信息时代指挥控制方式综述

黄 谦,陈 敏，李 坎，张小伟，董 适

(1.军事科学院战略评估咨询中心,北京 100091;2.陆军步兵学院石家庄校区,河北 石家庄 050227)

指挥控制(C2)是军事作战活动中的重要组成部分,是完成其他交战活动的基础和前提。就一定使命背景而言,C2可理解为完成使命的权力与职责、功能过程、活动或使能手段。C2本身并不是目的,只是达到目的的一种必要手段。在复杂不确定动态环境下,联合作战兵力与敌交战时,C2的目的是使联合兵力能比敌方更快、更有效地做出决策和执行决策,以尽可能小的风险达成使命目标[1]。

指挥控制(C2)是联合兵力指挥员关于如何实施C2职能的概念或方针,C2方式对历代战争都是最重要的赋能手段[2]。传统作战中,指挥控制仅是授权问题,一部分将权力集中,另一部分将权力下放,即授权[3]。指挥员确定C2方式主要体现为在集中指挥前提下，对所属各指挥层次之间部分决策权的分配或转授,如逐级/越级指挥、委托指挥等。但是在信息时代,指挥控制不仅仅是授权问题,还有信息的分配、相互间的交互[4]，涉及信息域、感知域和物理域,信息交换的特性不同,情报信息和指挥信息交互要求不同,这就需要有不同的交互模式和交互样式。

信息时代作战指挥控制的对象(联合兵力)及作战环境具有显著特性,如复杂性、动态性和不确定性等,使系统有可能进入大量不同的状态。根据控制论的必要多样性法则,具有多样性可能状态的对象系统,其控制器必须具有多样性。因此，信息时代指挥控制也必须具有与联合兵力可能的作战状态相匹配的多样性。未来战场对C2提出了新的挑战,这就需要建立反映信息时代作战特点要求的C2方式概念,提升各级指挥员指挥控制和近实时管理复杂、动态、不确定作战使命的能力。

1 信息时代C2方式空间

1.1 信息时代网络赋能C2方式特点

信息时代网络使能(NEC)使作战兵力的军事能力大幅提升：一是增强了信息技术能力,包括通信网络、传感器、数据库、数据处理及决策支持工具等;二是提高了作战节奏和一体化水平,包括战略集中、指挥层级减少,计划制定与执行相结合等;三是把力量用在刀刃上(power to the edge),为一线作战人员提供充分信息支持,使能协同作战过程。

这些因素要求C2方式特性发生如下变化:一是信息流必须不受指挥链影响;二是交互模式必须减少约束;三是角色和职责必须适当改变;四是一种C2方式不可能适合于所有情况。

1.2 C2功能和方式空间

C2功能一般包括建立、发布合适的作战意图、作战决心和指令,并确保下属能够理解;确定角色、职责和关系;建立行动规则和约束;分配可用资源;监控并评估情况和进展;视情况修正上述内容。C2方式确定如何实施这些C2功能。2006年左右,人们明确承认由不同的方式完成与C2有关联的功能。

基于信息时代军事实践和网络中心战(NCW)、网络中心行动(NCO)、网络使能能力(NEC)等作战理念,采用3个相互关联的维度变量来定义和辨识不同C2方式的特征与区别[5],这3个维度分别是对各指挥层次的决策权分配，实体间的交互模式，实体间的信息分布。

1)对各指挥层级决策权分配。反映各指挥层级与组成实体间决策权分配的性质和程度。维度变量分布由“无分配”(为0)到“广泛分配”(高值)。“无分配”表示决策权集中。广泛分配为实体持有一定决策权,这种分配可以是预协议,也可以是行动中指挥控制的结果。

2)实体间交互模式。反映诸层级组成实体间在交互功能、交互域(信息、感知、社会域等)、交互频度、持续性及所需联通程度等方面的受约束程度。维度变量由“0”到高值，表示由严约束到宽约束。这些交互模式直接反映决策权实际分配并在一定程度上决定信息流动路径。

3)实体间信息分布。反映实体具有所需要信息的广度,这取决于实体接收到或可访问的信息来源。维度变量为“0”表示实体只有编制内信息,信息分布有限,而高值表示信息分布广泛,不限于编制内信息。实体获取所需信息的能力取决于实体间的交互和信息共享行为。

利用这些维度可以建立“C2方式”选项空间,通过C2方式选项各维度的取值差异可以确定不同C2方式之间的主要差别。在C2方式空间的一个点就表示一种特定的C2方式选项[7]。图1表明有许多可能的C2方式可完成与C2有关的功能。

图1 C2方式空间

在这种3维C2方式定义下,指挥员确定的C2方式应当根据作战概念及各阶段作战目标的复杂性,包含对相关实体关于信息配送、交互模式和决策权分配的一体化部署安排。这就提供了与联合作战可能状态多样性相匹配的C2方式多样性,为应对作战使命和作战环境的复杂性、动态性和不确定性挑战提供了可能。

1.3 C2方式原型

然而，C2方式变量的多维化也增加了从C2方式备选项中选择最恰当选项的难度。如每个维度变量考虑5个选项,就需要比较评估53=125个C2方式备选项。为减小备选项搜索空间规模,可应用在智能医疗诊断等领域成功采用的启发式分类思想,把C2方式空间具有相似特性的选项点或区域称为一种特定属性的C2方式类或原型。如此一来,就可以大大降低设计C2方式的难度,只需要选择一种合适的C2方式原型。

选择合适C2方式原型的一般步骤如下:

1)了解联合作战使命及作战环境的复杂性特征；

2)了解当前C2方式原型,并评估其对作战使命和作战环境的适合性；

3)辨识最适合作战使命和作战环境的C2方式原型；

4)辨识由现有C2方式原型转换为最适合C2方式原型的需求；

5)确定实现转换需求的方案。

2 信息时代C2方式原型及其特性

2.1 信息时代联合作战C2方式原型

根据对各指挥层次的决策权分配、实体间的交互模式、实体间的信息分布3个维度变量的不同“取值”可以定义5种C2方式原型[9],如表1所示。

表1说明,冲突C2与去冲突C2两类原型有“质”的区别。冲突C2实际上无统一的指挥控制,各组成实体独立行动,而去冲突C2则有某种形式的统一指挥控制。同时,去冲突C2、协作C2和协同C2这3类原型间只有分配到各指挥层次的决策权程度、实体间交互模式受限程度以及实体获取信息广泛程度的不同,没有质的区别。而这3类原型与边缘C2原型又有质的区别,边缘C2中只须明确作战任务和作战目标,而行动决策权由各作战实体自行分配,且采用具有很少约束的交互模式,并能根据作战需要获取广泛的信息。

表1 由3维变量定义的5种C2方式原型

2.2 各类C2方式原型的目标和特性

1)冲突C2方式原型

在联合兵力层次没有指挥，各参与实体自行指挥，追求各自意图,采取独立行动。在同一区域行动的实体间没有通信和共享信息,也没有参与联合指挥控制有关的交互。其缺点,一是无法避免兵力要素间的负面交叉影响,某些实体的行动可能会导致不利的交互,对其他行动有负面干扰。二是各作战实体作战效能总和低于有统一指挥控制的整体作战效能。冲突C2方式的优点是行动快，反应迅速,如灾后72小时生命周期内进行救援行动,采用冲突C2方式就非常有利,但统一的指挥需迅速建立,使C2方式从开始的冲突状态转移到去冲突C2。

2)去冲突C2方式原型

C2通过划分问题空间和解空间,避免产生实体间不利的交叉影响。实体通过接受对其计划或行动的约束,避免不利的交叉影响。同时，在信息域有限的对等信息交互(如协议边界)必须足以动态地化解可能的交叉影响,使得总效能接近各实体效能之和。交互主要关注实体间沿垂直指挥链的纵向交互。其优点是可以在同一作战空间容许不同能力成熟度水平的C2实体共存。但也存在缺点,一是施加的约束条件可能是多种多样的,包括按空间、时间、功能或层级等建立边界,这样就有可能限制实体的选项空间;二是要求建立边界条件(分解或划界),这个过程需要花费较长时间,如果需要改变边界,再次进行规划或计划也需要大量的时间和精力;三是边界本身往往成为薄弱环节,成为敌重点目标,易损性高,需要防卫。去冲突C2方式适用于当情况和响应稳定时,且按目标、时间、空间或功能是可分解的问题。

3)协作C2方式

协作C2方式的目标和措施是通过让实体间相互支持行动意图、关联彼此的计划和行动,以提高整体作战效果。为此,需要初始统筹某些非编内资源,如道路、桥梁或更高层次的ISR目标标定及后勤支援等,增强信息共享程度以提高信息质量。

协作C2方式可使各实体行动效果增强,或者通过组合应用资源达到更有效的行动效果,因而总效能可以大于单个实体行动效果的总和。该方式还将使得每一参与实体的选项空间扩展,还可基于不同实体的贡献组织或特定使命进行的兵力编组,简化跨陆海空域或其他行政、民间行动者之间的交互。其缺点是计划协调所需时间随计划链接数量增加而增加,并且要求所涉及的作战使命环境问题是按目标、时间、空间或功能可分解的问题。

4)协同C2方式原型

联合兵力层协同C2方式原型的目标是采取协同措施实现一体化作战。措施包括：① 讨论并建立共享意图和计划;② 建立或重构角色;③ 耦合各实体行动;④ 容许广泛地共享非编内资源;⑤ 容许一定程度地统筹编内资源;⑥ 通过在认知域交互,增加共享感知。

协同C2要求参与实体间超越各自计划的链接而建立协同的共享计划,并以之为基础,并行建立各实体计划。这就不但要求各实体间更多信息共享、更多交互,而且将涉及资源共享,形成跨参与实体的共存关系。为动态制定并修正实体的个体计划与共享计划,要求充分且近乎持续地交互,以减少计划制定及修正时间。协同C2方式也包括上级指挥员掌握下属实体间的交互报告,当发现这些交互与更高层次需求不匹配时,将予以干预。

建立实体共享计划要求实体间共享态势,这不但使各实体在更大程度上相互依赖,而且强化了各实体间的信任和风险共享。协同C2方式创立的最佳协同性使总的作战效能显著大于各实体单独行动效能的总和,且极大扩展了各实体决策的选项空间。

协同C2方式适用于作战目标、时间、空间和功能因不可完全分解而需要整体解决问题的场合。

5)边缘C2方式原型

联合兵力边缘C2方式的目标是针对作战使命和作战环境提供具有动态性、不确定性和自适应特性的C2方式选项,包括恰当的自同步能力。边缘C2方式对应的是信息时代的转型作战[6]。

为建立高度共享感知,要求参与者之间有广泛且持续的交互,包括广泛分布的信息交换。如特种部队战斗小组,基于高度信任,可采用边缘C2方式,该方式最适用于快速变化、复杂、不确定的情况。

2.3 C2方式的成熟度水平及成熟度迁移模型

1)C2方式的成熟度水平

C2方式的成熟度水平是指实体或集体(实体的异构集合)能否针对不同的任务,恰当地运用特定的C2方法[5,7]。成熟度越高，就能在方式空间中有更大的选择余地,能更好地适应行动空间中使命任务和作战环境的变化。图2表示实体可实现的网络使能C2方式类型与C2成熟度水平之间的关系。将C2成熟度水平划分为5个等级,对应于5种C2方式原型,等级1和等级2只能选择一种C2方式,而等级5可以选用4种C2方式,相反，倘若实体能恰当实现协作C2与去冲突C2原型,则其成熟度水平为3。

图2 C2成熟度水平与可实现的C2方式原型对应关系

2)C2方式成熟度迁移模型

C2成熟度迁移模型是基于C2成熟度水平将随着实体网络使能能力提升而提出的,可用于描述实体C2方式成熟度水平从底层向高层迁移所需的条件和路径。

图3中4到5是转型的最后一环。图3说明,网络使能成熟度水平取决于态势感知能力和C2方式的协调变化。1级成熟度表示只能利用编制内信息,只能采用冲突C2方式;当实体有信息共享能力,且能采用消除冲突或协作等传统C2方式,其成熟度水平为2级;而采用协同方式时,成熟度水平为3级;当达到具备感知共享能力且采用协同方式,其C2成熟度升为4级;当具备共享感知能力且能采用自同步即边缘方式时,成熟度水平为5级。

图3 C2方式成熟度迁移模型

3 未来战场对C2的挑战

3.1 未来战场特点

美陆军研究办公室和陆军研究实验室工作会议预测2050年战场具有以下需注意的特点:

1)少量的战斗人员,且战斗员作战能力超强,其认知和体力都显著增强;2)无处不在的具有各种自主程度的智能系统;3)战场万物互联,形成军事物联网[8];4)信息域交战,采用遮蔽、隐藏、伪装等手段对抗持续地监视侦察,同时以欺骗和错误信息对抗大数据分析[9];5)进行争夺赛博(Cyber)空间主导权的交战,能有效指挥控制这个异构的战场资源和能力集合的实体将具有决定性优势。

3.2 未来战场对C2的要求与挑战

1)要增加对智能机器人和智能体(Agent)的控制跨度;2)更大程度地分配决策权到机器人和智能体(Agent);3)更依赖一个复合网络,包含实现C2功能所需的若干智能化、相互依赖网络的异构集合;4)要求具有信息战防御能力,避免被锁定的对恃能力,躲避突然袭击的能力等;5)持续的攻击将会要求构建更有效的Cyber安全防御和适应性更强的网络,以增强网络连通性、网络性能和数据安全。

综上所述,2050年，战场对C2的挑战将是如何以多种程度的智能、经验自主性和灵巧性，在一个动态、不可预测且具有竞争性的环境中，对网络中异构战场资源的部署和活动进行指挥控制和战斗管理。应对这一挑战,出现了若干C2研究新领域,包括复合网络C2、军用物联网的C2应用以及混合兵力的C2等。

4 结束语

信息时代C2将是未来战争的重要赋能手段。在对信息时代网络赋能C2方式特点进行分析的基础上,介绍了C2方式空间和C2方式原型,并分析对比了不同C2方式原型的特点与区别,介绍了未来战场特点及其对C2的要求与挑战。为实现一种给定的C2方式,还需进一步研究和明确C2方式的要素及给定方式原型类的实现要求,此外，如何根据特定的作战任务和使命环境选择最合适的C2方式原型,以及如何由现行的C2方式原型向期望的C2方式原型转换等问题还需进行更深入的研究。