楊迎輝,李建華,南明莉
(1.空軍工程大學(xué)信息與導(dǎo)航學(xué)院,西安 710077;2.解放軍95881部隊,北京 100095)
基于多元價值目標(biāo)的體系作戰(zhàn)信息流轉(zhuǎn)模式探析*
楊迎輝1,李建華1,南明莉2
(1.空軍工程大學(xué)信息與導(dǎo)航學(xué)院,西安 710077;2.解放軍95881部隊,北京 100095)
高效合理的信息流轉(zhuǎn)模式是有效實施基于信息系統(tǒng)體系作戰(zhàn)的前提和重要保障。引入了價值目標(biāo)理論,解析了信息流轉(zhuǎn)概念內(nèi)涵,分析了信息流轉(zhuǎn)價值目標(biāo)與作用機理,分別提出了基于最大信息流量、最佳信息質(zhì)量、最小傳輸時間和綜合價值目標(biāo)的體系作戰(zhàn)信息流轉(zhuǎn)模式,并給出了信息流轉(zhuǎn)策略。
體系作戰(zhàn),信息流轉(zhuǎn),模式,價值目標(biāo),作用機理
轉(zhuǎn)變戰(zhàn)斗力生成模式,提升基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)能力是信息化條件下軍隊建設(shè)的時代課題,其實質(zhì)是把以平臺為中心的機械化作戰(zhàn)模式,轉(zhuǎn)變?yōu)橐跃W(wǎng)絡(luò)化為中心的信息化作戰(zhàn)模式,通過信息高效流轉(zhuǎn),將信息能力賦予作戰(zhàn)體系,作用到戰(zhàn)斗力生成的各個環(huán)節(jié),最大限度地發(fā)揮信息流對物質(zhì)流和能量流的主導(dǎo)作用,實現(xiàn)信息優(yōu)勢向決策優(yōu)勢和行動優(yōu)勢轉(zhuǎn)化。深入分析體系作戰(zhàn)信息流轉(zhuǎn)價值目標(biāo)與作用機理,探索符合信息運動變化規(guī)律的信息流轉(zhuǎn)模式,對于推進(jìn)指揮信息系統(tǒng)支撐能力建設(shè),提升體系作戰(zhàn)能力具有重要意義。
體系作戰(zhàn)信息流轉(zhuǎn)價值目標(biāo)是按照價值目標(biāo)理論,對體系作戰(zhàn)信息流轉(zhuǎn)中信息重要性、價值性和實用性的總體評價,一般由信息度量要素演化而來,是構(gòu)建信息流轉(zhuǎn)模式的理論依據(jù)。
1.1 價值目標(biāo)理論簡述
價值目標(biāo)理論(Value Objective Theory)是由美國著名企業(yè)專家彼得·德在1954年提出,并逐步發(fā)展成為歐美、日本等國普遍采用的一種系統(tǒng)制定目標(biāo)并實施管理的有效方法[1]。價值目標(biāo)是指事物的重要性、值得獲得性或?qū)嵱眯裕慈藗儗陀^事物的意義、重要性等的總評價。
價值目標(biāo)以價值為出發(fā)點,以目標(biāo)為導(dǎo)向,是匯聚資源與能源塑造未來的有效手段,也是管理人員進(jìn)行目標(biāo)管理的基本方法,體現(xiàn)了目標(biāo)達(dá)成的價值。需要指出的是,即便是同一目標(biāo),由于對象、環(huán)境和需求不同,其價值也會有較大差異。
1.2 信息流轉(zhuǎn)概念內(nèi)涵
信息流轉(zhuǎn)概念有廣義和狹義之分。廣義的信息流轉(zhuǎn),是指信息用戶之間的信息交流,用戶可通過信息流轉(zhuǎn)平臺發(fā)布消息,并傳遞到指定用戶,主要包括收/寫消息、組管理、聯(lián)系人管理等,能有效提高信息交互效率。
狹義的信息流轉(zhuǎn),是指戰(zhàn)場信息依據(jù)作戰(zhàn)需要,在各作戰(zhàn)單元之間流通、交互、傳播的動態(tài)過程,是戰(zhàn)斗力生成提高的重要途徑[2],也是從信息流角度研究體系作戰(zhàn)的切入點和著力點。
1.3 信息流轉(zhuǎn)價值目標(biāo)
由于信息流量限制作戰(zhàn)行動,信息質(zhì)量影響指控精度,傳輸時間制約打擊節(jié)奏,與信息流轉(zhuǎn)的關(guān)系最為密切,對指揮決策效能的作用最為直接,因此,選擇以上三者作為主要價值進(jìn)行分析[3]。
信息流量最大化:情報偵察、指揮控制等活動的實施,都需要信息流牽引,不同類型的作戰(zhàn)節(jié)點也需要相應(yīng)的信息來指導(dǎo)或輔助其展開活動,導(dǎo)致種類多樣、數(shù)量巨大的信息交互運轉(zhuǎn),這就對信息流量提出了更高要求。信息流轉(zhuǎn)必須在有限的時間內(nèi)向不同作戰(zhàn)單元傳遞更多有用信息,以保證各戰(zhàn)場要素能依據(jù)充足、可靠的信息完成作戰(zhàn)行動。
信息質(zhì)量最優(yōu)化:為有效達(dá)成作戰(zhàn)目的,必須對敵重要目標(biāo)實施有力攻擊,這需要可靠的通信手段作為支撐,高品質(zhì)的信息作為保證。高質(zhì)量的信息可有效保持保真度和完整性,增加可用度和使用價值,減少差錯與失敗后重發(fā)次數(shù),降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān),提高作戰(zhàn)決策效率,為火力打擊單元準(zhǔn)確命中敵方目標(biāo)提供保障。
傳輸時間最小化:為確保我方指揮機構(gòu)和指揮員對戰(zhàn)場動態(tài)及時把握,接收到的信息必須實時更新、準(zhǔn)確可靠,這就對信息傳輸時間和態(tài)勢更新速度提出了極高要求。傳輸時間直接影響戰(zhàn)場信息的時效性和保鮮度,制約作戰(zhàn)打擊節(jié)奏和信息交互速度,對確保作戰(zhàn)單元及時捕獲戰(zhàn)機,迅速消滅敵時敏目標(biāo),發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用。
價值目標(biāo)綜合化:信息流量、信息質(zhì)量和傳輸時間是分別從不同角度衡量信息流轉(zhuǎn)水平的標(biāo)準(zhǔn),單獨考慮其中之一所構(gòu)建的流轉(zhuǎn)模式,在其他價值上的效能必然不夠理想,制約了信息流轉(zhuǎn)模式的作戰(zhàn)應(yīng)用,不利于流轉(zhuǎn)效能的有效發(fā)揮。
通過體系作戰(zhàn)信息流轉(zhuǎn)作用機理,可將蘊藏在作戰(zhàn)單元內(nèi)部的信息能融合貫通,生成非線性增長的作戰(zhàn)能力。
2.1 作戰(zhàn)要素鏈接聚合機理
戰(zhàn)場信息貫穿體系作戰(zhàn)全過程,圍繞信息傳輸、處理、分發(fā)等環(huán)節(jié),將分散配置的情報偵察、預(yù)警探測、指揮控制等要素耦合為有機整體,實現(xiàn)作戰(zhàn)行動一體聯(lián)動[4]。同時,基于信息流的聯(lián)通性和滲透性,作戰(zhàn)要素聚合無需強調(diào)空間集中和形式重組,可按部署分散、效能聚焦原則,依據(jù)作戰(zhàn)需求動態(tài)配置和使用資源,實現(xiàn)信息流程最優(yōu)化。
2.2 作戰(zhàn)資源動態(tài)分配機理
信息流轉(zhuǎn)依托信息能的動態(tài)運作,可即時調(diào)節(jié)物質(zhì)流和能量流的流向、流量、流速,帶動信息資源加速融入作戰(zhàn)環(huán)節(jié)和行為主體中,主導(dǎo)作戰(zhàn)平臺和武器系統(tǒng)的組織運用[4]。通過有序流動與共享,信息流轉(zhuǎn)可加快戰(zhàn)場態(tài)勢更新速度,提高信息與作戰(zhàn)行動的同步程度,為指揮員優(yōu)化配置作戰(zhàn)力量、調(diào)用和補充戰(zhàn)場物資提供實時、精確的依據(jù)。
2.3 作戰(zhàn)進(jìn)程自主控制機理
信息流轉(zhuǎn)通過定制服務(wù),可實時將通用戰(zhàn)場態(tài)勢傳至所需用戶,使各作戰(zhàn)單元同步感知、有機配合、自主協(xié)同,達(dá)成作戰(zhàn)計劃同步制定、作戰(zhàn)力量協(xié)同行動、作戰(zhàn)體系動態(tài)調(diào)整[5]。此外,信息流轉(zhuǎn)還可根據(jù)作戰(zhàn)需求,實時調(diào)整信息流屬性,通過識別信息流向,自動聚合作戰(zhàn)力量,通過調(diào)整信息流量,自動完成作戰(zhàn)配合,通過加快信息流速,自動形成新質(zhì)戰(zhàn)斗力。
2.4 作戰(zhàn)效能全域倍增機理
信息流轉(zhuǎn)可將戰(zhàn)場資源連接聚合,帶動信息能在物理域內(nèi)自由快速流動,依托網(wǎng)系聚能賦能于作戰(zhàn)體系。通過信息處理和共享,將作戰(zhàn)要素的主要功能動態(tài)聯(lián)合,實現(xiàn)戰(zhàn)場態(tài)勢實時感知、作戰(zhàn)計劃協(xié)同制定、作戰(zhàn)任務(wù)動態(tài)分配,增強信息價值[5]。對共享信息的一致理解有助于實現(xiàn)認(rèn)知協(xié)同、知識創(chuàng)能,通過按需組織運用,提高信息認(rèn)知及組織運用能力,達(dá)成戰(zhàn)場物能、信息能和智能整體倍增。
體系作戰(zhàn)信息流轉(zhuǎn)模式建立在具體作戰(zhàn)任務(wù)需求、作戰(zhàn)環(huán)境和目標(biāo)任務(wù)等因素基礎(chǔ)上,依托既定作戰(zhàn)單元和信息而形成。與傳統(tǒng)的作戰(zhàn)信息支援規(guī)劃不同,信息流轉(zhuǎn)模式的建立必須綜合考慮信息流量、質(zhì)量、時效以及信息流轉(zhuǎn)的作用機理、運行機制等。以下模式構(gòu)建中,僅考慮統(tǒng)帥部、戰(zhàn)區(qū)聯(lián)指、火力突擊力量、偵察監(jiān)視力量、信息作戰(zhàn)力量、預(yù)警探測力量和情報信息中心參戰(zhàn)的情況。
3.1 基于最大信息流量的信息流轉(zhuǎn)模式
信息流量確定了信息流轉(zhuǎn)模式所能夠同時傳輸信息的總量,伴隨作戰(zhàn)進(jìn)程及其激烈程度的變化而變化。如果實際作戰(zhàn)中同時傳輸?shù)男畔⒘髁拷咏虺^上限,信息將在傳輸網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生碰撞、沖突,導(dǎo)致差錯率增大。如果差錯率增大到一定程度,傳輸信息的流量會使網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生擁塞,極端情況下會造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓[6]。以信息流量最大化為價值目標(biāo),綜合考慮通信作用距離、信息傳輸路由耗時、信息質(zhì)量等因素,構(gòu)建信息流轉(zhuǎn)模式如圖1所示。
圖1 基于最大信息流量的信息流轉(zhuǎn)模式
該模式的信息流轉(zhuǎn)策略為:
①統(tǒng)帥部受領(lǐng)作戰(zhàn)任務(wù)后,向情報信息中心下達(dá)情報需求指令;
②情報信息中心將已有情報信息搜集整理后,存入公共數(shù)據(jù)庫,以簡短的信息上報統(tǒng)帥部,統(tǒng)帥部動態(tài)選擇所需情報信息,定下作戰(zhàn)決心;
③統(tǒng)帥部將作戰(zhàn)目的細(xì)化為作戰(zhàn)方案、保障要求等,并下達(dá)給戰(zhàn)區(qū)聯(lián)指和火力突擊力量;
④戰(zhàn)區(qū)聯(lián)指將方案進(jìn)一步細(xì)化為兵力部署、組織協(xié)同規(guī)定等,下達(dá)給偵察監(jiān)視力量和信息作戰(zhàn)力量,指導(dǎo)其兵力展開、作戰(zhàn)實施,并控制信息作戰(zhàn)力量的頻段劃分、干擾方式等;
⑤火力突擊力量按迅速組織兵力調(diào)配、物資運輸?shù)?,向偵察監(jiān)視力量、信息作戰(zhàn)力量、情報信息中心和預(yù)警探測力量提出情報保障需求,重點對敵重要機場、指控系統(tǒng)、兵力部署等進(jìn)行偵察;
⑥偵察監(jiān)視力量、信息作戰(zhàn)力量、情報信息中心和預(yù)警探測力量,通過雷達(dá)、電抗、衛(wèi)星等手段,從多方獲取情報信息,并加工處理,形成戰(zhàn)場態(tài)勢,提供給火力突擊力量,輔助其優(yōu)化打擊目標(biāo)、靈活安排戰(zhàn)術(shù);
⑦信息作戰(zhàn)力量同時還將電抗、頻段、武器參數(shù)等信息同步上傳至情報信息中心,進(jìn)行信息融合共享,輔助指揮決策。
該模式在保證信息質(zhì)量、傳輸時間達(dá)到作戰(zhàn)基本要求的情況下,通過增加作戰(zhàn)節(jié)點間連接邊數(shù),盡可能建立情報偵察節(jié)點到需求節(jié)點、指揮節(jié)點到被指揮節(jié)點之間的直達(dá)路由,以便于信息大流量、多批次傳遞,適用于攻防對抗激烈、打擊節(jié)奏快速的作戰(zhàn)情況。
3.2 基于最佳信息質(zhì)量的信息流轉(zhuǎn)模式
信息質(zhì)量是衡量網(wǎng)絡(luò)信息資源性能最基本最主要的標(biāo)準(zhǔn)。作為信息格式的數(shù)據(jù)、圖像、聲音等,在傳輸交互中均會不同程度地產(chǎn)生一定的誤碼率、抖動和干擾,造成信息失真,降低信息質(zhì)量,導(dǎo)致信息的完整性、準(zhǔn)確性、可信度、可用性等受損,制約指揮人員的決策思維,影響指揮決策質(zhì)量和作戰(zhàn)打擊效果[7]。以最佳信息質(zhì)量為優(yōu)化目標(biāo),兼顧信息準(zhǔn)確性、關(guān)聯(lián)性和可用性,消除作戰(zhàn)單元決策節(jié)點信息的偏差和誤差的不確定性,構(gòu)建信息流轉(zhuǎn)模式如圖2所示。
圖2 基于最佳信息質(zhì)量的信息流轉(zhuǎn)模式
該模式的信息流轉(zhuǎn)策略為:
①統(tǒng)帥部受領(lǐng)作戰(zhàn)任務(wù)后,將作戰(zhàn)意圖和決心細(xì)化為作戰(zhàn)方案、保障要求等,下達(dá)給戰(zhàn)區(qū)聯(lián)指和火力突擊力量;
②戰(zhàn)區(qū)聯(lián)指將方案計劃進(jìn)一步細(xì)化為兵力部署、組織協(xié)同規(guī)定等,下達(dá)給偵察監(jiān)視力量、信息作戰(zhàn)力量、情報信息中心和預(yù)警探測力量,指導(dǎo)其兵力展開和作戰(zhàn)協(xié)同,并對信息作戰(zhàn)力量的頻段劃分、干擾方式,以及預(yù)警探測力量的信息調(diào)制方式、工作模式等進(jìn)行控制;
③火力突擊力量迅速組織兵力調(diào)配、物資運輸?shù)?,向偵察監(jiān)視力量、信息作戰(zhàn)力量和情報信息中心提出情報需求,重點對敵重要機場、指控系統(tǒng)、地防兵力部署等進(jìn)行偵察;
④偵察監(jiān)視力量、信息作戰(zhàn)力量和情報信息中心根據(jù)火力突擊力量的情報需求,通過雷達(dá)、電抗、衛(wèi)星等手段,從多方獲取情報信息,并進(jìn)行加工處理,形成戰(zhàn)場態(tài)勢,提供給火力突擊力量,輔助其優(yōu)化打擊目標(biāo)、靈活安排戰(zhàn)術(shù);
⑤偵察監(jiān)視力量和預(yù)警探測力量同時還將雷情信息、航偵信息等同步上傳至情報信息中心,進(jìn)行信息融合共享,輔助作戰(zhàn)指揮決策。
該模式在保證信息流量、傳輸時間達(dá)到作戰(zhàn)基本要求的情況下,使信息流轉(zhuǎn)采用質(zhì)量高、誤碼率低的信道,增強了信息內(nèi)容質(zhì)量及表達(dá)質(zhì)量,確保傳遞高質(zhì)量的信息,提高指揮決策準(zhǔn)確性,是對關(guān)鍵作戰(zhàn)目標(biāo)實施打擊時常用的信息流轉(zhuǎn)模式[8]。
3.3 基于最小傳輸時間的信息流轉(zhuǎn)模式
體系作戰(zhàn)對抗激烈,攻防節(jié)奏快,對信息傳輸時間有著極強的限制,要求作戰(zhàn)單元必須在有限的時間內(nèi)對作戰(zhàn)指令或行動作出有效響應(yīng)。由于話音、圖像、視頻等作戰(zhàn)信息的傳輸過程涉及多個中間環(huán)節(jié),要經(jīng)過電話線、電纜、電臺、微波和衛(wèi)星等多種介質(zhì),占用了較多通信資源,不可避免地遇到排隊等待、系統(tǒng)服務(wù)、信號傳播等制約,延長信息流動時間,降低信息時效性,影響作戰(zhàn)指揮決策效率。以最小傳輸時間為優(yōu)化目標(biāo),并滿足信息實時傳輸?shù)男枰瑯?gòu)建信息流轉(zhuǎn)模式如圖3所示。
圖3 基于最小傳輸時間的信息流轉(zhuǎn)模式
該模式的信息流轉(zhuǎn)策略為:
①、②和③與基于最大信息流量的信息流轉(zhuǎn)模式對應(yīng)部分相同;
④戰(zhàn)區(qū)聯(lián)指將方案計劃進(jìn)一步細(xì)化為兵力部署、組織協(xié)同規(guī)定等,下達(dá)給偵察監(jiān)視力量和預(yù)警探測力量,指導(dǎo)其兵力展開和作戰(zhàn)協(xié)同,并對預(yù)警探測力量的信息調(diào)制方式、工作模式等進(jìn)行控制;
⑤火力突擊力量迅速組織兵力調(diào)配、物資運輸?shù)?,向信息作?zhàn)力量、情報信息中心和預(yù)警探測力量提出情報需求,重點對敵重要機場、指控系統(tǒng)、地防兵力部署等進(jìn)行偵察;
⑥信息作戰(zhàn)力量、情報信息中心和預(yù)警探測力量根據(jù)火力突擊力量的情報需求,通過電抗、航偵、衛(wèi)星等手段,從多方獲取情報信息,并進(jìn)行加工處理,形成戰(zhàn)場態(tài)勢,提供給火力突擊力量,輔助其優(yōu)化打擊目標(biāo)、靈活安排戰(zhàn)術(shù);
⑦偵察監(jiān)視力量還將雷情信息同步上傳至情報信息中心,進(jìn)行信息融合共享,輔助指揮決策。
該模式在保證信息流量、信息質(zhì)量達(dá)到作戰(zhàn)基本要求的情況下,通過減少傳輸路由數(shù)量,優(yōu)化傳輸路徑,選擇傳輸速率高的信道,簡化流動中間環(huán)節(jié),縮短傳輸時間,降低傳輸時延,實現(xiàn)信息高效傳遞共享,適用于作戰(zhàn)用戶急需、處理工作簡單的信息流轉(zhuǎn)情況[9]。
3.4 基于綜合價值目標(biāo)的信息流轉(zhuǎn)模式
在實際作戰(zhàn)中,構(gòu)建信息流轉(zhuǎn)模式往往需綜合考慮信息流量、信息質(zhì)量和傳輸時間等多種因素,以達(dá)到作戰(zhàn)性能整體最優(yōu)[10]。同時選取信息流量最大化、信息質(zhì)量最佳化和傳輸時間最小化為優(yōu)化目標(biāo),構(gòu)建信息流轉(zhuǎn)模式如圖4所示。
圖4 基于綜合價值目標(biāo)的信息流轉(zhuǎn)模式
該模式的信息流轉(zhuǎn)策略是:
①和③與基于最大信息流量的信息流轉(zhuǎn)模式對應(yīng)部分相同;
②情報信息中心向偵察監(jiān)視力量發(fā)出情報需求,匯集整理反饋信息,以及已有情報信息,存入服務(wù)器、公共數(shù)據(jù)庫,以簡短的信息上報至統(tǒng)帥部,統(tǒng)帥部動態(tài)選擇所需信息,輔助定下作戰(zhàn)決心;
④戰(zhàn)區(qū)聯(lián)指將方案計劃進(jìn)一步細(xì)化為兵力部署、組織協(xié)同規(guī)定等,下達(dá)給偵察監(jiān)視力量和預(yù)警探測力量,指導(dǎo)其兵力展開和作戰(zhàn)協(xié)同,并對預(yù)警探測力量的信息調(diào)制方式、工作模式等進(jìn)行控制;
⑤火力突擊力量迅速組織兵力調(diào)配、物資運輸?shù)?,向偵察監(jiān)視力量、信息作戰(zhàn)力量和情報信息中心提出情報需求,重點對敵方重要機場、指控系統(tǒng)、地防兵力部署等進(jìn)行偵察;
⑥偵察監(jiān)視力量、信息作戰(zhàn)力量和情報信息中心根據(jù)火力突擊力量的情報需求,通過電抗、航偵等手段,從多方獲取情報信息,并進(jìn)行加工處理,形成戰(zhàn)場態(tài)勢,提供給火力突擊力量,輔助其優(yōu)化打擊目標(biāo)、靈活安排戰(zhàn)術(shù)。
該模式兼顧了信息流量、信息質(zhì)量和傳輸時間等流轉(zhuǎn)價值,在一定程度上優(yōu)化了傳輸路徑,增加了傳輸流量,提高了傳輸質(zhì)量,減少了傳輸時間,是最常采用的信息流轉(zhuǎn)模式之一。
體系作戰(zhàn)信息流轉(zhuǎn)模式涉及軍隊體制編制、武器裝備、綜合保障等問題,并伴隨兵力構(gòu)成、作戰(zhàn)階段的改變而改變。本文在構(gòu)建信息流轉(zhuǎn)模式時,僅考慮信息流量、信息質(zhì)量和傳輸時間等因素,具有一定局限性,后續(xù)將采用數(shù)學(xué)推導(dǎo)和計算機仿真的方法,定量研究信息流轉(zhuǎn)作用機理和作用過程,使信息流轉(zhuǎn)模式更好地適應(yīng)復(fù)雜多變的戰(zhàn)場環(huán)境,滿足體系作戰(zhàn)信息高效流轉(zhuǎn)需求。
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Analysis on System Operation Information Flowing Pattern Based on Multi-value Objective
YANG Ying-hui1,LI Jian-hua1,NAN Ming-li2
(1.Information and Navigation Institute Air Force Engineeing University,Xi’an 710077,China;
2.Unit 95881 of PLA,Beijing 100095,China)
Efficient and reasonable information flowing pattern is the precondition and important guarantee for system operation based on information system.In this article,value objective theory is introduced,concepts of information flowing are solved.Value objectives and function mechanisms are analyzed,four system operation information flowing patterns based on the maximum information flux,best information quality,minimum transmission time and integrative value objective are provided separately and detailed information flowing strategies are given correspondingly.
system operation,information flowing,pattern,value objective,function mechanism
E96
A
1002-0640(2015)03-0006-05
2014-01-11
2014-03-19
國家自然科學(xué)基金(61174162);陜西省自然科學(xué)基金資助項目(SJ08-ZT13)
楊迎輝(1988- ),男,河南洛陽人,博士研究生。研究方向:空軍信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)與運用。