中国指挥与控制学会会刊 
作战概念是对未来特定时间、空间范围内和战场环境条件下如何遂行作战而进行的前瞻性设计,是科学构设未来作战场景、细化研究作战行动、创新作战方法的重要前提。当前,作战概念开发是军事领域的研究前沿和理论热点。什么是作战概念开发,如何进行作战概念开发,是作战概念研究的逻辑起点。一般认为,作战概念开发是围绕作战概念的提出、设计完善、论证评估、进入条令等活动而展开的一项复杂的系统工程。随着大数据、群体智能、高超声速等各种新技术不断涌现,战争形态正在向信息化、智能化迈进,战场上涉及的各种复杂因素越来越多,作战概念的内涵也越来越复杂,作战概念创新的难度显著增大,个体自由式的研究已经赶不上作战需求嬗变的速度,作战概念研究不能单靠文字撰写,必须借助运筹分析、模型计算和仿真实验等方法或工具,在军事需求牵引和组织规划下开展专业化开发,系统地打造标准化的作战概念开发步骤和方法路径。因此,有必要在对特定作战概念研究之前,搞清楚作战概念的开发链路、基本过程和关键技术,为作战概念创新和运用奠定基础。
1 作战概念开发国内外研究现状
1.1 美军作战概念开发研究现状
“作战概念”这一术语源自美军,其将创新军事思想、开发作战概念作为军队转型建设的关键抓手。目前,美军形成了“创新提炼—集智研讨—实验验证”的作战概念开发链条,构建了覆盖联军及各军兵种、面向战略战役顶层概念和战术行动概念的多门类、多层次作战概念体系,如分布式杀伤、多域战、马赛克战、决策中心战、联合全域作战等。在作战概念验证上,美军还充分发挥作战实验优势,按照“仿真实验—原型部队试验—实兵实验—实战检验”的步骤来检验、完善并优化作战概念,加快作战概念从理论层面向实践层面的转化。
美军作战概念开发[1]的典型特点包括:一是以联合作战概念开发为核心,从源头上避免可能出现的各军种职责不明、重复建设和利益冲突问题,为整体协调推进美军转型和建设提供强有力的牵引和支撑;二是以作战能力需求为牵引,形成“关键概念统领—能力需求牵引—方案体系设计—装备系统支撑”的自上而下的整体规划和设计路线图;三是以突破前沿技术和研发关键装备为支撑,通过不断寻找整个作战体系的短板和缺陷,采取突破前沿技术和研发关键装备并举的方式予以解决,为作战概念开发和整体作战能力生成提供支撑。
归纳起来,美军在作战概念开发中充分运用了系统工程的方法,在组织领导、管理和技术等方面给出了一系列的规范化和标准化实施步骤,促进了作战概念研究的科学发展。
1.2 国内作战概念开发研究现状
近年来,国内十分重视作战概念开发和作战概念创新,认为这是一项军事科学与系统科学相互交织的复杂领域,其本质是搞清“打什么仗、怎么打仗”的问题,对推进军事斗争准备和部队建设具有基础性、先导性作用,认为以往单纯从理论层面借鉴他国军队作战概念的做法已经难以满足我军使命任务发展需求。
目前,国内作战概念开发主要围绕以下几个方面展开:1)军种作战概念研究围绕军种建设长远目标,研究适合本军种的新型作战概念与开发方法,如万宜春等人[2]提出了一种以“作战设计—桌面体验—系统实验—综合研讨”为主线的陆军作战概念设计方法;2)装备作战概念研究以装备作战使命为出发点,研究装备作战概念方案的产生过程,以此牵引装备的全生命周期运用,如郭齐胜等[3]系统研究和回答了装备作战概念的设计范围、设计目标、设计内容、设计原理、设计框架、设计流程等问题;3)新兴技术牵引的作战概念研究,如高超声速[4]、无人技术[5]、激光毁伤技术、动能技术等,但是大都停留在文字描述阶段,并未具体开展建模分析、能力评估、演示验证等研究工作,使得作战概念距离落地应用还有较长距离。
除以上研究方向外,目前,从工程开发视角研究作战概念开发的军事学术文献凤毛麟角。总的来看,国内已充分认识到作战概念开发的重要性,在军种作战概念研究、装备作战概念研究和新兴技术牵引的作战概念研究等方面付诸了理论和实践探索,但在以下三个方面还存在明显不足。
1.3 国内作战概念开发存在的主要问题
1)有关作战概念认知不一、界定不清
一是作战概念这一术语本身是舶来品,客观上的“拿来主义”导致理解和认识的不一致。国内学术界对有些新作战概念的研究,没有进行认真思考与鉴别,脱离了相关背景和条件,从外军相关资料上直接拿来使用,导致“水土不服”。如直接从美军翻译过来的“联合作战概念”,其本质是一个概念体系,包含顶层联合作战概念、联合行动概念、联合功能概念和联合集成概念,这与国内界定的联合作战概念具有较大差异。二是国内对作战概念的相关术语界定不规范,存在标准不一、边界不清的问题。国内关于作战概念的描述方式以由军事术语组织而成的文字描述为主,有些军事术语并不是严格意义上的军语,使得作战概念的边界模糊,难以廓清,导致作战概念大多停留在思维活动层面。
2)不太注重定量化工具运用
我军作战概念开发过程中,通常认为新的作战概念可能产生于一次思想的火花或者灵感的一刹那,属于思维领域的创造性活动,强调作战概念开发是一种主观活动,在研究过程中习惯于文字描述和定性分析,将基于作战进程和历史经验的逻辑推理作为主要开发手段,缺乏定量化的计算分析,在作战概念的模型构建、仿真实验、量化评估等方面还没有充分运用运筹分析、作战模拟和数理统计等现代工具,还未形成用模型论证和数据“说话”的习惯。
3)缺乏作战概念开发的工程化指导框架
作战概念开发是典型的复杂系统工程,不仅涉及军事理论、装备建设、作战运用等多领域和军事人员、研发人员、装备论证人员等多领域人员,还涉及概念提出、分析、评估、完善和进入条令等复杂过程,但至今仍缺乏规范化、全局性的指导框架。具体来说,就是对“作战概念开发”这样一个具有认知性、模糊性、抽象性的活动,缺乏一种标准化、参照化的实施框架,使多领域人员对作战概念开发过程形成一致的理解与共识,进而多领域人员可以依照框架协同快速地完成作战概念开发工作。
2 作战概念开发框架需求分析
根据国内外作战概念开发研究现状,尤其针对我军作战概念开发存在的典型问题,为提高作战概念开发的可操作性和作战概念实用化水平,笔者归纳总结了作战概念开发框架的具体需求,主要包括作战概念的描述需求、支撑体系设计需求和演示验证需求三个方面。
2.1 作战概念的描述需求
目前,军事人员提出的作战概念多采用文字进行描述,该方法存在以下明显不足:一是文字描述的作战概念抽象单一,难以满足创新作战设计的要求;二是文字描述的作战概念难以展现作战运用的动态过程;三是文档描述的作战概念缺乏数据、模型的支撑,难以满足作战概念依托软件工具进行验证与评估的需要;四是作战概念研究需要军事人员、技术研发人员、装备论证人员等多领域人员共同参与,文字描述的作战概念不能体现领域人员参与特征。因此,作战概念开发应在作战概念抽象性描述文本的基础上,采用直观可视、逻辑自洽、动态展现的描述方法进行综合描述,确保多领域人员形成对作战概念的共同理解和统一认知,为作战概念开发和应用提供认知基础。
2.2 作战概念的支撑体系设计需求
作战概念开发并不是凭空臆想、任意为之,作战概念背后隐含的是支撑作战概念运行的新型作战体系,只有对作战概念支撑体系进行建模分析和系统设计,才能使作战概念“画出来”“说清楚”“看明白”。作战概念支撑体系设计的核心着力点就是多视图建模技术。多视图建模是了解、描述复杂事物的一种常用方法,是作战概念支撑体系设计的基本途径。一方面,从问题求解维度看,多视图方法的原理体现了“分而治之”理念,它通过维度划分和问题增维,将复杂问题分解为若干维度问题,从全景图、能力维、作战域、系统维、技术域等视角分别建模描述后再进行模型组合和关联,形成了对作战概念支撑体系的整体设计;另一方面,从主体认知维度看,不同领域人员受限于领域知识水平,很难形成对作战概念支撑体系的全面认识,只能从本领域出发去理解和认识作战概念,得到不同的解构视图,所有领域人员得到的解构视图就形成了对作战概念支撑体系的整体描述。
2.3 作战概念的演示验证需求
作战概念描述和作战概念支撑体系设计主要以静态描述和逻辑验证为主,缺乏对作战概念运行机理、运用过程和效果评价的描述,应深入开展作战概念的动态演示验证,满足作战概念开发对应用场景、体系对抗、裁决评估的需求。一方面,为满足作战概念演示需求,应采用多种直观的演示方法,在逼真、动态的环境中演示作战概念中各组成要素如武器装备、战场设施、作战数据的内部逻辑和联动关系,厘清组成要素的内部关系和层次结构,研透作战概念运行的内在机理;另一方面,为满足作战概念验证需求,应当立足作战概念的运用时机和应用场景,构设面向体系对抗的实验环境,在作战想定驱动下,敌我双方展开攻防对抗,通过对抗数据采集和对抗评估,客观评价作战概念的运用效果,为作战概念优化完善提供指导。
3 “四层六段”作战概念开发框架与分析
3.1 “四层六段”作战概念开发框架
根据作战概念开发框架需求分析,从打通作战概念开发的标准化组织实施流程出发,本文提出一种“四层六段”架构的作战概念开发框架,如图1 所示。
该框架自底向上包括开发工具层、开发方法层、开发要素层和开发流程层四个层次。其中,开发工具层是支撑作战概念开发方法的辅助工具软件,开发方法层是指导作战概念开发的科学思维方法,开发要素层是开发流程的约束、活动内容或活动步骤,开发流程层表达了一个作战概念从提出想法到最终开发成型必经的程序步骤。通过四个层次间的一体联动,可为作战概念的工程化开发提供全方位支撑。根据图1 可知,作战概念开发流程具有迭代反复、动态演进的典型特征,主要包括想法产生、概念分析、模板填写、虚拟演示、能力评估和作战实验六个基本阶段。想法提出阶段,主要工作是由军事人员酝酿新的想法,初步勾勒出新的作战概念内涵;概念分析阶段,主要工作是对作战概念进行定性分析,确定作战概念的合理性和可行性;模板填写阶段,主要由军事人员依据概念分析阶段的分析结果和格式化概念模板,撰写阐述构成概念的内容;虚拟演示阶段,主要工作是以一定可视化方式对作战概念内容进行逼真展示;专家评估阶段,主要由军事专家依据评估规则和评估算法对作战概念进行“定性+定量”评估;作战实验阶段,主要工作是依托作战实验系统或者兵棋系统,在特定想定背景下对作战概念进行动态评估和实验检验。以上六个阶段构成了作战概念开发的基本链路。
3.2 作战概念开发基本链路分析
1)想法产生
作战概念相关想法的产生,绝不是依靠凭空捏造或者主观臆测,绝不能脱离时代背景条件和现实军事需求,必须以新时代军事战略方针为指导,深入分析我国家安全和军事斗争形势,紧盯科技之变、战争之变、对手之变,充分认识人工智能、大数据、物联网、高超声速等高新技术群对作战方式和制胜机理的深刻影响,将信息优势、力量运用、破网断链、作战协同、快速精确、战斗精神等制胜因素的发展变化以及太空、网络、电磁、深海等作战空间因素的变化趋势纳入作战环境,聚焦各作战方向潜在对手,深入分析其军事战略、武器装备、战法、未来动向等发展变化,进而将以上各要素作为作战概念相关想法产生的基础。想法产生阶段实际开发时,可以借助ARIZ创新算法或者头脑风暴以激发创新思维,可用支撑工具主要是思维导图工具,如Mindjet MindManager、XMind等。其中,ARIZ创新算法在创新过程的A~F六个阶段,可从1~5五个级别来考虑创新活动,如表1 所示。在想法产生阶段,可运用ARIZ创新算法开展思维创新活动,利用ARIZ算法的矛盾矩阵[6]来消除想法中的矛盾和冲突,以科学地找到关于作战概念的新想法。
表1 基于ARIZ创新算法的创新过程Tab.1 The innovation process based on ARIZ innovation algorithm |
| 级别 | 选择任务 | 选择搜寻概念 | 收集数据 | 寻找想法 | 找到想法 | 实际实施 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A | B | C | D | E | F | |
| 1 | 使用一个已有任务 | 使用一个已有的搜寻概念 | 使用已有的数据 | 使用已有的解决方案 | 使用现成的设计 | 按照已有的设计制造 |
| 2 | 在几个任务中选择一个 | 在几个搜寻概念中选择一个 | 从几种来源收集数据 | 从几个想法中选择一个 | 从几个设计中选择一个 | 修改已有的设计,然后制造 |
| 3 | 改变初始任务 | 修改适合新任务的搜寻概念 | 修改收集到的适合新任务的数据 | 改变现有的解决方案 | 改变现有设计 | 按照新的设计制造 |
| 4 | 寻找新任务 | 寻找新的搜寻概念 | 收集与新任务相关的数据 | 寻找新解决方案 | 开发新设计 | 用新的方式使用设计 |
| 5 | 寻找新问题 | 寻找新的方法 | 收集与新问题相关的数据 | 寻找新概念(原则) | 开发新的建设性概念 | 修改实施新概念的所有系统 |
注:1级表示使用一个已有的物体,不考虑其他物体;2级表示在几个物体之间选择一个;3级表示对选出来的物体做部分改变;4级表示开发一个新物体或者完全改变选择的物体;5级表示开发一套全新的复杂系统。 |
2)模板填写
作战概念各组成要素需要用规范格式进行文字阐述,这就需要依据专业的概念模板,结合作战概念的具体内容进行针对性填写。模板填写阶段就是对想法产生阶段分析结论的整理、总结、提炼和升华,对作战概念被理解、被接受、被认可、进入条令具有重要影响。作战概念模板规定了作战概念描述的内容结构,主要包括目的、范围、军事问题、运用场景、解决方案、注意事项、附录等方面的内容,作战概念模板结构如图2 所示。模板填写阶段通常使用文字处理工具填写模板中的内容,撰写中需要军事理论撰写方法和技巧的支持,确保要素齐全、内容清晰、文字明了,常用的文字处理工具有WPS Office等。
3)概念分析
作战概念开发是典型复杂系统问题,必须采取体系思维对作战概念进行分析,具体可从问题求解和主体认知两个方面进行把握。从问题求解方面看,概念分析阶段采用“分而治之”理念,通过问题增维,将作战概念分析这一复杂问题从多个不同维度去求解,分别得到分析结果,再通过求解结果的关联集成,最终得到作战概念分析结果;从主体认知维度看,概念分析阶段涉及多类不同领域人员,每一类人员受限于其领域知识水平,只能从本领域出发去认识和理解作战概念,分别得到对作战概念的分析结果,再通过对结果的关联集成,得到作战概念的分析结果。视图分析是概念分析阶段的主要开发方法,在视图分析过程中,需要重点考虑作战体系、能力需求[7]、作战活动、作战过程和武器装备等开发要素,从而在逻辑上对一个作战概念的自洽性进行充分检验,也方便不同部门、不同领域人员间的联合分析与概念讨论。多视图建模工具是概念分析阶段的主要开发工具,具体有IDEF0建模工具、SysML建模工具、UML建模工具等,主要任务是基于DoDAF框架[8]对支撑作战概念的体系进行建模,依据一定的视图开发顺序和逻辑,形成全视图、能力视图、作战视图、系统视图、技术视图等多种视图和模型产品集。以无人机集群对海作战概念为例,根据DoDAF框架可以得到高级作战概念图(OV-1),如图3 所示,该模型产品中通过侦察活动、指挥活动、投放活动、信息交互活动、信息攻击活动、火力打击活动、对敌抗击活动等全景描述了该作战概念中的作战方法和可能采取的作战活动。
4)虚拟演示
虚拟演示阶段主要采用可视化方法和虚拟仿真等手段,以作战概念支撑体系的静态结构展示和动态作战过程展示为基本形式,将构成概念实现的作战场景、作战力量、作战阶段、指挥关系以及可能的作战过程用可视化的方式表达出来,并通过动画演示和概念仿真,对作战概念进行初评,以初步修改完善作战概念,进一步辅助多领域人员对作战概念达成共同理解和一致认知。支撑虚拟演示阶段的虚拟演示工具有两类:一类是动画演示工具,如WPS演示文稿、Adobe Animate、Flash等;另一类是虚拟仿真工具,如Unity、Vega、OSG、Virtools等。
5)专家评估
专家评估是通过专家经验与客观数据相结合的方式,确定评估对象达成目标或符合一系列标准的活动,是作战概念评估的“前半程”。专家评估阶段工作的重点是评估作战概念的体系支撑能力,即评估新建作战体系对作战概念所需能力的满足程度,其本质是评估作战概念支撑体系的“预期能力”,而不是“既有能力”,其过程一般包括作战能力分解、评估数据准备、作战能力评估、作战效能评估、形成评估报告等。评估中所采用的方法主要有能力评估方法、效能评估方法和综合集成研讨厅法等,所需的支撑工具主要包括超网络建模[9]工具、系统动力学建模工具、数值计算工具、评估分析工具(如Super Decision)、可多人语音和文字交流的研讨系统等。其中,综合集成研讨厅[10]是专家评估方法的核心,它的本质是“从定性到定量再到定性”,包括专家体系、机器体系和知识体系三个紧密耦合、相互关联的部分。其中,专家体系需要形成集军事专家、建模专家、仿真专家、评估专家于一体的专家团队;机器体系需要统计分析工具、仿真分析工具、评估分析工具等工具集,构建作战仿真模型、兵力规划模型、决策分析模型、战术计算模型、交战模型等模型库以及兵力库、装备库、力量库、环境库等数据库;知识体系需要构建各领域专家知识库等数据库。
6)作战实验
作战实验是作战概念评估的“后半程”,以专家评估为起点,将作战概念置于未来可能的体系对抗场景[11-12]下,在作战想定驱动下,通过将作战概念转换为特定想定背景条件下的作战行动方案,运用仿真实验、兵棋推演以及实装实验等方法手段,对作战概念进行全流程、全要素动态检验的过程,同时也为专家的再评估提供更加详实的数据支持。作战实验的主要活动包括作战实验设计、作战实验组织、作战实验实施、作战实验分析和形成实验报告等。支撑作战实验阶段的工具主要是各层级、各领域作战实验系统,具体包括人在回路的推演和人不在回路的探索性仿真两种实验方式,均用演化的视角在动态、对抗条件下整体评估作战概念。在作战实验过程中,应采用大数据分析技术对仿真推演数据进行深度分析,采用复杂网络模型分析作战概念支撑体系内部的复杂关系,采用机器学习等人工智能技术挖掘作战概念评估的核心指标,辅助各领域专家进行分析评估。虚拟演示、专家评估和作战实验三个阶段的演示和评估结果将反馈至模板填写和概念分析阶段,形成作战概念开发的闭环回路,为作战概念的迭代优化和动态演进提供开发机制支撑。
4 结束语
作战概念开发框架是指导作战概念开发的方法指南和顶层设计,提出的“四层六段”架构为作战概念开发的提供了顶层设计和基本参照。为准确把握作战概念开发的基本逻辑,正确运用开发框架开展作战概念开发实践,在作战概念开发过程中,还应注重把握以下两个方面的问题。
一是把准作战能力需求。无论开发何种层级的作战概念,都要以能力需求为牵引开展作战概念开发工作,而能力需求多种多样,需求不明就会导致开发工作方向不清甚至无法开展,必须抓住主要矛盾,根据使命任务需要甄别出核心能力需求,在此基础上开展作战概念开发工作。
二是注重多领域人员协同。作战概念开发是复杂的系统工程,涉及军事战略、体系建设、装备论证、建模仿真、能力评估等多学科知识,需要军事、技术、管理等多领域人员共同参与,只有加强工作协同,才能最大限度地发挥作战概念开发“共同语言”的作用,使开发的作战概念既能完成使命任务要求,又能在现有技术条件支撑下研制和列装相应的武器装备,并满足一定的经济性要求。