作戰(zhàn)實驗工程的基本概念與體系構(gòu)成研究

戰(zhàn)曉蘇

(軍事科學院 軍事運籌分析研究所，北京100091)

二戰(zhàn)結(jié)束以來，體系作戰(zhàn)能力的評估、聯(lián)合作戰(zhàn)的論證與模擬、作戰(zhàn)行動的實驗性研究、武器裝備論證與體系結(jié)構(gòu)研究、裝備作戰(zhàn)效用作戰(zhàn)應(yīng)用研究，很少建立在實戰(zhàn)條件支持的前提下，不能被實戰(zhàn)檢驗往往是這類論證與研究中最難以逾越的障礙。

近三十年，科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，為作戰(zhàn)實驗的興起提供了三大條件:一是社會信息基礎(chǔ)的發(fā)展提供了豐富的信息資源;二是高新技術(shù)的發(fā)展提供了高效的認知手段;三是系統(tǒng)科學的發(fā)展提供了科學的研究方法。這些條件的積累和成熟，與戰(zhàn)爭和軍隊的信息化轉(zhuǎn)型相結(jié)合，為作戰(zhàn)實驗的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，推動了與信息化軍事變革相一致的軍事科技變革。

當代作戰(zhàn)實驗的發(fā)展，經(jīng)歷了三個階段。第一階段是20世紀90年代之前，是作戰(zhàn)實驗思想和技術(shù)孕育時期，其主要特點是以軍事運籌學的創(chuàng)立、作戰(zhàn)模擬技術(shù)和軍用仿真技術(shù)的起步為基礎(chǔ)，明確提出了“作戰(zhàn)實驗”的理念。

第二階段為20世紀90年代，是作戰(zhàn)實驗的創(chuàng)立時期，其主要特點是作戰(zhàn)實驗隨著信息化軍事變革的浪潮而迅速興起，成為直接推動新軍事革命的一個重要因素。

第三階段為進入21世紀之后，是作戰(zhàn)實驗推廣和成熟的時期，其主要特點是與信息化條件下軍事實踐相適應(yīng)的作戰(zhàn)實驗體系基本形成。

作戰(zhàn)實驗的基本職能作用，是運用現(xiàn)代科學實驗方法手段研究信息化戰(zhàn)爭，為作戰(zhàn)理論創(chuàng)新、方案論證、重點戰(zhàn)法研究和輔助決策提供支持服務(wù)。從職能作用出發(fā)，作戰(zhàn)實驗工程的核心功能是為作戰(zhàn)實驗活動提供基礎(chǔ)實驗手段、綜合論證實驗手段和工程技術(shù)支撐條件方面的全面支持。

作戰(zhàn)實驗工程采用超越傳統(tǒng)作戰(zhàn)模擬的方法和技術(shù)，主要面向作戰(zhàn)決策、聯(lián)合作戰(zhàn)以及武器裝備體系等領(lǐng)域研究與論證。以美軍為例，除了軍方的作戰(zhàn)實驗室以外，美國政府和軍方還支持建立一些半軍方和民間的研究機構(gòu)實驗室，如蘭德公司、霍普金斯大學等都建立了高層次的作戰(zhàn)實驗室，從而形成了較完整的作戰(zhàn)實驗室體系。

1 基本概念及其主要作用

1.1 基本概念

從基本概念角度來講，作戰(zhàn)實驗工程就是在現(xiàn)代信息科學技術(shù)，特別是在軍事運籌學理論、系統(tǒng)科學與系統(tǒng)工程技術(shù)、軍事建模理論與方法、系統(tǒng)仿真科學技術(shù)、智能科學技術(shù)、各類先進計算技術(shù)以及其他相關(guān)軍事工程技術(shù)支撐下，充分發(fā)揮各領(lǐng)域軍事專家的創(chuàng)造性，以定性與定量相結(jié)合的運籌分析模式，采用綜合集成與人機交互研討為主的實驗方式，結(jié)合各種先進的智能化協(xié)同化實驗手段，全面支持對作戰(zhàn)行動、作戰(zhàn)指控、作戰(zhàn)方案與戰(zhàn)法、裝備作戰(zhàn)運用等方面進行探討、研究與分析的實驗工程理論與支撐技術(shù)的總和。

1.2 對軍事科研手段創(chuàng)新的推動

作戰(zhàn)實驗是繼戰(zhàn)爭實踐、演習訓練、軍事理論研究之后，第四種認識戰(zhàn)爭的新途徑。在作戰(zhàn)實驗中，實驗者根據(jù)研究課題規(guī)定的任務(wù)，利用專門的手段和設(shè)備對研究對象進行干預(yù)，人為地控制或模擬研究對象，以便在接近實戰(zhàn)的條件下對其進行觀察，從而獲得大量的實驗樣本。這樣，作戰(zhàn)實驗為實驗人員提供了豐富的素材，提供了觀察的窗口，提供了定量定性綜合分析的平臺，可以更好地發(fā)揮實驗人員的主觀能動性，獲得更加全面、深刻的感性認識，以此作為基礎(chǔ)，促進理論的概括和提煉。

在信息化戰(zhàn)爭條件下，現(xiàn)實的軍事論證要求有高層次、高水平、綜合性的作戰(zhàn)實驗室與之相配套，這些實驗室應(yīng)是研討式、對抗式的，不僅要適應(yīng)作戰(zhàn)研究需要，還要能夠支持重大問題研究論證需要。這些特殊要求，決定了作戰(zhàn)實驗工程在體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能、實驗方式、基礎(chǔ)設(shè)施等方面都需要進行更大創(chuàng)新。

軍事理論研究與作戰(zhàn)研究需要技術(shù)手段的全面支持，而相關(guān)軍事工程技術(shù)、信息科學技術(shù)的融合發(fā)展，為作戰(zhàn)實驗工程研究創(chuàng)造了可能性。

現(xiàn)代戰(zhàn)爭的發(fā)展節(jié)奏加快，需要工程化方法支持:需要綜合性的定量與定性相結(jié)合的集成化、工程化的實驗技術(shù)手段與方法;現(xiàn)代戰(zhàn)爭需要集成群體智慧與信息資源:為群體智慧對抗和體系對抗研究方面提供技術(shù)支持平臺與協(xié)同論證工作環(huán)境。

1.3 對作戰(zhàn)模擬工程技術(shù)的繼承

作戰(zhàn)實驗工程與作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)建設(shè)工程都強調(diào)定量與定性相結(jié)合的仿真論證推演方法，都要使用相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)支持和作戰(zhàn)模型支持。

但是，作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)強調(diào)模擬過程的完整性，要求實時的或超實時的，能夠模擬各種預(yù)定情況。作戰(zhàn)實驗過程中，模擬仿真只是一種具體手段與工具，實驗功能具有前瞻性、創(chuàng)造性和創(chuàng)新性。同時，作戰(zhàn)實驗工程更加強調(diào)工程實施的規(guī)范化。作戰(zhàn)實驗工程理論，是科學技術(shù)和實驗理論結(jié)合的中介和橋梁，探討把先進仿真技術(shù)轉(zhuǎn)化到作戰(zhàn)實驗實踐中的一般原則、可能性、實現(xiàn)途徑和方法;總結(jié)作戰(zhàn)實驗活動中的工程規(guī)則、技術(shù)、模式和程序。

2 作戰(zhàn)實驗工程的基本構(gòu)成

作戰(zhàn)實驗工程主要包括作戰(zhàn)實驗基礎(chǔ)理論、作戰(zhàn)實驗軍事需求工程、作戰(zhàn)實驗工程技術(shù)體系結(jié)構(gòu)、作戰(zhàn)實驗平臺體系架構(gòu)、工程管理體系建設(shè)、作戰(zhàn)實驗工程人才隊伍體系等六元組結(jié)構(gòu)。

2.1 作戰(zhàn)實驗基礎(chǔ)理論

作戰(zhàn)實驗基礎(chǔ)理論以現(xiàn)代信息科學技術(shù)為依托，主要包括軍事運籌學理論、系統(tǒng)科學與系統(tǒng)工程技術(shù)、軍事建模理論與方法、系統(tǒng)仿真科學技術(shù)、智能科學技術(shù)，各類先進計算技術(shù)以及其他相關(guān)軍事工程技術(shù)。

2.2 作戰(zhàn)實驗軍事需求工程體系架構(gòu)

強調(diào)以聯(lián)合作戰(zhàn)實驗為核心的能力建設(shè)，通過一體化體系結(jié)構(gòu)，基于作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)視圖，分析任務(wù)，明確作戰(zhàn)需求;基于系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)視圖和技術(shù)體系結(jié)構(gòu)視圖，評估能力，發(fā)現(xiàn)能力縫隙;在任務(wù)分析能力分析的基礎(chǔ)上，提出建議和能力需求。

(1)作戰(zhàn)實驗軍事需求體系構(gòu)架:建立體系框架結(jié)構(gòu)，提出任務(wù)及能力需求清單，采用自頂向下的需求確認方法，著力研究聯(lián)合作戰(zhàn)所急需解決各種矛盾與問題;研究面向需求論證、管理與應(yīng)用的協(xié)同實施流程，使之具有較強的針對性和可操作性。

(2)作戰(zhàn)實驗軍事需求內(nèi)容:綜合應(yīng)用系統(tǒng)科學、軟件需求工程、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計等領(lǐng)域成果，研究軍事需求與系統(tǒng)需求的關(guān)系;綜合使命任務(wù)、作戰(zhàn)環(huán)境、作戰(zhàn)背景與條件的影響，解決實驗平臺的功能設(shè)計和實驗結(jié)果與需求適應(yīng)性評估手段等方面的問題。

2.3 作戰(zhàn)實驗工程技術(shù)體系結(jié)構(gòu)

作戰(zhàn)實驗工程技術(shù)體系主要包括軍事建模技術(shù)、系統(tǒng)仿真實驗技術(shù)、運籌與分析評估實驗技術(shù)、推演與博弈研討實驗技術(shù)、信息融合與支持實驗技術(shù)、智能系統(tǒng)工程技術(shù)、作戰(zhàn)實驗戰(zhàn)場環(huán)境構(gòu)建技術(shù)、先進計算與顯控支撐技術(shù)、實驗平臺綜合集成與管理技術(shù)等。

2.4 作戰(zhàn)實驗平臺體系架構(gòu)

作戰(zhàn)實驗室平臺建設(shè)是一項龐大的系統(tǒng)工程，在方法、手段、內(nèi)容、使用上都已不同于傳統(tǒng)的作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)的開發(fā)，現(xiàn)有的作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)已不能滿足作戰(zhàn)實驗室工程建設(shè)的需求。作戰(zhàn)實驗平臺體系架構(gòu)主要包括平臺主要類型、基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境、主要實驗工具、體系結(jié)構(gòu)框架、技術(shù)路線與實現(xiàn)途徑、運行與技術(shù)管理體系。

2.5 工程管理體系建設(shè)

作戰(zhàn)實驗工程管理體系主要包括作戰(zhàn)實驗設(shè)計與管理、實驗組織與實施管理、標準規(guī)范與工程管理、應(yīng)用與驗證檢驗管理、作戰(zhàn)實驗工程組織體系建設(shè)。

2.6 作戰(zhàn)實驗工程人才隊伍體系

作戰(zhàn)實驗工程需要一大批各種類型的高素質(zhì)人才，以持續(xù)推進作戰(zhàn)實驗基礎(chǔ)建設(shè)與發(fā)展，較好完成各類作戰(zhàn)實驗任務(wù)。作戰(zhàn)實驗工程人才隊伍建設(shè)，主要包括作戰(zhàn)實驗研究隊伍、作戰(zhàn)實驗開發(fā)隊伍、作戰(zhàn)實驗管理隊伍和作戰(zhàn)實驗保障隊伍的建設(shè)。

3 作戰(zhàn)實驗工程的特點分析

作戰(zhàn)實驗工程與相關(guān)軍事工程技術(shù)相比較，具有鮮明的特征:

(1)具有支撐虛擬構(gòu)造、科學求證、超前實踐的實踐性特征。根據(jù)實驗主體和目的，支持研究論證型實驗、指揮(決策性)評估實驗、訓練預(yù)演型實驗、實戰(zhàn)檢驗性實驗。強調(diào)研究結(jié)果的螺旋式進化。

(2)具有面向?qū)崙?zhàn)的群體智慧集成和綜合集成特征。主要包括信息資源融合與集成、實驗環(huán)境集成的綜合集成特征和分布式認知特征，強調(diào)人的主體地位與作用。

(3)具有支撐發(fā)現(xiàn)型實驗、驗證型實驗和演示型實驗的實用工具特征。能夠提供發(fā)現(xiàn)新戰(zhàn)爭規(guī)律、提示戰(zhàn)爭特點、創(chuàng)立戰(zhàn)爭新概念的實驗工具;能夠提供分析、檢驗、證實戰(zhàn)爭規(guī)律的實驗工具;能夠提供演示在作戰(zhàn)實踐中運用新思想、新戰(zhàn)法、新技術(shù)的實驗工具。

4 作戰(zhàn)實驗工程的發(fā)展趨勢

作戰(zhàn)實驗工程建設(shè)著眼推進中國特色新軍事變革，適應(yīng)軍事理論創(chuàng)新、武器裝備發(fā)展、軍事技術(shù)進步、體制編制調(diào)整和訓練改革的需要，構(gòu)建覆蓋戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)各層次作戰(zhàn)指揮、訓練、科學研究、裝備論證等功能完善的新型實驗室體系，牽引、支撐、推動軍隊信息化建設(shè)。

作戰(zhàn)實驗工程今后較長時期的任務(wù)，是建立面向戰(zhàn)略決策、戰(zhàn)役作戰(zhàn)、軍隊建設(shè)等領(lǐng)域的作戰(zhàn)實驗支持工具、系統(tǒng)和環(huán)境，以滿足軍事科研的需要和國防建設(shè)的需要。隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展及其在作戰(zhàn)實驗工程技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，作戰(zhàn)實驗工程技術(shù)將向以下方向發(fā)展:

(1)實驗平臺建設(shè)的體系化。各軍兵種、各級別實驗室間的互聯(lián)、互通與互操作性必須成為實驗平臺建設(shè)的發(fā)展方向之一，逐步形成全軍各軍兵種、科研機構(gòu)、院校主要的作戰(zhàn)實驗室分布式綜合集成，共同構(gòu)建協(xié)同工作的虛擬綜合戰(zhàn)場環(huán)境的作戰(zhàn)實驗室群體。各類作戰(zhàn)實驗室在信息上實現(xiàn)資源共享，在模型上實現(xiàn)互聯(lián)互通，從而形成綜合實驗環(huán)境。

(2)實驗論證功能的綜合化。一體化的實驗論證系統(tǒng)將對各方面單一功能的模型、系統(tǒng)進行綜合集成，形成多層次、多角度、適應(yīng)不同實驗需求的綜合性實驗功能，避免重復(fù)性的系統(tǒng)開發(fā)工作。

(3)實驗論證系統(tǒng)的智能化。作戰(zhàn)實驗工程可以提供智能化的實驗系統(tǒng)，能夠輔助研究人員選擇適當?shù)南到y(tǒng)和模型對相關(guān)研究問題論證研究。著重于體現(xiàn)智能方法的應(yīng)用，特別是突出軍事專家的作用，以適應(yīng)模擬規(guī)模擴大、模擬內(nèi)容越來越復(fù)雜的需要。

(4)實驗論證手段的一體化。對一體化聯(lián)合作戰(zhàn)問題的研究需要一體化的實驗論證手段的支持。一體化聯(lián)合作戰(zhàn)實驗是作戰(zhàn)實驗工程發(fā)展的必然方向。

5 小結(jié)

通過上述討論可以看出，作戰(zhàn)實驗工程作為一個新興的軍事工程技術(shù)體系，具有廣寬的發(fā)展前景。作戰(zhàn)實驗工程著眼作戰(zhàn)實驗?zāi)芰Πl(fā)展和應(yīng)用實踐的需要，全面提供作戰(zhàn)實驗場所建設(shè)和作戰(zhàn)實驗平臺構(gòu)建的工程技術(shù)支撐手段。

本文在研究作戰(zhàn)實驗工程體系的主要構(gòu)成基礎(chǔ)上，分析了作戰(zhàn)實驗工程的三個方面基本特征，還對作戰(zhàn)實驗工程的發(fā)展方向進行了預(yù)測性探討。

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14 中國系統(tǒng)工程學會.系統(tǒng)科學與系統(tǒng)工程學科發(fā)展報告［M］.北京:中國科學技術(shù)出版社，2010.

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