军事信息系统作战活动描述方法研究＊

李志刚

（南京政治学院上海分院，上海 200433）

随着信息化战争的不断演变和发展，军事信息系统的重要作用和价值日益显现。世界军事强国在大力发展军事装备的同时，都把军事信息系统看作是比军事装备更重要的一环而予以优先发展支持，纷纷强调基于信息系统的作战能力生成转型[1]。

军事信息系统的迅速发展，在给军事效能带来巨大价值的同时，自身也面临着重大的挑战。在向信息化转型的过程中，由于使命任务、作战理论、体制编制的变革，随着从“平台对抗”向“体系对抗”转变，对军事信息系统的设计和研发提出了诸多新的要求。

军事信息系统的建设，是对作战活动创新性的设计。例如，针对信息化条件下作战指挥将逐步由过去“以计划为中心”转变为“以行动为中心”的特点，按照适应一体化联合作战“实时联动”、“自主协同”的要求，来设计军事信息系统的流程和作业方式等。对信息化条件下的作战活动进行准确描述，是军事信息系统分析与设计的基础。

1 作战活动描述的定义

在任务和功能分解的基础上，作战活动描述是从动态的角度，分析作战节点之间的关联关系，描述军事信息系统支持的作战活动过程，描述各作战节点在作战活动中的连接和状态转换，以及从时序和事件的角度分析作战活动，具体可分为作战活动过程描述、作战节点连接描述、节点状态转换描述和作战活动时序描述。

作战活动描述，反映了作战活动中内部和外部的信息或数据的动态交换过程，对系统功能、性能与效能的确定，对系统战术、技术指标的确定起着重要作用。从军事信息系统研发和设计的角度，要描述的主要作战活动包括侦察探测、指挥决策、指挥控制和战场监控活动等。

2 作战活动过程描述

2.1 作战活动过程描述的内容

面对一个复杂的作战任务时，通常会涉及诸多方面诸多环节，相应的功能分析和设计的难度也很大。因此，一开始可以不考虑到问题所有方面和问题的所有细节，而采取分解的策略。把一个复杂的问题划分成若干小问题，然后再分别解决，将问题的复杂性降低到人可以掌握的程度。

任务和功能分解的最终结果就是具体的作战活动，C4ISR系统建设的目的也就是支持这样具体的作战活动得以实施。作战过程描述的目的有两个方面:一是为了获取作战活动的输入、控制、输出和资源信息；二是促进各类人员对作战活动达成一致理解。

作战过程描述的主要内容包括:遂行作战任务过程中的主要作战活动，主要有活动名称、作战节点名称；作战活动之间交互的各种信息，包括信息名称和信息内容；作战活动和信息之间的关系。

2.2 作战活动过程描述的方法

活动过程的描述主要采用两种方法。第一种是IDEF0法，主要是基于系统工程理论而建立的；第二种是数据转换图法（DFD），主要是基于软件需求工程建立的。两种方法各有优缺点，如何选择其中一种，要根据所研究问题的特点决定。

基于IDEF0方法，作战活动过程模型如图1。其中，输入可能是信息、数据等等；控制表达了节点受谁的指挥，根据谁的指令行动或结束行动；输出可能是作战行动结果、信息或数据等等；资源是作战活动所涉及到的资源，可能是武器装备、配属或支援的部队等等。

图1 作战活动建模的IDEF0描述

作战活动具有层次性，因此作战活动过程描述也具有层次性。如何分解作战活动并没有一个统一的标准，这是建模人员根据IDEF0方法进行的一项创造性工作。作战活动分解到哪一个层次，一般情况下是一直分解到设计人员理解为止。图2是作战活动模型的层次构成和图形描述示意图。

图2 作战活动的层次结构和图形描述示意图

图3给出了某项军事应用设计中的作战决策过程描述示例。从受领任务开始，直到拟制下发作战计划和各种保障指示，完整地描述了指挥中心的作战决策活动过程。基于这种过程描述，就能够提出支持这种作战决策活动的系统功能要求。

3 作战节点连接描述

3.1 作战节点连接描述的内容

当对作战活动过程进行分析后，应找出作战活动过程中涉及的各作战节点，因为作战活动宿主作战节点，作战节点是完成作战活动的逻辑单位。由于作战活动之间存在信息交换关系，所以作战节点之间必然也存在着连接关系，即形成作战节点连接关系。作战节点连接关系表现了作战节点上的活动、相互之间的连接关系以及交换信息的特征，反映了系统的分布和结构。

图3 作战决策过程描述示例

作战节点连接描述，主要是定义完成作战任务的作战节点，将支持作战任务完成的各种作战活动分配给各作战节点，明确各作战节点应完成的作战活动和应具备的功能，明确各作战节点之间在指挥层次上的关系，明确作战节点之间的网络连接方式和信息交互关系，明确作战节点为完成所承担的作战任务或功能必须与外界交换的信息或数据。

这里所讲的作战节点，是广义上的节点，可能是通信网络上的一个节点、某一具体角色（如具体的指挥员、指挥席位等）、某一具体组织（如指挥中心、情报中心等）等等，可根据系统描述的层次要求，进行不同层次的抽象和分类。

3.2 作战节点连接描述的方法

通常，用图形式的方法来描述作战节点连接关系，作战节点之间以有向箭头来表示指挥关系类型，并要注明在该节点进行的相应的作战活动，各作战节点之间的活动关联关系如何。对于不同的指挥关系，还可采用不同颜色或格式的连线来表示，如图4所示。

图4 作战节点连接描述方法示意图

4 节点状态转换描述

4.1 节点状态转换描述的内容

节点状态转换是指由作战事件引起的作战节点和信息系统的反应。这种反应取决于目前的状态、应用规则和环境条件等。在作战活动过程描述中，没有能够详尽地把这种作战状态与事件的因果关系描述出来，没有从动态的角度构划出作战节点间的联系。节点状态转换描述，就是对作战节点或系统的状态与作战事件之间的关系进行分析，给出作战过程中作战节点之间的动态关联关系。

4.2 节点状态转换描述的方法

节点状态转换描述，通常采用状态图的办法。状态图可描述一个节点的状态、引起状态变化的事件和每个状态改变时所发生的动作等三类信息，因此可帮助技术人员理解节点的行为反应变化。

如图5所示，给出了节点状态转换描述的模板。在模板中，实心圆点表示初始状态，圆角矩形表示作战状态，实心圆环表示结果状态，连线表示与该节点状态转换相应的作战事件或作战活动。

图5 节点状态转换描述模板

基于上述的描述模板，还可以进一步扩展，如作战状态可进一步区分为子状态，子状态间也存在着节点状态转换问题，这些转换也会引起相应的作战事件或作战活动。这就是由于作战状态具有层次性而产生的节点状态转换的嵌套。这种嵌套式的节点状态转换描述通常用于描述复杂的作战活动。

图6，给出了网上协同标图作业的节点状态转换描述示例。

图6 节点状态转换描述示例―网上协同标图

5 作战活动时序描述

5.1 作战活动时序描述内容

时间是作战活动中的关键因素，制约着作战活动的进行。基于作战活动的时间序列需求，支持作战活动的有序进行，也是军事应用设计中需要重点考虑的问题。作战活动时序描述，就是从时间的角度分析作战活动的进程，剖析作战节点之间在时间上的事件关联。

5.2 作战活动时序描述方法

作战活动时序描述，既可以单独描述，也可以与节点状态转换描述结合起来。如图7所示，给出了作战活动时序描述的模板，其中图左边注明的是作战节点，每个作战节点右边对应着其时间线，时间线之间的有向连线代表着作战事件或作战活动，箭头代表着节点间的控制关系（被指向的作战节点是受控节点）。有向连线在时间线上的投影表示了事件延续的时间长短，而垂直的连线表示事件的触发是短时间很快就完成了。

图7 作战活动时序描述的模板

6 结束语

军事信息系统建设，是对作战活动的创新性设计。信息条件下的作战活动特别是指挥活动产生了本质性的变革，这对军事信息系统的设计和研发提出了创新性的要求。本文分析了作战活动过程描述、作战节点连接描述、节点状态转换描述和作战活动时序描述的内容和方法，可以准确描述信息化条件下军事人员对军事信息系统的应用需求，实现军事人员与技术人员的有效沟通，是军事信息系统军事需求分析与应用设计的基础。

[1]裴波,王聪,徐小岩. C4ISR系统需求获取的方法研究[J].军事运筹与系统工程,2004,18(1):7-11.

[2]涂智. C4ISR系统需求工程中作战过程描述方法[J].火力与指挥控制,2004,29(1):7-9.

[3]陈禹六. IDEF建模分析和设计方法[M].北京:清华大学出版社,1999.

[4]罗爱民,黄力,罗雪山. C4ISR体系结构描述和设计方法研究[J].火力与指挥控制,2005,30(1):25-28.

[5]孙昌爱,金茂忠,刘超. 软件体系结构研究综述[J].软件学报,2002,13(7):122.