联合作战兵棋推演综合分析评估框架

殷来祥，曹 毅，李志强

（1.国防大学联合作战学院，北京 100091；2.中国人民解放军717217部队，山东烟台 265200）

近年来，我军高度重视兵棋系统的研究、开发和运用，并将兵棋推演作为实施联合作战指挥训练的重要手段和提升联合作战指挥人员指挥能力的重要途径。在兵棋推演过程中，需要对联合作战构想、作战方案（计划）等内容，以及对推演过程中指挥员指挥决策能力进行分析评估。对此，国内许多学者针对联合作战兵棋推演分析评估进行了相关的探索和尝试。但客观上讲，当前与兵棋推演评估相关的文章，多拘泥于作战构想、作战方案（计划）、指挥员决策能力评估等单方面的探讨，且未清晰勾勒出联合作战兵棋推演中不同阶段评估的重点、难点及区别与联系。本文从联合作战指挥训练流程出发，区分组织作战筹划推演、指挥对抗推演两大评估阶段，研究提出了基于兵棋推演的联合作战综合分析评估框架，通过构建评估指标体系、综合评估模型等内容，分析评估作战方案（计划）、指挥得失，从而得出完善作战方案（计划）、提升指挥人员决策能力的建设性意见与建议等。

1 联合作战兵棋推演基本流程

联合作战兵棋推演，是指演练各方联合战役指挥员及指挥机关互为假设敌，在导演部统一导调下，根据联合作战需要，按照指挥编组和作战进程，依托计算机兵棋系统进行的指挥对抗演练活动。其基本流程与传统的实兵演练流程基本一致，通常按照兵棋推演准备、推演实施、推演总结的流程组织实施，如图1所示。

图1 联合作战兵棋推演基本流程Fig.1 The basic process of joint operations base on wargaming

1.1 推演准备

推演准备是保障推演活动正常开展的基础性活动，主要包括系统准备、数据准备、导调准备等。系统准备是保证兵棋推演组织实施的基本依托，主要包括搭建兵棋系统环境、组织兵棋系统联调联试等。数据准备是保障兵棋运行的重要基础，通常包括公共基础数据准备和想定数据准备。公共基础数据是指不因模型变化、不受具体模拟内容限制的基础数据，通常包括作战环境数据、武器装备性能数据等。想定数据是演练企图立案的量化表示，通常包括与作战范围相关的战场环境数据、作战编成数据、武器装备数据、作战模拟时间范围及作战模拟步长等数据［1］。导调准备是保障兵棋推演质量的重要手段，重点完成导调人员对企图立案、导调文书、方案计划、作战构想等熟悉与学习，并组织预先推演。

1.2 推演实施

兵棋推演实施，是在完成推演准备工作基础上依托兵棋系统开展的一系列的组织筹划与指挥对抗活动，主要包括联合作战筹划推演和联合作战指挥对抗推演两大阶段。它是兵棋推演的核心环节，也是兵棋推演分析评估的重要内容。

1.2.1 组织联合作战筹划推演

联合作战筹划推演，是指联合作战指挥员、指挥机构在接收到导演部提供的情况导入后随即展开的联合战役筹划与组织活动，通常按照情况判断、任务分析、构想设计、方案制订、方案评估、计划生成和计划评估等7个步骤进行［2］。

此阶段评估重点围绕联合作战方案（计划）评估展开，通常采取“人不在回路”的蒙特卡洛大样本仿真实验方法［3］，探索分析不同想定条件下各种作战方案的实施结果，利用兵棋推演产生的数据构建综合评估模型，综合分析对比多套作战方案（计划）优劣，快速生成方案（计划）评估报告，得出最佳方案和备选方案。此阶段的评估，通常采用低分辨率的仿真推演，对联合作战方案（计划）实施快速的“粗”评估，重点查找方案（计划）中的重大问题，为联合作战方案优选提供依据，为基于对抗推演的“精细”评估打下基础。

1.2.2 联合作战指挥对抗推演

联合作战指挥对抗推演，是指联合作战指挥员、指挥机构为使诸军种参战力量围绕统一的作战企图并最大程度发挥整体作战力量，而开展的引导、约束等协调与控制活动［4］。本阶段，指挥员、指挥机构主要依托兵棋系统，采取多种方式和手段，及时掌握战场态势，快速做出决心处置，并转化为兵棋推演指令，有效控制作战进程。指挥过程中，导调人员可根据作战态势、战斗进程，通过导调干预、控制模拟步长、控制推演活动等方式调控推演进程，有重点地针对某项内容反复进行训练，并适时组织评估讲评。

此阶段的评估内容包括对联合作战计划的“精细”评估和对指挥人员决策能力的评估，重点围绕指挥员指挥决策能力的评估展开。指挥人员依据联合作战组织筹划推演产生的最佳方案或备选方案展开对抗推演，评估人员采取实时评估、阶段评估等方法，重点对指挥人员的决策处置、行动控制、作战效果等内容进行评估，综合评判指挥人员指挥决策水平及优劣，帮助指挥人员从对抗推演中获得实践经验、汲取教训，提高指挥能力。同时，兵棋对抗推演产生的历史数据详尽记录了联合方案实施的全过程，通过研究分析推演数据可以“精细”评估作战计划优劣得失。

1.3 推演总结

推演总结阶段是兵棋推演活动的最后一个环节，是对受训各方全过程演练情况的回顾与评价，主要包括复盘讲评、作战总结两大内容。评估人员在兵棋系统组织复盘回放和量化评估的基础上，结合推演过程和推演结果，依托兵棋系统集中组织分析作战行动过程、阶段对抗态势，以及战果、战损与各类消耗数据，对推演中出现的重难点作战问题进行全面总结和定性分析。

2 联合作战兵棋推演综合分析评估框架

联合作战兵棋推演综合分析评估框架是制定并执行兵棋推演评估计划的基础性概念架构，主要包括评估指标体系、综合评估模型、评估结果分析、评估结论生成等模块，其基本架构如图2 所示。制定本框架的基本考虑，主要是将涉及指挥训练实施过程中评估全流程的活动，从功能角度对评估流程做特定区分，形成模块化的流程框架，以便在各级指挥机构内构建一整套制度化的评估流程与方法。

图2 联合作战兵棋推演综合分析评估框架Fig.2 Comprehensive Analysis and Evaluation Framework of Joint Operations Based on Wargaming

2.1 构建评估指标体系

评估指标体系是评估的起点也是评估的关键，指标体系科学与否将直接影响到评估质量。当前联合作战战场环境复杂多样、作战样式千差万别、作战对手千变万化，不可能存在放之四海而皆准的评估指标体系，必须针对特定评估目的对象设计一套具有针对性的指标体系。本节将着重讲述联合作战兵棋推演过程中通用的评估指标。

2.1.1 作战方案评估指标体系

联合作战方案评估指标体系通常分为两个部分，即静态评估指标体系和动态评估指标体系，如图3所示。

图3 联合作战方案评估指标体系Fig.3 Assessment indicator system of joint course of action

静态评估，是在正式对抗推演之前对联合作战方案的整体性分析与评判，重点查找方案中的疏忽错漏，有利于完善作战方案和提高评估质量，重点对方案的完整性、一致性进行评估。完整性，重点评估作战方案中是否涵盖所有关键要素，有无增减错漏，同时考察格式行文是否标准规范。一致性，重点通过联合作战筹划系统检查各作战行动是否协调一致，有无作战行动相互冲突矛盾［5］。

动态评估，是利用兵棋系统组织作战方案的动态对抗推演评估，重点对方案的可行性、风险性、作战效果进行评估［6］。可行性是指基于当前作战条件完成预期作战目标的概率。它与执行的作战任务密切相关，重点评估联合作战方案是否符合战略意图及联合作战目标任务完成程度。风险性是指实施该作战方案产生不利后果的严重程度及其发生损失的概率，重点评估作战方案中各种作战行动可能出现的风险，量化风险大小，确定其对作战行动的影响。风险性的来源主要包括敌情变化带来的风险，己方行动失效带来的风险，气象、水文等自然环境骤变带来的风险，国际舆论、民社情等政治环境变化带来的风险。作战效果是指实施作战方案所获得的作战结果。可用战损、战果和敌我交换比三个分指标衡量，既可以统计分析整个推演全局的战损、战果及消耗，也可以统计分析某阶段某型武器装备的战损、战果及敌我损失交换比等。

2.1.2 指挥决策能力评估体系

指挥决策能力是指挥员及指挥机关在指挥活动中发挥主观能动性和运用客观条件的能力。指挥决策能力评估指标体系重点对指挥员及指挥机关的指挥决策能力进行评估量化。本文借鉴OODA 环理论，从态势感知、决策处置、行动控制、作战效果四个方面构建指挥决策能力评估指标体系［7］。如图4所示。

图4 指挥能力评估指标体系Fig.4 Assessment indicator system of command capability

信息处置能力，主要体现在准确、全面获取战场目标态势信息并形成综合判断能力上，包括获取信息的时效性、完整性、准确性等衡量指标。决策处置能力，主要体现在准确把握战场态势、果断定下作战决心达成作战态势上，包括决策时效性、灵活性、准确性等衡量指标。行动控制能力，体现在对关键作战力量和关键行动的指挥控制上，包括信火一体打击能力、联合封锁能力、夺控岛屿、网电攻击能力等指标。作战效果重点评估作战的收益与损失，包括战损、战果、消耗、任务完成度、战役持续时间等指标。

2.2 建立综合评估模型

联合作战方案评估、指挥决策能力评估从本质上讲属于多属性决策问题，即通过特定的综合评估模型将评估指标映射为综合评估值的过程。不同之处在于，联合作战方案评估需要根据综合评估值进一步对方案进行排序和择优。

当待评估的联合作战方案较多时，在使用多属性决策评估之前应当筛除一些性能较差的方案，以减少评估的工作量。常用的方案预选方法有优选法、满意值法、逻辑和法［8］。优选法，通过非劣解的概念去淘汰一批劣解，即方案Xi中有一属性严格优于方案Xk，而其他属性不劣于方案Xk，则处于劣解的方案Xk从方案集中删除；满意值法，通过对方案的每个属性设置一个最低能接受的值，称为切除值，当方案Xk中只要有一个属性低于切除值，则方案Xk从方案集中删除；逻辑和法，其思路与满意值法正好相反，其给每个属性规定一个“阈值”，当有一属性高于阈值，则方案保留。

常用的综合评估方法有加权和法、加权积法、神经网络法等。加权和法，因其简单、明了、直观，是评估者最常使用的多目标评价方法。其求解步骤如下：①属性表规范化，得到zij；②确定各指标权重wj；③令Ci=∑wj×zi j。根据指标Ci确定方案的优劣或者判定指挥决策能力的强弱。在使用加权和法处理多属性决策问题时，都隐含了各属性之间可补偿性，而且这种补偿性是线性的。当决策属性具有不完全补偿性时，可以采用加权积计算综合评价指数C′i，即采用加权和法、加权积法的关键在于确定最底层指标体系的权重，有了权重系数，具体的计算和评判则比较简单。常用的权重确定方法有最小二乘法和本征向量法，但这两种方法都需要军事专家人工评定属性间相对重要关系，具有很强的主观性。

此外，还可以利用神经网络的方法构建评估模型。首先，借鉴数据立方体的概念，利用工程化的方法将前期推演产生的大量仿真数据依据评估特征进行二次重构，获得大量与评估相关的标签数据。而后，利用特定的神经网络算法，如前馈神经网络（FNN）、卷积神经网络（CNN）、长短时神经网络（LSTM）等，将经过处理的标准样本集作为训练样本，对应的样本标签作为评估的度量结果，采用有监督学习的方式，使神经网络自动捕捉评估指标中的复杂规律。最后，利用训练好的评估模型预测评估结果，比较评估结果与指挥员认知结果的一致程度，修正偏差，不断优化评估模型。

2.3 评估结果分析

评估结果分析，是指在兵棋推演结束后，评估人员依据先验知识对评估结果进行综合分析，论证和解释构设的因果关系，得出综合评估结论的过程。通常兵棋推演综合评估结果优劣并不是评估的关键，更重要的是从评估结果中分析出更多有用的信息，指导联合作战组织筹划与联合指挥员及指挥机关指挥决策［9］。评估结果分析主要包括评估结果合理性分析和评估结果溯源分析两项内容。

2.3.1 评估结果合理性分析

尽管兵棋推演评估之前，评估专家花费了大量的精力与时间构建了较为完备的指标体系与综合评估模型。然而，没有任何一个模型是绝对正确的，需要对评估结果的可信度及合理性进行分析。评估结果合理性分析可以采取案例对比和专家评价的方式。案例对比，主要通过比较综合评估模型评价结果与实际系统运行案例结果，分析验证评估结果的合理性；专家评价，通常在无参考评估案例时采用，由专家采用综合集成研讨的方式分析评估结果的合理性。

2.3.2 评估结果溯源分析

评估结果溯源分析，是指对影响评估结果的关键事件、数据进行逆推分析，深层次查找结果发生的原因［10］。评估人员一方面可以通过复盘回放系统有针对性地回放，观察过程，发现疑点，寻找答案；另一方面可以通过兵棋推演数据构建事件知识图谱，分析事件的发生脉络及影响关系，推理产生答案。如图5 所示，构建了大型水面舰艇被击沉事件的知识图谱示意图，各事件按时间顺序依次排列，可以清晰直观地分析出事件产生的原因。

图5 大型水面舰艇被击沉事件知识图谱示意图Fig.5 Schematic diagram of knowledge map of large surface ship sinking event

2.4 评估报告生成

评估报告是对兵棋推演评估全过程的系统性总结，主要结合综合评估模型评估结果及评估结果分析结论形成，包括兵棋推演的总体评价、推演评估的基本过程、推演评估的结果及对策与建议等。评估报告是将评估结论以报告的形式固化下来，为联合指挥员及其指挥机关日后组织方案（计划）制定评估、组织指挥决策提供方向指南。评估报告生成过程中应注意以下几点：评估报告通常由第三方评估机构生成，评估结论必须客观公正，避免掺杂个人意见与团体私利；评估报告应采取定量与定性相结合的方式，要充分发挥兵棋推演数据支持量化分析的功能，同时也不可忽视思维过程中难以定量分析的要素，确保评估结论科学合理；评估结论应简明、清晰，综合采取文字报告、图表等多种样式，使评估结论既蕴含足够的信息，又不至于包含过多评估细节［11］。

3 结论

本文以联合作战兵棋推演流程为主线，区分组织筹划推演评估与指挥对抗推演评估两个阶段，构建了以评估指标体系、综合评估模型、评估结果分析、评估报告生成为主体的综合分析评估框架。下一步将在综合分析评估框架基础上，进一步充实完善评估指标体系，量化模型评估算法，细化联合作战评估流程，形成完整的联合作战兵棋推演评估实施指南。