基于区块链的快速机动指挥控制模式研究*

黄松平，刘铁军，邓 鑫，3，唐 姝，姜 华*

（1.国防科技大学信息系统工程重点实验室，长沙 410073；2.解放军75833 部队，广州 510080；3.湖南工商大学财政金融学院，长沙 410205；4.国防科技大学教学考评中心，长沙 410073）

0 引言

指挥控制概念在20 世纪50 年代被正式提出以后，对其研究就在不断深入。在指挥控制机理研究方面，早在20 世纪70 年代，博伊德就基于自己的实战经验提出了OODA 环模型，该模型后来成为指挥控制领域的经典理论。然而该理论也存在着战争尺度属性模糊、筹划和纠偏过程缺失等不足。随后不少学者提出了新的模型，主要有Lawson 模型、SHOR 模型和HEAT 模型，这些理论各有偏重，但都不能很好地描述信息化作战条件下指挥控制的特点。20 世纪以后，文献［1］提出了“自底向上”和“自顶向下”两种指挥控制模型方法。在实践层面，2013年美军以条令的形式明确了任务式指挥为首选的指挥控制方式。

在韧性指挥控制研究方面，美国在2013 年就提出了在军事系统中加强韧性设计的要求。同年美空军航天司令部提出将韧性作为评估军事空间体系的重要指标。DARPA 随后提出构建分布式韧性指挥控制系统的建议。目前国内外对韧性指挥控制的研究大多局限于理论层面，缺少对军事领域指挥控制系统的相关研究。在韧性评估优化方法上，也缺少可操作方案的研究。

在指挥控制系统设计方面，目前国内外的研究主要集中于指挥控制概念框架、架构设计、系统部署优化等领域，没有深入考虑多域任务下的指挥控制系统相关的参考模型，设计过程中缺少对多域作战和全域作战任务背景下的敏捷性思考，对各类多域和全域系统资源如何稳健均衡发挥作用，及系统资源如何灵活适时部署等问题则较少研究。

在区块链与指挥控制结合的研究方面，文献［2］阐述了数字化指挥控制业务场景下的信息传输与追溯模式。文献［3］提出了一种基于区块链的指挥信息系统用户权限管理方案。文献［4］阐述了战术分队区块链的技术架构与运用模式。上述研究偏重于区块链运用的微观层面，对于区块链技术如何在指挥控制领域特别是敏捷指挥控制领域发挥作用的研究则是空白，亟待加强对这一领域的研究。本文通过考察机动性在战争中的重要性，进而分析指挥控制因素在赢得战争胜利中的重要地位，得出机动力的实质是指挥控制水平的体现的观点。区块链技术的智能合约、网络共识等特性在构建快速机动指挥控制模式方面具有内在契合性，应最大程度地分散指挥，赋权到边，实现不同部队之间的快速协调和切换。

1 实施机动是战争制胜的关键

在战争中，战场机动力从古到今都是决定战争胜负的一个关键因素。恩格斯指出：“军队在运动中要比停驻时有四倍的价值［5］”。无独有偶，拿破仑也说时间就是军队，“力量等于质量乘以速度［6］”。时间因素在军事行动中无疑是最宝贵的，在战争中行动缓慢必然受制于人。速度快、机动性强的军队效率高，易于取得战斗、战役乃至战略主动权，因而获胜的可能性相对较大。纵观世界军事史，任何一支留下光辉印记的军队，无不在机动性和指挥控制方面给人以深刻印象，这种运用之妙的机动性使其能够迅速实施军队部署并在作战中转换方位，令对手望而生畏。“在古代军队的组成、兵器的使用以及战术的运用方面，能否机动是十分重要的［7］”，一支军队战胜对手很大程度上凭借的是指挥控制的敏捷和机动性的相对优势。同样的道理，当其他军队在指挥控制和机动性方面超越这支拥有辉煌历史的军队时，其地位便变得岌岌可危。历史在记下缔造光辉的军队名字的同时，也见证了指挥控制和机动性水平一波高过一波的浪潮，见证了指挥控制水平和OODA 周期的创新发展。可以说，指挥控制和机动力是军队的生命。历史上更强大的一流军队，往往属于指挥控制水平和机动性更高的军队。

军事历史学家杜普伊在《武器和战争的演变》一书中以详实的史料反复指出指挥控制和机动性占据优势的重要性：亚述军队与当时别国的步兵相比，机动性更强；亚历山大统帅下的马其顿军队所向披靡的重要原因在于把具有高机动性的重步兵方阵当作骑兵实施突击冲锋的机动基地；哥特人将兵器与骑兵的机动性充分结合，使大批骑兵从远处迅速逼近古罗马军队的侧翼，使后者在阿德里安堡战役中遭受毁灭性的打击；“匈奴人之所以能够所向无敌的原因，并非由于他们具有数量上的优势，而是因为他们具有高度的机动性”［8］；瑞典国王古斯塔夫·阿道夫基本的线式机动作战思想对后世影响深远，一直贯穿到了20 世纪；“腓特烈大帝通过反复加强从父亲那里学来的训练方法和纪律手段，提高军队的机动性和速度”［7］；拿破仑是把机动作用发挥得淋漓尽致的伟大军事家。通过机动，即便处于兵力上的劣势，“他也能在局部的关键性战场上集结起优势的兵力［9］”。

进入20 世纪，从“二战”初期的德军到今天可以全球快速布署、远程机动的美军，都因其敏捷指挥控制和高度机动性而实力超群。同样的道理，德军在“二战”后期因各种原因失去了先前机动性的优势，因而逐步转变成了一支弱势军队，最终归于失败。值得一提的是，骑兵能够成为西方各国军队中最主要的兵种并称雄上千年时间完全在于其快速机动。因为骑兵与别的兵种相比纪律更严，技术更熟练，而且更加机动灵活。一匹战马在冲锋时的冲击力量与机动性使得步兵几无招架之力。赵武灵王称雄一时、汉武帝驱逐匈奴、蒙古大军横扫欧亚，凭借的全是骑兵。恩格斯正是因为看到了骑兵突出的机动性而断言：“骑兵仍然是、而且将永远是一个必然的兵种［7］”。

在物理作战领域，占据战争历史舞台最久的陆域机动性的重要性已不容置喙。海域和空域的机动性在战争中的重要性更是不容置疑。就海域而言，在波希战争中，船只的高机动性成为雅典海获胜的重要因素；西班牙制海权的丧失很大程度上归因于自身舰艇机动性差，在英舰队机动灵活的远射程炮火打击下陷入被动，并因此不得不将海上霸权拱手相让；在1841 年至1842 年鸦片战争的几次战役中，清军水师的机动性与英国海军不可同日而语［10］；甲午战争中后期北洋水师猬集于威海消极避战，结果全军覆没；对马海峡之战，“日本取胜的原因在于速度快、机动性强，装备着有效射程远达一万码的重炮”［11］；马汉关于利用海洋机动的便利条件建立海军强国的理论，给美国海军的发展以强大的动力，在20 世纪世界海军的扩张浪潮中，起了推波助澜的作用。在空域，从历史上多次战例看，不论是近战格斗还是远程空袭，具备良好机动性的一方往往能占到更多优势。以色列把机动性最强的空军置于优先发展的地位，故能连战连胜，至今不衰；伊拉克战争中伊军米格-25 飞机都被埋藏起来，消极避敌，同样没有发挥任何作用。在未来空战中，空军机动性的重要性非但没有减小，反而更为重要了。由此可见，不论是在陆、海、空域，机动性都是至关重要的。

2 与强敌对抗能否保持局部机动能力至关重要

现代战争中交战双方很难做到势均力敌，往往存在着一定的军事技术差距。然而战争的结局并不与这种差距高度吻合，弱势的一方仍然可以通过有效的指挥控制保持灵活机动，获得不菲战绩。朝鲜战争、越南战争和海湾战争，交战双方的实力都不在一个水平线上。前两场战争美军伤亡惨重，海湾战争则达到了美军预期的效果。正如军事分析家所指出的那样，海湾战争交战双方武器水平整整相差了一代。然而，朝鲜战争、越南战争，交战双方的武器水平之悬殊，何止一代！可以十分公正地说，在这三场战争中，美军与对手的军事技术差距最小的恰恰是伊拉克兵败如山倒的海湾战争。那么，为什么技术差距最小的战争却结局最糟糕呢？除了前两场战争正义性和士气的原因，能否保持局部机动性至关重要。无疑，险要的地形可以缩小劣势装备军队与拥有先进武器装备军队之间的机动性差距，弱势军队甚至可以凭借有利地形在局部保持相对较强的机动能力。朝鲜与越南都是地形复杂的国家。朝鲜绵延起伏的山地形成大量天然障碍和死角隐蔽区，有利于志愿军和朝鲜人民军穿插机动而不利于机械化部队展开。美方虽有现代化的装备，在行动上却要受地形、道路、天候等条件的更大制约，这又给志愿军和朝鲜人民军寻找美军弱点加以歼击的机会；同样，越南境内也多山，这给美军地面部队的重型装备输送带来了极大困难，但对于轻装上阵的越军来说，限制性则要少很多。与此相反，伊拉克沙漠即占国土面积的40%，大部分国土是一马平川的地形。同时，伊拉克植被极少，森林覆盖率不及越南的1/10，这种地形为美军实施机动创造了绝佳的条件。

机动力从来就是部队的生命，且机动性对于相对弱小、处于战略和战役防御的一方尤为重要。可以说，实力较弱的军队也可以利用地形的优势实施相对较强的机动，使实力较强一方的武器装备难以在复杂地形上实施有效机动，减少武器代差之间的不利局面。从二战后美军用兵规模最大的几场战争的比较中可以得出一个结论：在现代战争中，弱势军队应对强敌能否保持有效的指挥控制，进而保持机动至关重要。

3 机动力的实质是指挥控制水平的体现

机动性说到底是一个军事效率问题。军队机动能力的基础是军纪，军纪的基础是有效的指挥控制。因而，机动性更具体地说是指挥控制的效率问题，就是用最快的时间进行态势认知，遂行部队作战任务。指挥控制效率越高，机动性越快，指挥控制与机动性两者成正比关系。在未来战争中比拼的其实就是指挥控制周期的快慢，战争制胜机理是以敏捷胜。

美国著名的作战理论研究专家博伊德正基于对“以快胜慢”的制胜规律及其作用条件和作战范围认识不断深化的基础上，提出了OODA 环理论。作战双方中谁的OODA 周期更短，谁就更占优势。这也非常容易理解。如在小规模战争中，假设空中有两架飞机正在交战，其中一架需要请示授权才能开火，另一架飞行员可以视情况自主开火，胜算的概率一目了然。“美军提出的‘快速决定性’理论认为要求提高OODA（观察—判断—决策—行动）循环速度，模式‘以快制慢’，手段在于谁能以更快的速度完成OODA 周期”［12］。谁在较短的时限内搜集到必要的情报和定下决心，规定任务和组织军队的行动，准备和实施对各个目标的突击，及时调集预备队和把它投入战斗，谁就能赢得胜利。

从指挥控制的视角看，鸦片战争也好，甲午战争也罢，我国军队失败的原因都是以慢对快，指挥控制周期过长。甚至到了今天，我军存在的主要问题仍然是机动速度过慢。“正如大家都承认的那样，时间是战争中一种最重要的因素”［13］。局部战争要求具有高机动性和火力相当大的作战部队，它们要能够很快地调到出事地点，并且要能够有区分地发挥它们的威力，快速部署的能力是最为重要的。快速机动无疑也是未来战争对军队的基本要求。托夫勒指出，“第三次浪潮的战争形式更加重视时间而不是空间”［14］，因此，在24 h 内运来一个营远比一个星期后运来一个师更重要。所以把部队迅速调到出事地区的能力，便是抵抗决心的表示，从而有利于在任何一方把太大的力量投入以前重新建立均势。而且未来战争中，“交战双方更多在机动战背景下，实施基于信息系统的、多维空间的非线式体系对抗作战”［15］。机动力的提高将带来战斗力的非线性提高，机动力每提高一倍，战争力就提高2～3 倍。因此，应该不断提升多域指挥控制能力，取得战争主动权。

4 构建基于区块链的快速机动指挥控制模式

在现代战争中，胜利或失败不仅要看交战双方武器的对比，而且还要看双方的机动能力，以及其背后体现的指挥控制水平。胜利的一方往往制人而不受制于人。从某种程度上看，信息化就是利用强大的感知能力和快速打击能力，迟滞和限制敌人的机动能力。未来战争快节奏的要求与指挥控制如何做到快速反应，是未来作战指挥控制面临的主要问题。因此，需要打破中心化指挥控制模式，实施基于区块链的自组织事件式指挥模式。

4.1 实施基于区块链的自主化事件式指挥

区块链、人工智能和边缘信息技术的结合，使一线部队能够获得以前难以企及的作战资源、信息和能力，使一线部队能够在很大程度上实现自主行动，贯彻灵活的事件式指挥。综合以上分析，可以看到，以往机动性更胜一筹、获胜一方在指挥控制方面往往实现了自组织和他组织的有机结合，也即该自组织发挥优势的时候就大胆运用分散指挥，该他组织发挥优势的时候就集中指挥。基于区块链构建的自主化事件指挥模式，本质上是一种快速机动的跨域敏捷指挥控制模式，它主要是自组织，但并不排斥他组织，应该说是自组织和他组织的有机结合。通过区块链技术的资源共享、动态授权、指令监管、自动执行等功能，实现权限下放、关系重组、激励参与、快速反应，从而构建起跨域敏捷指挥控制模式，其基本原理如图1 所示。

图1 基于区块链的事件式指挥基本原理示意图Fig.1 Schematic diagram of event command basic principle based on block chain

基于区块链的自主化事件式指挥充分体现了自组织的优势。现代战争中，军事行动充满危险、迷雾和不确定性，而且随着作战过程的延长和作战环境的变化而增加。指挥员要敢于授权下属，特别是一线指挥员需要快速决策、行动并适应不断变化的战场环境，这就需要自组织。指挥员发现问题后需要迅速作出决策，有时甚至需要当场决策。谁在最前沿，谁就最熟悉作战环境的当前状态，就能够最早感知到现实状况与预期想象存在的问题，也即最熟悉战斗的自然发展趋势。因此，也就最有资格作出合适的决策，确定合适的作战方式。

可以说，基于区块链的自主化事件式指挥是处理战争不确定性的最佳途径，能让处于神经末梢的指挥员最大程度利用可用时间，同时制定有效的计划并让其分队做好作战准备，以便能利用态势最顺利地完成任务。然而，光有自组织还不完善，这种快速机动的指挥控制模式实际上对两种组织形式都需要，本质上是一个不断适应的过程，需要自组织和他组织两者之间进行快速转换。一线自组织接受上级组织赋予的任务，是他组织的一员，需要接受他组织的框架约束。这种约束主要通过贯穿在整个组织中的自我约束以加强。区块链的自治系统，可以提供一种更可行的设计，既可以保留他组织的优点，又可以发挥自组织的优势，最大程度上消除传统集中指挥控制固有的不足。

4.2 利用区块链技术构建去中心化的组织

工业革命以来的中心化组织，以层级结构建立决策单元之间关联，在面对静态环境和不确定性较少的环境时整体能够运行有序，效能最优。因此，可以看到，20 世纪以前机动性较强的军队往往采用了中心化指挥控制模式，这与时代的特征有关，因为之前的时代不确定性与现在不可同日而语。组织体系的使命任务一经确定，就可以设定组织体系的使命任务，对使命任务进行分解，建立最佳程序或过程，设置程序或过程处理需要的决策单元，建立决策单元之间的层级关联，形成“决策中心”。

未来作战依然追求机动性的迅捷。在不确定性的环境中，谁的反应最快、适应力更强，谁就占据有利境地。敏捷、适应力强在正常情况下是去中心化的团队才具有的特质。未来战争形态很大程度上是城市作战、反恐作战、边缘作战，发生传统意义上的世界大战的概率已经微乎其微。因此，一线部队和边缘部队的重要性开始凸显，去中心化也越来越成一种趋势。传统指挥控制模式是层级指挥，体现了集中控制的特点，信息需要繁琐的人工确认，传输慢且难以被充分地分享。同时，下级很难了解作战行动全貌，上级指挥员也很难实时了解和掌握下级特别是一线部队的状态，往往造成信息的延迟和“过时”。因此，迫切需要“根据任务的需要进行委托授权”［16］，将人工审批权限转移智能合约，省去程序繁琐、效率低下的逐级授权环节，其基本原理如图2 所示。

图2 去中心化的人工审批权限转移智能合约示意图Fig.2 Schematic diagram of decentralized manual approval authority transfer of intelligent contract

区块链本质上是一种去中心化的数据库，要充分利用这一技术特性构建去中心化的组织，提升边缘和一线部队的力量。实际上，去中心化、区块链智能合约和网络共识共同作用，“可减少指挥过程中人为因素带来的不确定性、多样性和复杂性”［17］，缩短指挥控制OODA 环周期。尤其是通过区块链赋能，能够实时获取任务相关的跨域信息资源，自动、快速建立协作关系，使错综复杂的问题能够得到自发式的解决，提升部队快速反应能力，以有效应对战争的不确定性，达到快速机动的目的。

4.3 实现区块链环境下完全网络化的信息共享

当今世界正处在快速变化中，其标志就是发展速度更快。特别是军事行动这种激烈意志的对抗，参战各方都在不间断地相互接触，都在不断适应战场的变化，以夺取战场主动权。然而作战环境不是静态的，也不是当前态势线性的延续，而是动态演化的。参战各方和作战环境的动态特性又决定着战场上诸多因果关系，并造成作战行动的不确定性，此外，偶然性与阻力也会增加作战的不确定性。应对不确定性更为可取的方法就是迅速抓住机会采取机动，压缩OODA 环周期，进而改变态势。在任何战斗和任何情况下，机动只有迅速才能达到目的。在现代条件下，即使是正确的机动，如稍有迟缓也会落空。因此，机动必须企图简单、协调统一、实施不太费时。要想解决这些问题，就要全范围更快的感知和响应，以便满足“指挥节点反应敏捷，且支持自同步”的要求［18］。更进一步，对态势的感知需要能够快速地引入：1）许多来源，包括新来源的信息；2）各种各样的专门知识和认识（以理解、过滤和综合可利用的信息和知识）；3）多个领域上同步的作用［19］。区块链不但能实现点对点传输，而且信息对所有人都是公开的，能创造完全网络化的协作环境，让组织进行相互信任的信息分享，在内部取得前所未有的透明度，使组织中的各支小团队和边缘力量对整个体系有一个综合的了解，同时形成共同的群体意识和自发的、自行调整的组织智能，这也是打造由敏捷小团队构成的大团队的关键。区块链环境下指挥控制数据信息共享如下页图3 所示。

图3 区块链环境下指挥控制数据信息共享示意图Fig.3 Schematic diagram of C2 data information sharing underblock chain environment

由于消除了中间人，打破了以往中心化指挥控制中信息阻隔的壁垒，改变了通信能力和信息分布方面的挑战，能够第一时间让信息实现最大范围的共享，许多那些需要发生的交互作用能更为有效地完成，确保信息被广泛而迅速地分享，确保了获取的信息真实可靠，确保了一线部队的快速机动。

4.4 建立源于区块链不可篡改数据的奖惩机制

在基于区块链的快速机动指挥控制模式中，各类权限、资源和信息可灵活转移和配置，必须解决随之而来的监管问题，必须建立健全奖惩机制。由于区块链的上链数据分布存储，具有不可篡改的特性，战情记录数据基本不可能被篡改［20］。因此，上级和友邻部队都可以得到客观真实的数据，为奖惩机制的健全和完善提供了技术支撑。基于区块链的快速机动指挥控制所获得权限、资源和信息是动态构建的，它的指挥系统（“神经中枢”）、控制系统（“手脚”）、情报侦察系统（“耳目”）、通信系统（“神经脉络”）、火力打击系统（“拳头”）等可以是临时来自于不同的单位，它们借助区块链集体参与的特性形成一个新的自组织，其指控的有效性依赖于灵活重组的各参与方主动加入与积极协作，因此，必须建立奖惩机制。这种机制一方面能鼓励具备相应资源的组织和部队共同参与任务的完成，在完成任务后，对提供“耳目”“手脚”“拳头”的组织进行“好评”和激励，使其在下次出现类似的任务时能积极参与，从而尽可能地优化资源配置，实现不同作战平台的系统融合。另一方面，对出于保存实力，具备相应资源而没有积极协作的组织进行复盘分析和惩罚，避免类似事件的发生。

5 基于区块链的快速机动指挥控制过程机理

整体对抗优势的获取与维持必须建立在敏捷的指挥控制组织之上。基于区块链的快速机动指挥控制组织，可以高效地支持跨域的信息共享与自主协同，从而形成敏捷的指挥控制组织。

一个针对任务形成的指挥控制组织，包括多个决策者和平台资源，相互之间形成指挥、协同、信息交换等多类关系，在一定的规则（权限）条件下，配合完成相互关联的任务，形成组织过程，实现任务目标。如图4 所示。

图4 指挥控制组织示意图Fig.4 Schematic diagram of C2 organization

其中，上下级决策者之间形成指挥关系，不具备上下级关系的决策者之间可以按需建立协同关系；决策者拥有对所分配平台资源的控制权，指挥控制后者执行相应的任务。

当组织的使命环境出现变化时（如出现意料之外的情况），指挥控制组织的结构和运行过程需要进行调整，以适应变化。如图5 所示。其中，DM 表示决策者，P 表示平台，T 表示任务。DM 之间的实线表示针对某个任务所形成的指挥关系，虚线表示协同关系。因为新出现了临时任务T8，指挥控制组织的结构需要变化，包括决策者之间的指挥关系、决策者对平台的控制关系、平台到任务的执行关系等。

图5 指挥控制组织结构和过程变迁Fig.5 C2 organizational structure and process change

以下通过一个想定场景，说明基于区块链的跨域共享协同服务如何支持指挥控制组织的敏捷构建。场景属于多域指挥控制场景，包括特种部队指挥员、空中指挥所、空中编队指挥所、海军舰队指挥所、海军编队指挥所、联合指挥所，指挥关系如图6 所示。

图6 联合行动指挥关系示意图Fig.6 Schematic diagram of command relationship of joint operation

特种分队前出解救人质后被围，需要协助救援。特种分队指挥员首先通过分布式索引服务发现海上编队具备对敌打击能力，以及空中编队具备人质救援护送能力，然后通过动态权限管理服务请求对海上编队兵力和空中编队兵力的控制权，从而进行人质救援护送和发动对敌打击。如果该作战场景符合预设的作战规则，则通过智能合约的方式，特种部队指挥员将自动获取权限，及时引导空中支援实行救援行动，指挥海上火力对敌进行远程打击。若不符合预设条件，特种部队指挥员将向特种部队指挥所上报情况并请求相关权限，这些信息都将被存储在区块链中，各级指挥机构都能同时获取。情况紧急时，联合指挥所可直接指挥战斗，而不用等逐级上报，进而联合指挥所可以通过动态权限管理服务将对应权限写入区块链，同步到全网，相关方将通过区块链确认该授权，确认成功后移交兵力指挥权到特种分队手中，由特种分队引导、指挥作战。作战过程中，指挥控制行为监管服务将所有指控行为的信息抽取并自动记入区块链，供事后复盘评估。过程示意如图7 所示。

图7 区块链敏捷指挥控制流程图Fig.7 Flow chart of agile command and control of block chain

与之对应，传统方式如下页图8 所示。其中，资源发现、授权均需要遵循层次化的逐级上报、下达和确认的过程，流程固化，中间任何一级的失效都可能造成整体过程失效，使得任务中断，贻误战机。相比起来，传统的指控方式延迟更长且脆弱。

图8 传统指挥控制方式流程图Fig.8 Flow chart of traditional command and control mode

表1 列出了在近距离空火支援场景下，当前指挥控制组织结构与基于区块链的敏捷指控平台的情况对比。

表1 指挥控制组织结构情况对比表Table 1 Comparisons of command and control organization structure

6 结论

本文研究了历史上强大的军队战胜对手的制胜因素，可以发现一个重要的原因就是这些军队在机动性和指挥控制水平往往更胜一筹。机动力与指挥控制水平两者是息息相关的，机动力问题本质上是指挥控制问题。在现代战争中，机动性和指挥控制的重要性有增无减，弱势军队应对强敌能否保持有效的指挥控制，进而保持机动至关重要。区块链技术的兴起为构建新的指挥控制模式奠定了技术基础，应充分利用区块链技术的去中心化、分布式存储、信息共享、不可篡改等特性，打破传统的中心化指挥控制模式，构建基于区块链的快速机动指挥控制模式，即基于区块链的自组织事件式指挥模式，以有效应对现代战争的不确定性和突发性。