连续性” 同样也是“稳定性” 的保证,只有作战进程的连续不间断,才能确保C2 过程的连续,作战进程中止或间断都可能导致宏观作战C2 体系的大幅度扰动,甚至可能带来崩溃.

3)强调效果的累积效应,宏观作战体系C2 对抗的效果取决于过程,而不是局部或某一阶段、某时刻的效果最佳,效果的累积效应才是宏观作战体系C2对抗最终致胜的关键,这一特性改变了宏观决策思维方式:着眼宏观作战体系的过程,把握作战进程的顶点和决定性行动及对应的C2 闭环过程.

4 宏观作战体系指挥信息系统建设的挑战

C2 过程机理是指挥信息系统建设与运用的基本指导,在微观尺度上,单一作战平台单元指挥信息系统遵循了经典理论(OODA 环)的指导,在宏观尺度上,C2 过程机理发生了本质的变化,较微观尺度上单一的C2 闭环要复杂得多,多域多环、分层嵌套、并发异步的C2 过程给其指挥信息系统建设运用带来极大的挑战.

挑战之一:如何通过指挥信息系统技术实现跨域协同？跨域协同是宏观作战体系C2 的关键需求,协同的内容不仅有资源的使用冲突,还有作战行动要素的冲突,包括时域上的协同、空域上的协同、频域上的协同以及效果上的协同问题,在各域作战行动C2 闭环并发同步时,协同与其C2 闭环同步,在各域作战行动C2 闭环并发异步时,其协同技术需要解决异步条件下的潜在冲突,较同步条件相比较,各域C2 闭环的异步协同技术要复杂得多.

挑战之二:如何通过指挥信息系统技术实现跨层级的交互？跨层级交互需要解决的关键问题是信息的裁剪和融合,在从上往下交互时,信息流由粗变细,如何进行信息的裁剪？把复杂的方案计划转变为简洁的指令？在从下往上交互时,信息流由细变粗,如何把下一层级各C2 闭环的反馈信息融合,并确保融合后的信息满足上一层级信息需求？有效的裁剪和融合是各层级C2 闭环运行的基础.

挑战之三:如何通过指挥信息系统技术实现多环共生有序运转？多环共生是宏观作战体系C2 过程的常态,不同作战域、不同层级的C2 闭环有各自的运行节奏和相关需求,多环共生的有序运转需要解决同一层级上不同作战域的C2 过程节奏异步问题,不同层级的C2 过程节奏快慢不统一的问题.宏观作战体系多环共生的有序运转是其C2 过程确保稳定性的基础和前提.

挑战之四:如何保持宏观作战体系C2 过程的连续性？C2 过程连续性需要解决两个方面的关键问题,一是同一个C2 闭环内各环节(筹划→准备→执行→评估)的有序衔接;二是宏观作战体系作战进程的连续性,C2 过程在不同作战阶段的衔接,即PREA 环的转换问题.宏观作战体系指挥信息系统需要为C2过程的两类衔接提供技术支撑.

挑战之五:如何通过指挥信息系统技术实现层级扁平化,提高指挥效能？在宏观作战体系内,兵力系统尺度差异、不同层级的存在是天然属性,但这并不意味着不可提升和优化,相反,通过先进指挥信息系统技术可以建立跨层级C2 闭环,提升指挥效能,实现扁平化的C2.扁平化C2 需要解决的关键问题是跨越多个层级的信息裁剪和信息融合,如战略C2与战术行动C2 闭环的交互问题.

5 结论

本文剖析了宏观作战体系C2 活动的基本属性,包括C2 基本闭环过程—PREA 环、C2 过程的跨尺度交互、跨作战域的协同以及基于态势的C2 过程演化,提出了宏观作战体系C2 过程多域多环、分层嵌套、并发异步且需求冲突的运行机理和稳定性高于速度、连续性优于短促突击、效果累积的制胜机理.

可以形成的结论是与单一作战平台单元相比较,宏观作战体系的C2 活动的基本属性和C2 过程机理发生了本质的变化,在宏观尺度上,运用指挥控制领域的经典理论—OODA 环进行指挥信息系统建设运用指导是不合适的,需要以宏观作战体系C2 过程机理为指导.

C2 过程机理与兵力系统尺度相关,不同尺度上有不同的C2 过程机理,这是指挥控制领域的一个新的研究方向,也是非常有意义的研究,重新界定了经典理论—OODA 环的适用范围,即单一作战平台,但仍然有一些问题值得探讨.

一是关于兵力系统尺度的理解,如何界定兵力系统的尺度？按照时间、空间尺度和兵力规模尺度度量？还是按照战略、战役和战术层级界定？显然,两者存在天然的联系,战略体系与战术平台在时间、空间和兵力规模存在尺度的差异,在本文中,探讨了单一作战平台和宏观作战体系的C2 过程机理,宏观作战体系在不同尺度上是否存在C2 过程机理的差异性？或者说PREA 环是否也仅仅代表了一个尺度上的C2 过程机理？这是需要继续深入研究的问题.

二是C2 过程机理与作战域的关联性.C2 过程机理与作战域是否相关？在传统的作战域,如空战、海战、陆战,其C2 活动基本属性具有相似性,但新的作战域,如网络空间、电磁空间,其基本属性也发生了一些变化,战场时空不再以传统的认知呈现,这些变化带来C2 过程机理的哪些不同？这也是需要持续深入研究的问题.

三是技术进步对C2 过程机理的影响.在新技术,尤其是人工智能(如平行理论、多智能主体技术、阿尔法狗等),进入指挥控制领域后,其C2 活动的基本属性也发生了一些变化,一直以来以人为中心的C2闭环,在人工智能技术介入后,可能产生颠覆性的改变,这些变化是否会改变C2 过程机理？