中国指挥与控制学会会刊 
恐怖主义严重威胁我国的安全稳定。近年来有学者认为我国已进入“全民反恐时代”,主要是依靠群众加强反恐预警与情报工作,但打击恐怖势力的强对抗性行动需要专责的武装力量来完成。反恐作战行动的参与力量多元,是由解放军、武警部队、公安及其他作战力量共同参与的联合作战行动,指挥关系较为复杂[1]。指挥关系是指挥方式的具体呈现,因此建立一个灵活高效的军警联合反恐指挥方式就显得尤为重要。
在当前联合反恐行动中,存在指挥机构临时编组,综合指挥信息系统不完善等问题,容易造成指挥混乱,延误战机等严重后果。相关研究文献[2⇓-4]从理论层面研究联合反恐指挥问题,并指出存在的上述问题,具有很好的理论指导意义,但缺少一定的科学技术支撑。战争系统是庞大复杂的,而复杂网络研究的主要内容就是系统的复杂性,因此有学者将复杂网络应用到军事领域,为推动复杂网络理论在军事方面的应用做出了很多有益的探索[5⇓⇓⇓⇓⇓⇓-12]。但到目前为止,鲜有学者利用该理论研究军警联合反恐指挥方面的问题,其主要困难在于涉及多种作战力量,跨军警协同存在困难。
协调多种作战力量,提高军警联合反恐指挥效能,关键在于如何构建灵活高效的指挥方式。任务式指挥是指以任务式命令的方式进行指挥,即上级使用简洁的命令明确任务和意图,不规定完成任务的具体方法,赋予下级决策自主权和行动自由权[13]。这种指挥方式既保持了层级指挥结构,可有效避免指挥混乱,又使下级具有充分的主动性,以便应对作战过程中的不确定性。因此,本文以军警联合反恐指挥方式为研究对象,将复杂网络理论与指挥方式相结合,构建两种军警联合反恐指挥方式网络模型,提出网络模型生成算法,并对网络效能进行分析。
1 军警联合反恐逐级指挥网络模型
为了便于对军警联合反恐指挥方式进行建模,现将各指挥机构抽象成节点,指挥机构之间的关系抽象成节点之间的边,这样可利用复杂网络的二元组图G=(V,E)来描述,其中节点集为 ,边集为 。由于现有反恐作战力量的指挥网络多为层级树状结构,这也决定了军警联合反恐逐级指挥网络模型的结构特征,即在多个具有树状结构的指挥网络间进行联合。因此,军警联合反恐逐级指挥网络模型的生成算法有以下步骤:
1)生成1个联合指挥节点作为网络的根节点,并将其指挥层级记为 ;
2)确定参与军警联合反恐的作战力量的数量K和各作战力量指挥层级N,根据各作战力量内部编制情况确定各指挥节点所属下级节点的个数,即指挥跨度M;
3)根据确定的指挥层级N和指挥跨度M,生成各作战力量的指挥网络;
4)将各作战力量指挥网络的根节点与联合指挥节点相连接,并将这些根节点的指挥层级记为L1;
5)依次标注各作战力量指挥网络下级节点的指挥层级,直至LN,生成军警联合反恐逐级指挥网络模型。
在现有的多数军警内部编制中,“三三制”是一种常见的编制原则,即指每个上级都有三个下级的编制。根据这一原则,假定在某次军警联合反恐作战行动中,作战力量数量K=3(分别记为作战力量A,作战力量B,作战力量C), 各作战力量的指挥层级N=3,各指挥节点的指挥跨度M=3,生成具有树状结构的军警联合反恐逐级指挥网络模型, 如图1 所示。
2 军警联合反恐任务式指挥网络模型
根据罗金亮等人提出的观点,作战指挥方式“去中心化”的实质是在确定指挥层级及指挥关系的基础上使各指挥节点最大化的互联。因此,军警联合反恐任务式指挥网络模型的构建可在军警联合反恐逐级指挥网络模型的基础上,使被授予相同作战任务的同级节点两两相连,增加协同关系。为了明确各节点的作战任务,使用“任务倒逼”的方式从已分配作战任务的末端节点逆向寻找其上级节点,并赋予上级节点相同的作战任务,以此类推直至根节点。军警联合反恐任务式指挥网络模型的具体生成算法可在军警联合反恐逐级指挥网络模型的基础上增加以下步骤:
1)确定作战任务的数量U,明确末端节点(指挥层级为LN)的作战任务;
2)根据指挥层级LN,将该层具有相同作战任务的节点两两相连,然后寻找各自上级节点(指挥层级为LN-1);
3)重复执行第2步直至L0,生成军警联合反恐任务式指挥网络模型。
根据上述网络生成算法,设定U=3,分别记为打击任务T1,控制任务T2,救援救护任务T3,其中打击任务主要是针对恐怖分子的武力突击,控制任务负责现场的封控与警戒,救援救护任务是后备支援与救护力量。在一次联合反恐作战行动中,假设作战力量A的末端节点按照3∶4∶2的比例分配给各作战任务,作战力量B末端节点按照2∶5∶2的比例分配给各作战任务,作战力量C末端节点按照1∶1∶1的比例分配给各作战任务,生成军警联合反恐任务式指挥网络模型,如图2 所示。
军警联合反恐任务式指挥网络模型具有以下特点:
1)指挥层级与指挥关系不受同级协同关系的影响;
2)相同作战任务的同级协同通过直接上级发挥作用。如节点A-L3-5-T1(该编号代指作战力量A内指挥层级为L3 的5号节点的任务为T1,下同)与节点B-L3-18-T1具有协同关系,两节点可将协同需求上报各自直接上级(A-L2-2-T1和B-L2-15-T1),由两个直接上级节点下达命令。同一作战力量内相同任务节点间的同级协同与之类似;
3)不相同作战任务间的同级协同需要提高审批权限。如节点A-L3--8-T2与节点C-L3--31-T1若要进行协同,需要经过节点A-L1-1-T123(T123指该节点担负T1,T2和T3三个作战任务,下同)和节点C- L1-27-T123形成连接。这符合现实情况,即对于特殊的跨任务协同需求要提高决策层级,加强集中指挥。
4)联合指挥节点作为最高指挥节点,拥有最高指挥权和决策权。
3 军警联合反恐指挥方式网络模型的网络效能分析
网络效能分析是评估新建网络模型的主要方法,研究者通过一些特征参数来分析复杂网络的网络效能,如聚类系数、平均最短路径长度和度分布等。本文还分析研究了新建网络模型是否具有小世界特性和无标度性质,以及进行网络抗毁性分析。
3.1 聚类系数
聚类系数反映了节点的邻居节点间连接的密集程度,从几何角度来看,某一节点的聚类系数 是与节点i组成的三角形个数和与节点i组成的三元组个数的比值,即
网络中所有节点聚类系数 的平均值称为平均聚类系数 ,即
其中,n是网络的节点数。
由上述定义可知,网络1(代指军警联合反恐逐级指挥网络模型,下同)的平均聚类系数为0,网络2(代指军警联合反恐任务式指挥网络模型,下同)的平均聚类系数为0.66,显然网络2的密集程度更高。
3.2 平均最短路径长度
网络通联性的强弱可根据平均最短路径长度来判断,平均最短路径长度越小,说明网络的互联互通能力越强。在无权网络中,将节点s和t之间最短路径的边数称为最短路径长度,记为 ,任意两个节点间最短路径长度的平均值称为平均最短路径长度L,即
其中V是网络的节点集。
网络1的平均最短路径长度为4.36,网络2的平均最短路径长度为2.64,网络2拥有更好的通联性。
如果一个复杂网络的平均最短路径长度较小,而且聚类系数较高,那么就称该网络具有小世界特性。由表1 可知,网络2的聚类系数较高且平均最短路径长度较小,可以判断其具有小世界特性。
表1 两种网络的部分特征参数 |
| 聚类系数 | 平均最短路径长度 | |
|---|---|---|
| 网络1 | 0 | 4.36 |
| 网络2 | 0.66 | 2.64 |
3.3 度分布
某一节点的度是指与该节点直接连接的节点的数量,从度的角度来看,节点度的大小代表着节点的重要程度。节点的度分布是指节点的度服从的分布规律,一般用分布函数P(k)来表示,即
其中, 为度为k的节点数。由此可知,P(k)是指随机选取的节点度为k的概率。网络中心节点度的分布情况如图3 和图4 所示。
研究者发现无标度网络的P(k)近似为幂律形式,即P(k)∝k-γ。由于幂律分布在双对数坐标下表现为一条斜率为幂指数的负数的直线,所以可根据直观的图形性质来判断节点度分布是否满足幂律分布。图5 和图6 分别是两种网络在双对数坐标下的节点度分布,从图中可以看出,两者的节点度分布都不具有幂律分布,即不具有无标度性质。
3.4 网络抗毁性分析
网络抗毁性分析是指网络在受到外部攻击时网络效能的变化情况。在一个网络中,可能包含多个子网,如果网络中的所有节点都有连接关系,此时该网络也是其最大连通子网;如果子网间没有连接关系,则子网节点数量最大的一个子网即为最大连通子网。下面以最大连通子网为度量指标,分别利用随机攻击和节点度攻击,在依次叠加摧毁5个网络节点的情况下观察最大连通子网的变化情况。
随机攻击是指在网络中随机选择目标节点,不受任何条件限制,效果如图7 和图8 所示。从图7 可以看出,在被摧毁10个节点时,网络1的最大连通子网的节点数为17个,网络2为30个,网络1的下降趋势很明显,其对随机攻击较为敏感,相较于网络1,网络2对随机攻击表现出较强的鲁棒性。
节点度攻击是指根据节点度的大小选择目标节点,一般先攻击节点度比较大的节点。从图8 可知,在被摧毁10个节点的时候,网络1的最大连通子网的节点数为4个,网络2为30个,网络1基本丧失其网络效能,可见网络2对节点度攻击也具有很强的鲁棒性。
由上述分析可知,构建的军警联合反恐任务式指挥网络模型具有下列特点:
1)从指挥方式看,“示以任务而不示手段”的任务式指挥使各指挥节点能明确自身的任务,在确定指挥层级及指挥关系的同时加强同级相同任务节点间的协同,有效避免指挥关系混乱。
2)从平均最短路径长度看,网络2能够缩短信息传递路径,提高信息的时效性,增强节点间互联互通能力。在聚类系数方面,网络2的密集程度较高,说明节点间联系较为紧密。
3)网络2具有小世界特性,在这样的网络中信息传递路径短,速度快,节点间相互影响较大,而且网络2在抗毁性方面也优于网络1。
同时,构建军警联合反恐任务式指挥网络对各个作战力量提出更高的要求:一是建立联合指挥机制,使各个指挥网络相互对接,确保指挥信息通畅;二是加强信息化建设,构建综合指挥信息系统,提高情报共享和战场态势感知能力;三是整合力量资源,优化内部结构,提高各作战力量的作战能力;四是进行经常性联合应急备战演练,打破各自为政的组织方式,真正形成灵活高效、浑然一体的军警联合反恐指挥方式。
4 结束语
本文利用复杂网络理论对军警联合反恐指挥方式问题进行了初步探索,通过综合分析可知,军警联合反恐任务式指挥网络将指挥权适当下放,给予下级节点合理的自主性和决策权,能够适应瞬息万变的战场环境,增强指挥节点间的协同能力。因此,军警联合反恐指挥方式应具有明确的层级结构和作战任务,同级相同任务节点间连接紧密,指挥与协同关系明确。由于未考虑节点的异质性和边的权重,对结论的正确性造成一定的影响。后续将构建更符合实际的网络,并深入研究联合反恐作战指挥方式网络在对抗中的网络演化及动力学特性。