軍事信息系統(tǒng)作戰(zhàn)活動描述方法研究＊

李志剛

（南京政治學院上海分院，上海 200433）

隨著信息化戰(zhàn)爭的不斷演變和發(fā)展，軍事信息系統(tǒng)的重要作用和價值日益顯現(xiàn)。世界軍事強國在大力發(fā)展軍事裝備的同時，都把軍事信息系統(tǒng)看作是比軍事裝備更重要的一環(huán)而予以優(yōu)先發(fā)展支持，紛紛強調(diào)基于信息系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力生成轉(zhuǎn)型[1]。

軍事信息系統(tǒng)的迅速發(fā)展，在給軍事效能帶來巨大價值的同時，自身也面臨著重大的挑戰(zhàn)。在向信息化轉(zhuǎn)型的過程中，由于使命任務(wù)、作戰(zhàn)理論、體制編制的變革，隨著從“平臺對抗”向“體系對抗”轉(zhuǎn)變，對軍事信息系統(tǒng)的設(shè)計和研發(fā)提出了諸多新的要求。

軍事信息系統(tǒng)的建設(shè)，是對作戰(zhàn)活動創(chuàng)新性的設(shè)計。例如，針對信息化條件下作戰(zhàn)指揮將逐步由過去“以計劃為中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙孕袆訛橹行摹钡奶攸c，按照適應(yīng)一體化聯(lián)合作戰(zhàn)“實時聯(lián)動”、“自主協(xié)同”的要求，來設(shè)計軍事信息系統(tǒng)的流程和作業(yè)方式等。對信息化條件下的作戰(zhàn)活動進行準確描述，是軍事信息系統(tǒng)分析與設(shè)計的基礎(chǔ)。

1 作戰(zhàn)活動描述的定義

在任務(wù)和功能分解的基礎(chǔ)上，作戰(zhàn)活動描述是從動態(tài)的角度，分析作戰(zhàn)節(jié)點之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，描述軍事信息系統(tǒng)支持的作戰(zhàn)活動過程，描述各作戰(zhàn)節(jié)點在作戰(zhàn)活動中的連接和狀態(tài)轉(zhuǎn)換，以及從時序和事件的角度分析作戰(zhàn)活動，具體可分為作戰(zhàn)活動過程描述、作戰(zhàn)節(jié)點連接描述、節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述和作戰(zhàn)活動時序描述。

作戰(zhàn)活動描述，反映了作戰(zhàn)活動中內(nèi)部和外部的信息或數(shù)據(jù)的動態(tài)交換過程，對系統(tǒng)功能、性能與效能的確定，對系統(tǒng)戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)指標的確定起著重要作用。從軍事信息系統(tǒng)研發(fā)和設(shè)計的角度，要描述的主要作戰(zhàn)活動包括偵察探測、指揮決策、指揮控制和戰(zhàn)場監(jiān)控活動等。

2 作戰(zhàn)活動過程描述

2.1 作戰(zhàn)活動過程描述的內(nèi)容

面對一個復雜的作戰(zhàn)任務(wù)時，通常會涉及諸多方面諸多環(huán)節(jié)，相應(yīng)的功能分析和設(shè)計的難度也很大。因此，一開始可以不考慮到問題所有方面和問題的所有細節(jié)，而采取分解的策略。把一個復雜的問題劃分成若干小問題，然后再分別解決，將問題的復雜性降低到人可以掌握的程度。

任務(wù)和功能分解的最終結(jié)果就是具體的作戰(zhàn)活動，C4ISR系統(tǒng)建設(shè)的目的也就是支持這樣具體的作戰(zhàn)活動得以實施。作戰(zhàn)過程描述的目的有兩個方面:一是為了獲取作戰(zhàn)活動的輸入、控制、輸出和資源信息；二是促進各類人員對作戰(zhàn)活動達成一致理解。

作戰(zhàn)過程描述的主要內(nèi)容包括:遂行作戰(zhàn)任務(wù)過程中的主要作戰(zhàn)活動，主要有活動名稱、作戰(zhàn)節(jié)點名稱；作戰(zhàn)活動之間交互的各種信息，包括信息名稱和信息內(nèi)容；作戰(zhàn)活動和信息之間的關(guān)系。

2.2 作戰(zhàn)活動過程描述的方法

活動過程的描述主要采用兩種方法。第一種是IDEF0法，主要是基于系統(tǒng)工程理論而建立的；第二種是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換圖法（DFD），主要是基于軟件需求工程建立的。兩種方法各有優(yōu)缺點，如何選擇其中一種，要根據(jù)所研究問題的特點決定。

基于IDEF0方法，作戰(zhàn)活動過程模型如圖1。其中，輸入可能是信息、數(shù)據(jù)等等；控制表達了節(jié)點受誰的指揮，根據(jù)誰的指令行動或結(jié)束行動；輸出可能是作戰(zhàn)行動結(jié)果、信息或數(shù)據(jù)等等；資源是作戰(zhàn)活動所涉及到的資源，可能是武器裝備、配屬或支援的部隊等等。

圖1 作戰(zhàn)活動建模的IDEF0描述

作戰(zhàn)活動具有層次性，因此作戰(zhàn)活動過程描述也具有層次性。如何分解作戰(zhàn)活動并沒有一個統(tǒng)一的標準，這是建模人員根據(jù)IDEF0方法進行的一項創(chuàng)造性工作。作戰(zhàn)活動分解到哪一個層次，一般情況下是一直分解到設(shè)計人員理解為止。圖2是作戰(zhàn)活動模型的層次構(gòu)成和圖形描述示意圖。

圖2 作戰(zhàn)活動的層次結(jié)構(gòu)和圖形描述示意圖

圖3給出了某項軍事應(yīng)用設(shè)計中的作戰(zhàn)決策過程描述示例。從受領(lǐng)任務(wù)開始，直到擬制下發(fā)作戰(zhàn)計劃和各種保障指示，完整地描述了指揮中心的作戰(zhàn)決策活動過程。基于這種過程描述，就能夠提出支持這種作戰(zhàn)決策活動的系統(tǒng)功能要求。

3 作戰(zhàn)節(jié)點連接描述

3.1 作戰(zhàn)節(jié)點連接描述的內(nèi)容

當對作戰(zhàn)活動過程進行分析后，應(yīng)找出作戰(zhàn)活動過程中涉及的各作戰(zhàn)節(jié)點，因為作戰(zhàn)活動宿主作戰(zhàn)節(jié)點，作戰(zhàn)節(jié)點是完成作戰(zhàn)活動的邏輯單位。由于作戰(zhàn)活動之間存在信息交換關(guān)系，所以作戰(zhàn)節(jié)點之間必然也存在著連接關(guān)系，即形成作戰(zhàn)節(jié)點連接關(guān)系。作戰(zhàn)節(jié)點連接關(guān)系表現(xiàn)了作戰(zhàn)節(jié)點上的活動、相互之間的連接關(guān)系以及交換信息的特征，反映了系統(tǒng)的分布和結(jié)構(gòu)。

圖3 作戰(zhàn)決策過程描述示例

作戰(zhàn)節(jié)點連接描述，主要是定義完成作戰(zhàn)任務(wù)的作戰(zhàn)節(jié)點，將支持作戰(zhàn)任務(wù)完成的各種作戰(zhàn)活動分配給各作戰(zhàn)節(jié)點，明確各作戰(zhàn)節(jié)點應(yīng)完成的作戰(zhàn)活動和應(yīng)具備的功能，明確各作戰(zhàn)節(jié)點之間在指揮層次上的關(guān)系，明確作戰(zhàn)節(jié)點之間的網(wǎng)絡(luò)連接方式和信息交互關(guān)系，明確作戰(zhàn)節(jié)點為完成所承擔的作戰(zhàn)任務(wù)或功能必須與外界交換的信息或數(shù)據(jù)。

這里所講的作戰(zhàn)節(jié)點，是廣義上的節(jié)點，可能是通信網(wǎng)絡(luò)上的一個節(jié)點、某一具體角色（如具體的指揮員、指揮席位等）、某一具體組織（如指揮中心、情報中心等）等等，可根據(jù)系統(tǒng)描述的層次要求，進行不同層次的抽象和分類。

3.2 作戰(zhàn)節(jié)點連接描述的方法

通常，用圖形式的方法來描述作戰(zhàn)節(jié)點連接關(guān)系，作戰(zhàn)節(jié)點之間以有向箭頭來表示指揮關(guān)系類型，并要注明在該節(jié)點進行的相應(yīng)的作戰(zhàn)活動，各作戰(zhàn)節(jié)點之間的活動關(guān)聯(lián)關(guān)系如何。對于不同的指揮關(guān)系，還可采用不同顏色或格式的連線來表示，如圖4所示。

圖4 作戰(zhàn)節(jié)點連接描述方法示意圖

4 節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述

4.1 節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述的內(nèi)容

節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換是指由作戰(zhàn)事件引起的作戰(zhàn)節(jié)點和信息系統(tǒng)的反應(yīng)。這種反應(yīng)取決于目前的狀態(tài)、應(yīng)用規(guī)則和環(huán)境條件等。在作戰(zhàn)活動過程描述中，沒有能夠詳盡地把這種作戰(zhàn)狀態(tài)與事件的因果關(guān)系描述出來，沒有從動態(tài)的角度構(gòu)劃出作戰(zhàn)節(jié)點間的聯(lián)系。節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述，就是對作戰(zhàn)節(jié)點或系統(tǒng)的狀態(tài)與作戰(zhàn)事件之間的關(guān)系進行分析，給出作戰(zhàn)過程中作戰(zhàn)節(jié)點之間的動態(tài)關(guān)聯(lián)關(guān)系。

4.2 節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述的方法

節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述，通常采用狀態(tài)圖的辦法。狀態(tài)圖可描述一個節(jié)點的狀態(tài)、引起狀態(tài)變化的事件和每個狀態(tài)改變時所發(fā)生的動作等三類信息，因此可幫助技術(shù)人員理解節(jié)點的行為反應(yīng)變化。

如圖5所示，給出了節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述的模板。在模板中，實心圓點表示初始狀態(tài)，圓角矩形表示作戰(zhàn)狀態(tài)，實心圓環(huán)表示結(jié)果狀態(tài)，連線表示與該節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換相應(yīng)的作戰(zhàn)事件或作戰(zhàn)活動。

圖5 節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述模板

基于上述的描述模板，還可以進一步擴展，如作戰(zhàn)狀態(tài)可進一步區(qū)分為子狀態(tài)，子狀態(tài)間也存在著節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換問題，這些轉(zhuǎn)換也會引起相應(yīng)的作戰(zhàn)事件或作戰(zhàn)活動。這就是由于作戰(zhàn)狀態(tài)具有層次性而產(chǎn)生的節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換的嵌套。這種嵌套式的節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述通常用于描述復雜的作戰(zhàn)活動。

圖6，給出了網(wǎng)上協(xié)同標圖作業(yè)的節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述示例。

圖6 節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述示例―網(wǎng)上協(xié)同標圖

5 作戰(zhàn)活動時序描述

5.1 作戰(zhàn)活動時序描述內(nèi)容

時間是作戰(zhàn)活動中的關(guān)鍵因素，制約著作戰(zhàn)活動的進行?；谧鲬?zhàn)活動的時間序列需求，支持作戰(zhàn)活動的有序進行，也是軍事應(yīng)用設(shè)計中需要重點考慮的問題。作戰(zhàn)活動時序描述，就是從時間的角度分析作戰(zhàn)活動的進程，剖析作戰(zhàn)節(jié)點之間在時間上的事件關(guān)聯(lián)。

5.2 作戰(zhàn)活動時序描述方法

作戰(zhàn)活動時序描述，既可以單獨描述，也可以與節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述結(jié)合起來。如圖7所示，給出了作戰(zhàn)活動時序描述的模板，其中圖左邊注明的是作戰(zhàn)節(jié)點，每個作戰(zhàn)節(jié)點右邊對應(yīng)著其時間線，時間線之間的有向連線代表著作戰(zhàn)事件或作戰(zhàn)活動，箭頭代表著節(jié)點間的控制關(guān)系（被指向的作戰(zhàn)節(jié)點是受控節(jié)點）。有向連線在時間線上的投影表示了事件延續(xù)的時間長短，而垂直的連線表示事件的觸發(fā)是短時間很快就完成了。

圖7 作戰(zhàn)活動時序描述的模板

6 結(jié)束語

軍事信息系統(tǒng)建設(shè)，是對作戰(zhàn)活動的創(chuàng)新性設(shè)計。信息條件下的作戰(zhàn)活動特別是指揮活動產(chǎn)生了本質(zhì)性的變革，這對軍事信息系統(tǒng)的設(shè)計和研發(fā)提出了創(chuàng)新性的要求。本文分析了作戰(zhàn)活動過程描述、作戰(zhàn)節(jié)點連接描述、節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述和作戰(zhàn)活動時序描述的內(nèi)容和方法，可以準確描述信息化條件下軍事人員對軍事信息系統(tǒng)的應(yīng)用需求，實現(xiàn)軍事人員與技術(shù)人員的有效溝通，是軍事信息系統(tǒng)軍事需求分析與應(yīng)用設(shè)計的基礎(chǔ)。

[1]裴波,王聰,徐小巖. C4ISR系統(tǒng)需求獲取的方法研究[J].軍事運籌與系統(tǒng)工程,2004,18(1):7-11.

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