宏观尺度C2过程机理:多域多PREA环及其冲突协调模型

阳东升 朱承 肖卫东 张维明 李强 修保新 王飞跃

1.解放军91181 部队山东青岛266605 2.国防科技大学信息系统工程重点实验湖南长沙410073 3.陆军研究院科技创新中心北京100012 4.普锐科技有限公司广东广州510630 5.中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验北京100190 6.青岛智能产业技术研究院山东青岛266109

指挥与控制(Command and Control,C2)过程机理与尺度相关,不同尺度上存在不同的机理[1−3],经典理论观察-判断-决策-行动(Observe,Orient,Decide,Act,OODA)环描述了微观尺度(单一作战平台单元)上指挥控制过程机理,在宏观尺度上,指挥控制活动的一般过程机理为筹划-准备-执行-评估(Planning,Readiness,Execution,Assessment,PREA)环[4−6],PREA 环建立了宏观尺度上C2 活动的基本规律,但对宏观尺度C2 机构与系统(如战区指挥机构、网络信息体系、任务部队指挥信息系统等)建设并不具有直接的指导意义,宏观尺度上的C2 活动还存在PREA 环的多域性、并发性、异步性、冲突性等特点,与现代战争的复杂性以及现代科学处理复杂性一般方法密切相关.

复杂性是战争的天然属性,但随着人类社会文明的进步和科技的发展,战争形态也随之进化,从农业时代的冷兵器战争,工业时代的机械化战争,到信息时代的信息化战争、人工智能时代的智能化战争,战争的复杂性越来越突显,由此,对其核心要素—指挥控制的挑战越来越多[7].农业时代,冷兵器战争维度相对单一,尽管存在“三军(左、中、右)”的联合,但其军种仅限陆军,作战活动区域仅限“陆上”,唯度单一,其指挥控制主要解决局部空间单一作战域的对抗,指挥控制主体也仅限于“中军帐”的将帅或极少数幕僚;信息时代,战争复杂性指数级的增长[8],维度从单一拓展至陆、海、空、天、电,交战空间,力量单一的陆上作战力量拓展至空军、海军、火箭军、网军等军兵种,作战样式也从传统陆战拓展至太空战、网络战、心理战、生物战、电磁频谱战等,现代战争复杂性对指挥控制活动提出了新的挑战,指挥主体必须依赖庞大的指挥机构和指挥信息系统才能组织实施作战活动.战争复杂性的增长,同科学体系的演化一样,在人类农业文明、工业文明时代科学体系形成之初,伟大的科学家(如牛顿)往往只身就能够站在科学之巅,俯视整个科学体系,然而,在人类科技文明发展的今天,科学体系已纷繁复杂,再伟大的科学家在庞大的学科体系中也只能偏居一隅,任何涉及跨学科的工程项目或技术的突破都必须借着团队的力量才能实施.

解决复杂问题的基本思路是分解[9−10]和综合,分解即把复杂问题简单化,综合即理解复杂问题的内部逻辑,把分解简化的问题回归整体分析.对待战争复杂性问题同样遵循这一规律,所不同的是分解方式和综合方法[11].现代战争的复杂性以及解决复杂问题的科学理论、技术与方法催生了C2 模式的变革,冷兵器时代指挥官(将帅)集指挥与控制于一身,亲临一线,掌控战场全局,以其个人的英勇和智慧决定战争胜负的模式已不复存在,确切地说,是指挥官(将帅)单一的OODA 环不足以应对现代战争的复杂性.

1 战争复杂性处理的方法论

战争复杂性处理的一般方法即还原论与整体论的结合,还原论方法通过分解把复杂问题简化,而整体论又从分解得到的局部或部分回归整体分析,两者的结合是现代战争复杂性问题处理一般思维.

1.1 复杂作战问题的分解

对复杂作战问题的还原论处理方法即分解,复杂作战问题的分解并不存在客观的标准,不仅局限于军事理论的发展、军事科技的创新,而是与指挥主体的主观认知密切相关,在不同时代、不同战争形态条件下,C2 活动解决复杂作战问题的通用分解方式各不相同,农业时代的冷兵器战争,其分解的一般思维即时空分解,如按空间区分前军、中军、后军,各自担任先锋侦察探路、作战主力和保障(粮草辎重)/掩护警戒任务,或者按方向区分左、中、右,不同方向有不同的任务区分;工业时代的机械化战争,其分解方法开始多样化,不再局限时空分解,开始以军兵种职能来分解作战问题(如空军负责空战、海军负责海战、陆军负责陆上作战行动等等),至信息时代的信息化战争,在战争复杂性指数增长后,其分解方法也趋于多样化的混合分解,单一分解方法包括时空分解(包含区域分解)、职能分解、作战域分解、行动样式分解,典型的分解方式即混合分解.

时空分解是战争复杂问题的传统分解方法,即把复杂作战问题按照时间和空间进行分解,在空间上,区分前沿、纵深(陆军),或者区分方向(如左、中、右),或者区分陆地、海上、空中(可进一步细分为低空、中空、高空、太空等),在作战概念—分界线即空间分解的专用术语;按时间分解即把作战任务目标进一步分解为阶段任务或目标,或者把作战过程按时间分解,如把登陆作战区分海上交战、由海到陆作战和陆上作战活动等等.时空分解是复杂作战问题最原始的方法和手段.

职能分解是指按作战力量的职能或者说承担的使命任务分解复杂作战问题,职能分解的主要依据即作战力量形式.通常,不同的作战力量在职能上有其特定的设计,如空军以空中作战行动为主,海军以海上作战行动为主,陆军以陆上作战行动为主,电子对抗部队以电子战行动为主,网络空间作战力量以网络对抗行动为主.职能分解并非与生俱来,而是在军兵种建设中逐渐细化,从传统陆上作战力量衍生出其他军兵种作战力量后,复杂问题分解方式的创新.

作战域分解故名释义即按照作战域对复杂作战问题进行分解,作战域是一种制权作战的划分,典型作战域包括陆战、海战、空战、电子战、信息作战、网络战等,对应的制权作战分别为制陆权、制海权、制空权、制电磁权、制信息权、制赛博权等,本质上,作战域分解是一种制权作战思想,是现代军事理论与科技创新后对解决复杂战争问题提供的新的思维,与职能分解与军兵种作战力量使命任务相对应有本质的不同.

同一复杂作战问题不同的分解方式导致不同的结论,以登陆作战为例[12−16],不同分解方式得到的结果如图1所示.

在战争形态复杂程度较低时,通常,单一分解方式即可解决其作战问题.随着战争复杂性的增加,单一分解方式解决作战问题显得越来越困难,尤其是信息化战争,时空边界逐渐淡化、传统的军兵种职能亦趋于模糊,作战域跨军兵种已成为常态,信息战争形态的复杂性已经远远超出单一分解方式所能解决复杂问题的程度.由此,不得不借助于混合分解来应对信息化战争的复杂问题.混合分解是多种分解方式的混合运用,根据作战问题的复杂程度,可以先进行时空分解,再进行作战域分解,或者职能分解,也可以先进行作战域分解,再进行时空区分,以登陆作战为例,混合分解如图2所示.

本质上,复杂作战问题的分解是一种“自顶向下” 的思维,即从问题全貌分解至各个部分或阶段,让复杂问题能够得到解决.复杂问题的分解催生了联合或合同作战的需求,由于分解得到的局部或部分或阶段从总体或全局上存在天然的联系,为成功解决复杂问题,这些分解的部分或局部或阶段必须保持密切的协同才能确保复杂问题能够得到有效解决.同时,不同的分解方式催生了不同的联合或合同作战需求,如按职能区分的分解方式是传统的联合作战,按作战域区分的分解是多域作战的协同需求,等等.

图1 复杂作战问题单一分解示例Fig.1 Single decomposition example of complex operation problems

图2 复杂作战问题混合分解示例Fig.2 Mixed decomposition example of complex operation problems

1.2 复杂作战问题的综合分析

分解是战争复杂问题还原论思维方法的体现,分解是解决战争复杂性的必要条件,但不是充分条件.分解本身就破坏了复杂问题的内在联系,因此,分解并不能保证战争复杂问题得以充分完备解决.如何解决“分解”带来的缺陷和“分解”本身的不足？还需要从整体论上寻找方法和途径,这就是“综合”.

“综合” 是从复杂问题整体和全局上着手,建立分解得到部分之间的逻辑关系,然后采取模拟、仿真、推演等技术手段,综合分析解决复杂问题在局部或部分无法验证的属性,这些属性包括灵活性、鲁棒性、创新性、敏捷性以及解决方案的可行性、可靠性等等,从而寻找复杂问题的最佳解决方案.

以登陆作战为例,在混合分解后,把复杂的作战活动简化为不同阶段、不同作战域、不同作战兵力的活动,这些活动之间存在天然的联系,在建立逻辑关联后,就具备了复杂登陆作战整体性分析的基础.登陆作战综合分析要素及属性如图3所示.

本质上,复杂问题的“综合”分析是“自底向上”的思维,与“分解”、“自顶向下”的思维完全不同,两者的结合是还原论与整体论两种方法论矛盾对立的统一.

2 宏观尺度C2 一般过程:PREA 环

宏观尺度上的C2 活动与微观尺度上的C2 活动有着过程机理的差异性.

宏观作战体系的C2 过程遵循PREA 环的一般过程闭环,4 个环节对应4 种:基于历史统计数据的演绎态势、基于预测预报的直前态势、基于传感器获取数据融合的实时态势,以及基于演化过程的历史态势;4 个时间窗口(尺度)对应4 种决策方式:基于意图的周密决策、基于预案的审慎决策、基于规则的快速决策和基于效果的转换决策;3 种作战评估的转换方式:一是计划调整,包括资源分配、战术、技术和程序调整;二是方案调整,包括兵力部署、行动方案以及相关时间、空间等行动要素;三是决心改变,包括作战企图、作战目标以及相关作战要求.

宏观作战体系的C2 过程如图4所示.

宏观尺度上C2 对抗的制胜机理:一是稳定优先于速度,即决策活动的连续性、不间断性,且逐渐收敛,仅仅在执行环节强调快速性;二是对战场的态势塑造,即通过行动改变态势,实现期望的态势,而非单纯的对敌方的介入.

图3 复杂作战问题的综合分析Fig.3 Comprehensive analysis of complex operation problems

图4 宏观尺度C2 的一般过程:PREA 环Fig.4 General process of macro command and control:PREA loop

与经典理论OODA 环相比较,PREA 环具有5个方面的本质差异:1)C2 过程是基于意图、自顶向下的过程,而不是基于观察所获取的态势、自底向上的过程.2)决策活动连续、不间断且逐渐收敛的过程,不同环节存在不同的决策方式,而非离散的决策过程.3)信息具有不确定性,且不确定性是随时间尺度变小而逐渐消减的过程.4)行动是塑造态势的过程,以构建态势为起点,以持续的评估和迭代实现对行动执行的纠偏.5)在制胜机理上,稳定优先于速度,塑造态势而非介入对手OODA 环.

宏观尺度上的C2 过程PREA 环并没有否定经典理论OODA 环,事实上,一定条件下,PREA 环会转入OODA 环,即时空坍缩:作战活动的时空收缩到一定程度,即不具备谋划的时间,也不具备兵力部署调整的时间、空间.所有遭遇战的双方C2 过程都是OODA 环.OODA 环之所以在微观尺度(单一作战平台单元)上普遍适用,就是因为在微观尺度(单一作战平台单元)上的对抗活动都是遭遇战.

PREA 环与OODA 环的转换如图5所示.

3 宏观作战体系C2 多域多环运行框架及冲突协调管理模型

3.1 宏观作战体系C2 活动的特点分析

宏观尺度上,体系作战活动复杂性突显,由于作战体系是开放的系统,与环境交互,与对手博弈,无论是作战筹划问题、兵力部署准备问题,还是组织协调问题等,都是复杂问题,具有高度的不确定性和复杂性.如何解决这些复杂问题就是宏观作战体系C2 活动的关键任务.宏观作战体系C2 解决复杂性问题的一般思维同样遵循还原论与整体论的结合,在具体措施和方式上,通常采取作战任务分解和指挥控制的委托授权,把复杂的体系作战问题简化为可以由相关职能单元独立或简单协作即可解决的问题,然后,对解决简化问题的相关职能单元进行委托授权,宏观尺度上的C2 活动仅仅明确解决问题的目标及相关约束条件,不限制其解决问题的具体方式.同时,把关注重点放在两个方面:一方面解决复杂问题整体方案的相关属性,包括灵活性、鲁棒性、创新性、完整性、完备性、可行性、可靠性等等;另一个关注点即解决复杂问题的关键环节或局部.

解决宏观尺度上体系作战复杂问题的必要条件即分解,分解形成诸多不同领域的问题,需要相关职能单元独立或协作处理,宏观尺度上的C2 活动不得不采取委托授权方式,每一个委托授权处理局部问题的主体,其处理问题的一般过程亦遵循PREA 环.由此带来了宏观尺度C2 活动上的多域性、PREA 环的并发性、阶段性、异步性、关联性和需求冲突性.

多域性是指复杂问题分解依据—“域” 的多样性,同一个复杂问题往往需要简化为多个具体“域”的问题.信息时代,复杂体系作战问题的分解方式通常以作战域为依据进行分解,以海上合成编队为例,其作战域包括防空作战、反舰作战、反潜作战、反水雷作战、两栖作战、信息作战、对陆打击作战等等,除此之外,还包含作战勤务类的“域”,如航行、补给、搜索、救援等,这些作战域是海上合成编队作战体系复杂问题分解的基本依据.

PREA 环的并发性是指在同一时间(阶段)往往存在多个“作战域” 的C2 活动,每一个“作战域”问题解决过程遵循PREA 环,由此,产生了多域多PREA 环整体特征.以登陆作战为例,在第2 阶段,同时存在的C2 活动包括信息作战、南区制海作战、北区制海作战、制电磁作战等PREA 环,如图6所示.

异步性是指不同作战域的PREA 环即使在同一时间(阶段)内发生,但并不同步,其节奏取决作战域的属性,防御性作战活动与进攻性作战活动的PREA环有完全不同的决定因素,防御性作战活动PREA环取决于对手行动,进攻性作战活动的PREA 环由己方掌握主动权.

阶段性是指每一个特定作战域的PREA 环往往存在特定周期,而非永久存在,即使贯穿整个作战过程的作战域,其C2 活动往往根据时间阶段设置节奏.以登陆作战为例,在制空作战阶段的作战域与制海作战阶段的作战域完全不同,信息作战与制电磁权作战虽然贯穿整个作战进程,但由于被支援的作战域发生了变化,导致信息作战与制电磁权作战域的C2 活动形成阶段的PREA 环.

关联性是指在整个作战过程中,作战域的C2 活动(PREA 环)之间往往存在相互关联:一个作战域的结束是另一个作战域PREA 环开始的触发条件,或者,同一个作战域,前一个阶段PREA 环的结束与后一阶段PREA 环的开始之间的存在联系.

冲突性是包含两个方面的含义:一方面,并发的作战域PREA 环的冲突,每一个作战域的活动都存在作战资源的需求和作战要素(时间、空间)的需求,而作战资源总量是有限的,作战的时空也是有约束条件的,由此导致了需求冲突;另一方面,在整个作战进程中,阶段之间存在作战资源需求和作战要素冲突.

3.2 宏观作战体系C2 的核心框架

图5 C2 过程机理的转换:PREA 环与OODA 环Fig.5 Conversion of process mechanism for command and control:PREA loop and OODA loop

图6 作战体系C2 活动的特征Fig.6 Characteristics of C2 activities for combat system of systems

在3.1 节阐述了宏观作战体系C2 活动的基本特性:多域多PREA 环、并发性、异步性、阶段性.基于这些特性,宏观作战体系C2 的核心框架由两类PREA 环构成,一类总体任务周期的PREA 环,另一类是各作战域的PREA 环,其中,各作战域的PREA环可能包含进一步分解的作战活动PREA 环(在本节不作讨论),如图7所示.

图7 宏观作战体系C2 的核心框架Fig.7 C2 kernel framework of macro combat system of systems

总体任务周期的PREA 环具有唯一性,各作战域的PREA 环具有多样性、阶段性、关联性.多样性与总任务分解方式密切相关,阶段性是指各作战域的PREA 环是变化的,在某一阶段存在,在其他阶段可能不存在,其存在与否同任务的解决方案密切相关,关联性是指不同阶段或同一阶段各作战域的PREA 环存在相互联系.以1.1 节登陆作战复杂问题的处理为例,其分解及综合建立了不同阶段的作战域的活动,与之相对应,其C2 活动在不同的阶段也具有不同内核,如图8所示,在第1 阶段,其C2 活动的作战域包含(机场)打击战、信息战、电子战、北区制空、南区抽空作战等5 个方面,在第2 阶段,C2 活动的作战域拓展到(港口)打击战、信息战、电子战、南区制海、南区反水雷、北区制海、北区反水雷等7个方面的作战.

总体任务周期的PREA 环与各作战域的PREA环存在相互关联:总体任务周期的PREA 环为各作战域的PREA 环明确任务目标和约束条件,各作战域的PREA 环为总体任务周期的PREA 环反馈执行情况报告,其相互关系如图9所示.

一般情况下,总体任务周期PREA 环在直前准备环节明确总体计划,或者在计划执行过程中明确总体计划的调整(如近期作战总体计划或次日作战总体计划),总体计划明确分域及分域作战的任务、资源相关约束条件(作战要求),分域作战PREA 环以总体计划为输入,启动分域C2 的PREA 环,并在分域行动结束时反馈分域行动执行报告.

特殊情况下,总体任务周期的PREA 环可以其他形式对分域作战PREA 环进行干预,如直接以指令介入分域作战PREA 环的运行,改变其运行节奏或具体内容.

3.3 宏观作战体系C2 多域多环冲突协调管理模型

3.3.1 宏观作战体系C2 过程的冲突类型分析

图8 不同阶段C2 活动核心框架的演化Fig.8 Evolution of C2 kernel framework in diverse combat phase

图9 总体任务周期PREA 环与分域作战PREA 环的相互关系Fig.9 Relationship of PREA loops between total task period and single domain

宏观作战体系C2 过程冲突产生的根源在于每一个分域作战的C2 活动主体都追求分域作战效益的最大化,在宏观总体没有明确其作战约束条件时,通常会选择以最充分的条件完成其分域作战目标.分域作战活动组织实施的基本条件包括两个方面:一方面是作战资源,包括兵力兵器、系统装备以及指控设备;另一方面,是作战行动要素条件,包括海域、空域、时域、频域、航线等,两方面条件充分是各分域C2 主体的期望.分域作战C2 过程(PREA 环)及需求如图10所示.

宏观尺度上,作战体系多域多环、异步并发是其C2 过程的常态.由于总体资源及作战时空条件限制,每一个分域作战C2 主体PREA 环对其分域作战充分条件的追求导致了冲突.

宏观作战体系C2 过程的冲突内型如图11所示.

从内容上看,多域多环的冲突类型有3 种:一种是作战资源冲突,以第1 阶段的登陆作战为例,南区制空与北区制空作战的C2 主体同时都存在对制空作战力量的需求,由此,导致了作战资源的需求冲突,作战资源需求冲突是宏观作战体系C2 过程的典型冲突;第2 种是作战要素冲突,作战要素冲突是不同作战域的行动在同一要素上存在竞争,作战要素包括作战行动的时间、空间、航线以及电磁频谱等,以第2 阶段的登陆作战为例,(港口)打击作战与北区制空作战行动可能存在时间、空域和航线的重叠,由此导致两个作战域C2 主体的冲突;第3 种是效果冲突,即不同作战域的行动在效果上相互影响不是增强,而是相互抵消,同样,以第1 阶段的登陆作战活动为例,电子战、信息战与打击战效果相互影响,在有效协同时,信息战、电子战行动可加强打击战效果,相反,如果协同不到位,3 个作战域的行动效果会相互抵消.

从过程上,宏观作战体系C2 过程(PREA 环)的冲突同样存在多种情况:一种情况是在同一阶段存在相互关联的作战域C2 过程可能存在的冲突,如一个作战域的结束是另一个作战域活动开始的条件,两个相互关联的作战域C2 过程可能存在作战资源需求冲突、作战要素冲突以及作战效果冲突,前一个作战域C2 过程对资源的消耗可能造成后续作战域C2 过程资源的短缺,或者前一个作战域行动效果不足以支持后续作战域行动的实施,以登陆作战第2阶段为例,南区制海作战可能造成水面兵力的过度消耗,导致后续航道清扫护航兵力的不足,同时,南区制海作战如果没有取得预期效果,可能影响到南区航道清扫行动;另一种是在不同阶段的C2 过程冲突,划分阶段也是解决战争复杂问题的方式之一,通常,每一个阶段的C2 过程同样遵循PREA 的闭环过程,阶段作战活动C2 主体为保证阶段作战任务目标的实现,同样追求作战资源最大化与效果最佳,由此导致作战进程中阶段性的矛盾和冲突,作战进程中阶段的矛盾和冲突主要内容是作战资源的需求冲突和作战效果冲突,作战资源冲突是指阶段作战活动追求阶段资源保障的最大化,但战场资源是有限的,一个阶段的过度消耗同样会导致其他阶段同类型资源的短缺;效果冲突是作战进程阶段冲突的另一种重要形式,每一个阶段作战活动的开始都需要以前一阶段创造的条件为输入,前一阶段作战行动效果如果没有实现预期的效果,那么,对后续阶段的作战活动将造成影响,每一个阶段的作战活动都期望前一阶段能实现其预期的效果,创造理想的条件,但这仅仅是期望,现实与期望总是存在差距.这就是作战进程中作战效果的冲突.

作战进程中阶段C2 过程冲突如图12所示.

作战阶段区分建立了不同阶段作战活动的时间边界,从根本上解决了不同作战域行动要素的冲突问题,因此,作战进程中阶段C2 过程的冲突内容仅限作战资源和作战效果,通常不存在作战行动要素冲突.

3.3.2 宏观作战体系C2 过程的冲突协调方法

宏观作战体系C2 过程的冲突协调有两种途径:一种途径是在PREA 环内冲突协调问题,适用于各分域作战C2 主体;另一种途径是跨PREA 环的冲突协调,适用于跨域或跨作战阶段C2 主体,即联合或合同作战指挥官.

图10 分域作战C2 过程(PREA 环)及相关需求Fig.10 C2 process(PREA loop)and its interrelated requirement of single domain

图11 多域并发C2 过程(PREA 环)的冲突Fig.11 Conflict among multi-domain simultaneous C2 process(PREA loop)

图12 作战进程中阶段C2 过程冲突Fig.12 Conflict among diverse phases C2 process(PREA loops)

1)PREA 环的内部冲突协调方法

PREA 环的内部冲突协调方法是指在作战筹划、直前准备、计划执行和作战评估等不同的环节解决相应的冲突内容.宏观作战体系C2 过程在不同的环节有不同的冲突协调内容与方法.

在作战筹划环节,其冲突主要体现在作战构想的设计冲突环节,而作战构想的设计冲突又以预期的行动效果冲突为主,不同的行动产生不同的效果,效果之间存在关联和相互影响,良好的设计能够解决行动效果的冲突,实现行动效果的相互增强,而非抵消,反之,则会造成相互抵消的影响.作战筹划以方案预案建立行动之间的关联,即以方案预案形式协调不同行动之间可能的效果冲突.

在直前准备环节,其冲突协调活动除行动预案的调整外,主要体现在作战资源的使用规划和行动要素的计划,各域作战行动都存在作战资源和作战要素的需求,提出需求并制定相应行动计划(包含兵力编组、任务分配及协同动作计划)是其C2 主体在本环节的主要职能,作战资源和作战要素(时间、空间、航线、电磁频谱等)的合理分配是实现预期行动效果的保障.直前准备环节的冲突协调以计划为主,计划协调的形式多样,既包括各兵力兵器的使用计划,也包含空域使用计划、频域使用计划、时域规划等等.

在计划执行环节,冲突类型包括作战资源使用的实时冲突、作战要素的实时冲突和作战效果的实时冲突,尽管在作战筹划和直前准备环节实现了预期效果的冲突协调、作战资源与作战要素的计划协调,但战场态势瞬时万变,不确定性始终伴随作战过程,在计划执行过程中,不可避免产生方案协调、计划协调之外的新的冲突.计划执行环节以临机协调为主.

在作战评估环节,冲突活动主要发生在阶段转换或作战进程的冲突,即当前作战行动转入新的作战行动产生的冲突,包括任务阶段转换、作战部署转换和作战计划调整的冲突,转换冲突内容即有方案冲突,也有计划冲突,还有要素冲突,是综合性的,需要进行综合性的评估.

PREA 环的内部冲突协调过程如图13所示.

2)PREA 环的外部协调

PREA 环的外部协调是指与并发的异步运行的PREA 环建立联系,解决不同C2 过程之间的矛盾和冲突.PREA 环的外部协调通常是跨作战域的协调.

PREA 环的外部冲突主要是不同作战域对作战资源使用需求的冲突和作战行动要素的冲突,由于各域作战进程具有并发性和异步性,解决这两种主要冲突的方式是伴随各作战域PREA 环的运行节奏,在不同的环节提供不同的协调方法.

在作战筹划环节,针对作战方案预案可能存在的跨域冲突问题,作战资源和作战要素管理的职能部位需要针对方案预案设计提出相应的建议,建议内容包括资源的可获取性、可行性、可靠性,或者作战要素设计的合理性、科学性、安全性等.

在直前准备环节,针对作战计划(资源编组配置、协同动作计划等)可能存在跨域冲突问题,作战资源和作战要素管理的职能部位需要提出相应的解决方案,并制定或调整战场作战资源、作战要素的管理计划,同时,在各作战域实施作战部署转入前,提供作战资源进入作战区域的引导和指挥权交接,各要素管理职能部位做好各要素转入作战运用前的准备状态.

在作战计划执行环节,针对各域C2 主体的临机筹划可能带来的资源冲突和要素冲突,作战资源和作战要素管理的职能部位需要进行作战资源和作战行动要素的状态监控,并适时对C2 主体的临机筹划提出相应的作战资源使用和作战要素调整建议.

在作战评估环节,伴随C2 主体对其作战效果的评估,作战资源和作战要素管理的职能部位需要对其作战资源状态和作战行动要素状态进行评估,为作战转换提供相关建议.

各域PREA 环作战资源与行动要素的协调如图14、图15所示.

事实上,PREA 环的外部协调还存在作战进程中同一阶段存在顺序关系的PREA 环和不同阶段PREA 环之间的冲突,即作战进程中的C2 过程冲突,存在顺序关系的每一个独立的C2 主体或者各阶段的C2 主体,都有各自的C2 过程(PREA 环),都力求各域作战或阶段作战效能的最大化,对此类冲突的协调,需要从作战资源和作战行动要素职能部位从作战进程总体上权衡利弊,把关键性的作战资源与要素投入到决定性的作战行动或作战阶段.

图13 PREA 环的内部冲突协调Fig.13 Coordinate conflict in PREA loop

3.3.3 宏观尺度作战体系协调管理框架

宏观尺度上,体系对抗的不确定性不仅仅来自对手和作战环境,还有作战体系内部的不确定性,即多域多环、并发异步作战活动导致的各类冲突,内部的不确定性在很大程度上直接影响了体系整体作战效能.战场环境和作战对手带来的不确定性是战争的本质,迷雾和摩擦产生的根源,与之相比较,作战体系的内部不确定性源自组织内部不同作战域C2主体之间的竞争消耗,这种消耗通常可以有效地管理消减.

宏观作战体系的管理目标是围绕多域多C2 过程(PREA 环)的有序运行,通过方案建议、协调(协同)计划、临机冲突处置等方法,消除并发、异步C2过程(PREA 环)中各类实时的或潜在的冲突,实现多域多C2 过程(PREA 环)体系作战整体效能的提升.

宏观作战体系的管理对象包括战场资源和作战行动要素,战场资源具有专业性,通常按照军兵种类型区分,在不同尺度上有不同的管理方式,如联合作战的资源类型按照军种区分,包括陆军(陆上作战资源)、空军(空中作战资源)、海军(海上作战资源)、天军(太空作战资源)、网电(网络电磁作战资源)等,在更小的尺度上,以海上合成作战力量为例,其作战资源管理可按兵种区分,如航空兵、水面舰艇、潜艇、陆战分队等等.与分域作战活动的临时性、阶段性相比较,战场资源管理活动的职能是全过程,从作战资源进入作战体系到退出作战体系,其职能包含进入作战体系前的外部协调、指挥引导,进入作战体系后的引导,与分域作战C2 主体指挥权的交接,以及作战资源进入分域作战进程后的实时监控以及状态评估,退出或结束分域作战时的指挥权转接,等等.事实上,作战资源管理的角色是提供资源、维护资源,而分域作战C2 主体仅仅只是使用资源,两者有着明确的边界,但这种边界并不是天然的,在指挥机构人力资源缺乏时,可以实现两种角色职能的合并,即分域作战C2 主体可兼战场资源的管理职能.

图14 分域作战资源的跨域协调Fig.14 Cross-domain coordination of operational resources in different domains

图15 分域作战行动要素的跨域协调Fig.15 Cross-domain coordination of operational elements in different domains

作战行动要素管理目标是消除各域作战行动潜在的或实时的空域冲突、时域冲突、频域冲突、航线冲突和目标冲突等等,确保各域作战行动的有序展开.在作战分域并发,且时空有限、活动频繁时,通常需要设置专门的职能管理部位.作战行动要素冲突存在主次之分,关键性的要素(如时域、目标)冲突直接影响到行动效果时,通常由指挥员直接协调,非关键性要素的冲突协调职能(如海域管理、空域管理、频域管理、航线管理等),通常授权给参谋角色.与分域作战活动的临时性、阶段性相比较,作战行动要素管理同作战资源管理具有相同的全过程管理特性,从作战活动开始至结束,要素职能管理部位需要对作战区域的空域、海域、频域、时域、航线及目标进行全程监控、协调、评估,适时为各域作战活动提供建议、协调和监控和评估等支持.

宏观尺度作战体系的管理框架如图16所示.

在管理框架中,体系作战C2 过程(PREA 环)嵌套并发、异步的分域作战C2 过程(分域PREA 环)是核心内容,战场资源管理与作战行动要素管理对宏观体系C2 活动提供全过程的管理支持,同时,为不同进程中并发的、异步的分域作战C2 过程(PREA环)提供管理支持.

4 宏观尺度C2 过程多域多环应用案例分析

PREA 环是宏观尺度上体系作战指挥控制活动的一般过程,而多域多环(PREA 环)是宏观作战体系指挥控制活动的具体运行模式,任务部队以上层级的指挥机构和指挥系统的运行基本遵循这一模式.以美国海军航母打击大队为例,分析其指挥体制与C2 过程的基本运行设置.

美海军航母打击大队通常由不同军兵种作战力量组成,是典型的合成作战力量,复杂作战体系实例,其力量建设既有宏观整体的使命任务设计,也有任务分解的作战域设计,即各类作战行动样式.

美海军航母打击大队设计的使命任务包括:全天候由海到岸投送力量,实施对战略、战役和战术目标的打击;夺取和维持海上控制权,包括沿岸区域、限制海域和开放海域;护航,保护海上(商业和军事)运输安全;为海军陆战队的两栖作战行动提供支援掩护;人道主义援助/灾难救援(HA/DR);侦察/监视,获取和保持沿岸环境的综合作战态势,包括海面、水下、空中和关注的陆上区域;指挥和控制所配属的美军和盟军部队;夺取并保持指定空域的控制权,建立空中优势或制空权;濒海地区或战区范围内的弹道导弹防御;和平时期显示存在,包括通过与盟军的联合行动、和平时期的部署以及武力展示等为美国外交提供支持.使命任务是美海军航母打击大队整体.

美航母打击大队的典型行动样式(作战域):监视/情报;指挥与控制;制空作战行动(编队对空防御作战和攻势对空作战);制海作战行动(水面战和反潜战);力量投送(对陆打击作战);战区导弹防御行动;支持和平时期存在使命;两栖作战行动;支援陆基兵力的穿插与撤退;特种作战行动;作战搜救行动;水雷战行动;后勤补给行动.

美航母打击大队任务部署周期全局整体的指挥控制活动位旗舰指挥中心实施,包括任务规划以及实施阶段任务规划的调整、任务的准备、简令制作分析、任务实施的指挥决策等.任务周期的任务具有唯一性,因此,旗舰指挥中心的指挥活动按功能分区,包括任务规划区、显示与决策区、简令制作分析区等.

图16 宏观尺度作战体系的管理框架Fig.16 Manage framework for macro combat system of systems

美航母打击大队不同作战域的行动指挥控制以及战场的协调管理活动位战斗指挥中心实施,在任务部署周期,其作战域行动具有多样性和同步性,战斗指挥中心在空间设置上按行动样式区域,划分的区域包括对空战区域、水面战区域、水下战区域、电子战区域、打击战区域、弹道导弹防御部位、海上稽查部位、水雷战部位、航行补给部位、护航指挥部位等,各区域完成对应行动的指挥活动过程,包括行动的筹划、准备、执行和评估总结;同时,设置有编队主要要素资源的综合协调部位,包括空中资源协调、直升机协调、掩护幕协调、水下战资源协调、空域管制、战术态势协调、密码管理等,如图17所示.

美海军航母打击大队作战指挥基本是在旗舰指挥中心实施编队作战任务的相关指挥活动,在战斗指挥中心负责具体行动的组织指挥以及战场资源管理和协调,在旗舰指挥中心的指挥活动以会商和全局谋划为主,形成作战任务规划产品并发布简令,在战斗指挥中心以实时控制为主,包括各类典型行动的战前筹划、直前筹划、临机筹划、行动过程监控、行动效果评估等;各类协调活动的规划筹划、准备、实施和评估等.

美海军航母打击大队指挥控制基本模式是编队指挥主体在指挥模式上选择的参考,通常,指挥主体会根据每次具体作战任务的不同而在基本模型的框架下进行增删或剪裁.这一做法是从作战任务的实际出发,优化利用指挥系统资源.通常情况下,指挥系统的资源是确定的,是按照基本模式配置的,包括指挥舱室、指挥台位或其他指挥系统的软硬件资源,而每一次遂行的具体任务都可能有不同的具体需求,如任务的空中威胁大时,需要加强空战的指挥控制资源,水下威胁大时,需要加强水下战指挥控制资源,而完全没有空中威胁或水下威胁,则这些部位的指挥控制资源(包括指挥台位、计算机、通信手段等设备)都可加强到其他行动指挥活动中去.

以美海军航母打击大队遂行一次对陆打击作战任务为例,其指挥模式的基本配置如图18所示.对兵力较多、协同较为复杂的指挥控制活动(也可理解为行动样式的复杂)可设置独立的指挥机构,确保其指挥团队能够具备足够的指挥控制资源,如编队防空作战委托授权至巡洋舰上,反潜作战委托授权至驱逐舰上;在兵力较少、协同较为简单的指挥控制活动可在战斗指挥中心设置独立的区域,如反舰战区域、电子战区域、空战区域等;还有一类相对功能单一的指挥活动(包括协调活动)可成立临时小组或授权专业军官,设置独立的指挥部位,如搜索救援、补给行动指挥、空中资源协调、直升机协调、水下战资源协调等.

图17 美海军航母打击大队的指挥模式示意图Fig.17 Schematic diagram of command mode for American aircraft carrier strike group

另外,打击作战任务上指挥模式的选择还可能会根据威胁的差异,或者战场情况的不同而调整,如完全没有水下威胁时,指挥模式中可省去编队反潜作战指挥,完全没有空中威胁时,指挥模式中可省去编队防空作战指挥,完全没有水面威胁时可省去编队反舰作战指挥.如果编队需要通过特定海区存在水雷威胁时,考虑到反水雷作战的特殊性,可增加反水雷作战指挥.

图18 美航母打击大队遂行打击作战时的指挥编组Fig.18 Schematic diagram of command mode for American aircraft carrier strike group carrying out striking

5 宏观尺度多域多PREA 环对军事力量建设的指导

战争的复杂性是“迷雾”和“摩擦”产生的根源,农业时代的冷兵器战争如此,信息时代的智能化战争同样如此,人类科技与文明的进步并没有改变战争的本质,相反,科学技术的发展以及在军事领域的广泛应用更促进了战争复杂性的提升,其复杂性不仅仅源自与作战对手的博弈和作战环境的不确定,更多的是来自军事力量内部“摩擦”和“阻力”.如何管理信息时代战争的复杂性,减少来自军事力量内部的“摩擦”和“阻力”？多域多PREA 环并发异步运行及冲突协调管理模型具有很强的指导意义.

1)对体系作战指挥控制模式设计的指导

指挥控制模式包括指挥编组和指挥流程.宏观作战体系的C2 活动具有多域多环(PREA 环)的特性,同时,各域C2 过程又具有并发性和阶段性,在同一阶段可能存在多个作战域的C2 活动,在不同的作战阶段具有不同作战域的C2 过程,同一模式可能适用于某一作战阶段的C2 活动而不适于其他作战阶段,也就是说,在指挥控制模式上不存在适用于所有作战阶段的最佳模式设计.宏观作战体系的指挥控制模式应根据作战阶段指挥控制活动特点,设计与之相适应的模式,在作战阶段发生变化,指挥控制过程调整时,其指挥控制模式设计应做相应的调整和改变.

2)对指挥方式选择的指导

从战争复杂性处理方式上,指挥方式是指挥员解决战争复杂问题的思维方式,集中指挥意味着指挥主体(或指挥机构)不对复杂问题进行分解,或者即使分解也不进行分解问题解决的委托授权,而委托指挥意味着既分解,同时也对解决问题方式进行委托授权.宏观作战体系的作战活动和C2 活动具有多域性、并发性和异步性,各作战域又同时具有联合或合成性和C2 过程的专业性,宏观尺度上指挥主体仅仅依靠个人或团队智慧不足有效解决体系作战的复杂问题,由此,分解作战域,并进行委托授权成为必要.在委托授权后,指挥主体掌控全局和整体,把握复杂作战问题分解后的整体性,而不是分解问题的具体解决方式,这才是信息时代战争复杂性对C2活动的基本要求.委托授权并不否定指挥主体对解决问题具体方式的干预,在具体问题解决方式影响全局或整体作战进程时,指挥主体可收回权限,或直接干预.

3)对作战管理与协调活动的指导

宏观尺度上体系作战C2 活动的多域多环、并发异步及冲突性特征催生出新的指挥控制活动,即作战管理.作战管理与协调的核心目标即协调解决各作战域C2 过程在作战资源需求、行动要素需求上的冲突,维持多域多C2 过程(PREA 环)的有序运行.管理对象不仅有战场的作战资源,还包括作战行动要素.与各域作战活动的区域性、阶段性特征不同,作战管理活动具有全局性和全过程性,全局性是指管理对象是战场全局的资源或要素,全过程性是指贯穿所有作战阶段.作战管理活动具有多样性、专业性,不同作战资源类型或不同作战行动要素具有不同的管理协调需求,因此,管理协调活动的委托授权同样也是信息时代解决战争复杂性问题的重要方式.

4)对作战节奏掌控的指导

在宏观尺度上的体系作战活动,通常同时存在多个作战域的C2 过程,不同作战域的C2 过程节奏各异,掌控“节奏”是维持体系作战整体效能的基本手段,同时也是战争胜负的关键.在并发的多C2 进程中,只有进攻性作战活动的C2 过程具有“节奏”掌控的主动权,对宏观整体而言,进攻性作战往往是关键性、决定性的进程,指挥主体可根据多域多环的并发、异步进程运行情况,选择合适的时机发起进攻作战活动,确保关键性、决定性的进程能够得到有效实施.防御性作战域及其C2 进程通常是被动的,其主动权在于作战对手,但并非不可设计,预设战场、防御态势或积极防御措施等,同样可以获取防御作战C2 过程的部分主动性,为关键性、决定性的进攻作战活动提供条件.

5)对指挥信息系统建设的指导

多域多环异步并发运行的冲突协调管理对宏观作战体系指挥信息系统指导意义在于:一是指挥信息系统框架设计不再是面向单一的C2 过程,而是围绕多域多环的C2 活动,支持各域C2 过程能够形成闭环,同时,支持多域多C2 过程管理;二是在功能上,宏观作战体系信息系统建设提出了资源、行动要素管理和冲突协调的功能需求,资源管理和行动要素管理需要面向多域多环的核心C2 活动,贯穿全过程;三是在结构上,不同阶段指挥控制模式的不同,提出了变结构的需求,指挥信息系统需要支持作战体系在不同结合设置不同指挥控制模式的需求.

6 结论

信息时代战争活动的复杂性对C2 提出了极大的挑战,机械化战争形态的指挥控制方式与模式已不满足信息化战争的指挥对抗需求,经典C2 理论(OODA 环)亦无法指导信息化战场宏观作战体系的指挥控制活动和指挥信息系统建设.本文以还原论和整体论相结合的方法论为指导,剖析现代战争复杂性产生的根源,以PREA 环为指导,剖析宏观尺度上体系C2 活动特点与规律,建立多域多环、并发异步运行的内核框架,分析多域多环的冲突内容与协调方法,建立冲突协调管理模型.

本文的主要工作包括:

1)从战争复杂性问题处理的一般方法出发,阐述了还原论和整体论相结合对战争复杂性问题的指导,还原论以分解为主要手段,把复杂问题简化,整体论建立简化问题之间的逻辑关系,并对其整体性进行了分析,两者的结合是战争复杂性处理的基本思维.

2)运用还原论与整体论相结合的方法,剖析宏观体系作战活动特点及复杂性产生的根源:多域多PREA 环、并发性、异步性、阶段性.

3)基于宏观作战体系C2 活动的特性,建立其内核框架:宏观作战体系C2 的核心框架由两类PREA环构成,一类总体任务周期的PREA 环,另一类是各作战域的PREA 环,其中,各作战域的PREA 环可能包含进一步分解的作战活动PREA 环,两类PREA环各自有不同的节奏和周期,总体任务周期的输出为各作战域的PREA 环提供输入,各作战域的PREA环为总体任务周期的PREA 环提供反馈.

4)剖析多域多PREA 环并发性、异步性运行的冲突内容:作战资源冲突和行动要素冲突,提出基于PREA 环的冲突协调方法:在C2 过程的不同环节为冲突内容提供不同的产品及活动,建立宏观尺度体系作战C2 过程的冲突协调管理模型框架.

5)以美国海军航母打击大队为例,运用宏观尺度体系作战C2 过程的冲突协调管理模型框架,剖析美国海军航母打击大队的指挥体制建设.

本质上,多域多环并存在于不同的尺度和层级,即使在单一作战平台也存在多域多环,如海军舰艇的作战与C2 活动,通常分解为防空、反舰、反潜等方面,但随着尺度的不同,其表现形式却各不相同,尺度越大,C2 活动的层级越高,C2 职能的分工越细,协作活动越复杂,其指挥机构就越庞大,在单一作战平台上,多域多环往往集中于指挥个体,在战区或任务部队指挥机构,多域多环则表现为不同的指挥编组.尺度在很大程度上影响C2 活动的组织形式,这是本课题后续要研究的主要内容.