作戰(zhàn)方案的計(jì)算機(jī)描述可行性研究

尹岳昆，周 杰，史春民

（1.海軍潛艇學(xué)院，山東 青島 266041；2.海軍92882部隊(duì)，山東 青島 266000）

0 引 言

指揮控制（Command and Control，C2）是軍隊(duì)作戰(zhàn)最重要的活動(dòng)之一。為了完成軍隊(duì)的作戰(zhàn)使命，指揮員在計(jì)劃、調(diào)整、協(xié)調(diào)以及控制軍隊(duì)及其作戰(zhàn)行動(dòng)的過程中需要部署安排各種人員、設(shè)備、通信、設(shè)施、過程等，并由此實(shí)現(xiàn)其指揮控制功能[1]。在作戰(zhàn)過程中，各種指揮控制信息如指揮員的意圖、命令、指示等，需要在各下屬單位之間快速交流和溝通，以滿足快節(jié)奏作戰(zhàn)行動(dòng)的需要，指揮控制也因此成為技術(shù)革新的關(guān)鍵目標(biāo)。

1 作戰(zhàn)方案形式化描述的必要性

1.1 指控系統(tǒng)發(fā)展的需求

進(jìn)入21世紀(jì)以來，各國軍隊(duì)出現(xiàn)了不少數(shù)字化、自動(dòng)化指揮控制系統(tǒng)（如一般意義上的C4ISR系統(tǒng)以及具有多種功能的作戰(zhàn)分析支持系統(tǒng)），由此導(dǎo)致以往局限于人與人之間交流、以自由文本形式出現(xiàn)的指控信息需要進(jìn)行數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化，從而提供給各類指控系統(tǒng)進(jìn)行分析和處理。換言之，越來越多的指控信息將不僅僅是在人-機(jī)之間交流，更多地變?yōu)樽詣?dòng)化系統(tǒng)間無人參與的信息傳輸。

1.2 作戰(zhàn)仿真發(fā)展的需求

對指揮控制信息進(jìn)行數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化的另一個(gè)需求源于作戰(zhàn)仿真。作戰(zhàn)仿真在輔助決策支持、作戰(zhàn)計(jì)劃開發(fā)方面已經(jīng)顯示出其無可替代的重要性[2]。在指控領(lǐng)域，盡管最終仍然需要人做出決策，但已經(jīng)出現(xiàn)了越來越多的自動(dòng)或半自動(dòng)的決策支持系統(tǒng)。這些決策支持系統(tǒng)無一例外均使用仿真技術(shù)來預(yù)測、評估未來行動(dòng)的結(jié)果[3]。目前，在這些決策支持系統(tǒng)中進(jìn)行仿真時(shí)，需要大量的準(zhǔn)備時(shí)間將想定、方案編碼成各系統(tǒng)特定的輸入格式，以及使用大量資源來分析理解態(tài)勢并對方案進(jìn)行處理。這種不足同樣是由于指控信息沒有標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化的統(tǒng)一形式。因此，在指揮控制與作戰(zhàn)仿真之間存在一個(gè)迫切需要填補(bǔ)的“空白”——將傳統(tǒng)的指控信息轉(zhuǎn)換成仿真系統(tǒng)所能理解的數(shù)字信息以及從仿真系統(tǒng)中獲得可操作性的結(jié)論。

2 通用描述語言的基本特征

基于以上需求，迫切需要面向作戰(zhàn)仿真的要求提出一種適合描述戰(zhàn)方案的形式化語言（Operation Plan Def i nition Language，OPDL），即通用的、形式化的適合描述作戰(zhàn)方案的語言[4]。這種語言不是自然語言的簡單變種，而是數(shù)字化、無歧義的。用它所描述的作戰(zhàn)計(jì)劃、方案不提供給指揮員閱讀理解用，而是作為作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)的輸入。另一方面，這種語言不應(yīng)該限制指揮員意圖的充分表達(dá)，即語言需要具有強(qiáng)大的表達(dá)能力[5-6]。

這種語言的主要用途是將自然語言描述的作戰(zhàn)方案、想定表示成無歧義的、數(shù)字化、規(guī)范化的方案、想定。后者可以整理并添加到公共的想定方案庫中。每個(gè)作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)都可以在保持核心方案內(nèi)容不變的前提下對這些方案進(jìn)行個(gè)性化定制（增加每個(gè)仿真系統(tǒng)所需要的特定額外信息），只要仿真系統(tǒng)支持OPDL語言，定制后的想定方案就可以直接作為仿真系統(tǒng)的輸入進(jìn)行仿真，其用途如圖1所示。

圖1 通用作戰(zhàn)方案描述語言的用途

研究通用的、形式化的作戰(zhàn)方案描述語言的目的是在指揮和技術(shù)之間搭建“橋梁”[7]，填補(bǔ)作戰(zhàn)仿真與指揮控制之間的“空白”。 OPDL作為一種開放的、規(guī)范化的語言滿足了大多數(shù)作戰(zhàn)仿真推演系統(tǒng)的需要。使用通用的作戰(zhàn)方案描述語言可以極大減少作戰(zhàn)仿真所需要的前期工作，同時(shí)也有助于想定方案的重用以及仿真推演系統(tǒng)之間的互操作性。此外，盡管OPDL被作為一種仿真輸入語言而提出，但它同樣可以作為各種可視化方案輔助生成工具的輸出語言。

3 作戰(zhàn)方案基本架構(gòu)分析

若要設(shè)計(jì)一種面向作戰(zhàn)仿真的作戰(zhàn)方案形式化描述語言，必須對作戰(zhàn)方案的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行深入的研究和把握，下文將從作戰(zhàn)方案描述中經(jīng)常涉及的幾個(gè)概念入手，對作戰(zhàn)方案展開分析。

3.1 相關(guān)概念

本文中多次提到“作戰(zhàn)方案”“作戰(zhàn)想定”“仿真想定”等名詞，它們在內(nèi)容、范疇和格式等方面存在諸多異同：

作戰(zhàn)想定：按照訓(xùn)練課題對作戰(zhàn)雙方的企圖、態(tài)勢以及作戰(zhàn)發(fā)展情況的設(shè)想和假定。

作戰(zhàn)方案：亦稱作戰(zhàn)預(yù)案，是關(guān)于作戰(zhàn)行動(dòng)實(shí)施辦法的設(shè)想，是作戰(zhàn)計(jì)劃的雛形。一個(gè)作戰(zhàn)行動(dòng)可有一個(gè)或數(shù)個(gè)作戰(zhàn)方案。

從以上定義可以看出，“作戰(zhàn)想定”是作戰(zhàn)方案制定的依據(jù)，它除了構(gòu)建起戰(zhàn)場態(tài)勢和環(huán)境外，還對敵我雙方兵力的交互規(guī)則做出了規(guī)定，“作戰(zhàn)方案”更偏向于指導(dǎo)實(shí)際作戰(zhàn)行動(dòng)，是指揮員決心的具體體現(xiàn)。它是指揮員根據(jù)想定情況（戰(zhàn)時(shí)的實(shí)際情況）分析得出的對策，不同的指揮員對于同一個(gè)作戰(zhàn)想定可能會(huì)做出不同的作戰(zhàn)方案。

作戰(zhàn)方案和作戰(zhàn)想定都可以翻譯為“Military Scenario”，美軍將“Military Scenario” 的概念定義為當(dāng)前態(tài)勢與下一步行動(dòng)計(jì)劃的綜合，并認(rèn)為“Military Scenario”應(yīng)該涵蓋戰(zhàn)術(shù)圖、控制措施，地形、天氣以及作戰(zhàn)單元的協(xié)同關(guān)系、從屬關(guān)系和組織關(guān)系等。除此之外，還應(yīng)該包括任務(wù)計(jì)劃目標(biāo)、態(tài)勢以及其他與任務(wù)計(jì)劃執(zhí)行相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。

仿真想定（Simulation Scenario）：針對軍事應(yīng)用系統(tǒng)而言，是對軍事應(yīng)用系統(tǒng)在未來作戰(zhàn)中的應(yīng)用背景、應(yīng)用模式、應(yīng)用過程規(guī)范的描述，是設(shè)計(jì)仿真對象與仿真劇情，開發(fā)仿真系統(tǒng)的基本依據(jù)。一般來講，仿真想定包括與相關(guān)地理環(huán)境或作戰(zhàn)能力數(shù)據(jù)庫的鏈接信息，作戰(zhàn)實(shí)體、作戰(zhàn)單元以及它們的屬性（組成、部署情況等），控制措施和戰(zhàn)術(shù)圖數(shù)據(jù)等。

仿真想定區(qū)別于我軍在軍事應(yīng)用上的軍用文書（包括作戰(zhàn)想定和作戰(zhàn)方案在內(nèi)的具有規(guī)范格式的各種文電、圖表的統(tǒng)稱）。主要有以下區(qū)別：

（1）應(yīng)用對象不同。軍用文書所面向的對象是參加作戰(zhàn)和訓(xùn)練的部隊(duì)，而仿真想定面向的對象是軍事應(yīng)用系統(tǒng)的仿真技術(shù)人員。

（2）產(chǎn)生的目的不同。軍用文書的目的是指導(dǎo)和指揮部隊(duì)的訓(xùn)練和作戰(zhàn)行動(dòng)，而仿真想定的目的是提供給仿真技術(shù)人員，對軍事應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行效能仿真，描述系統(tǒng)在未來作戰(zhàn)中可能應(yīng)用的作戰(zhàn)背景、應(yīng)用模式、應(yīng)用過程，為構(gòu)建仿真劇情、開發(fā)仿真系統(tǒng)提供依據(jù)。

（3）描述的內(nèi)容不同。軍用文書主要描述的是作戰(zhàn)雙方的企圖、態(tài)勢、作戰(zhàn)發(fā)展情況，部隊(duì)的任務(wù)等；仿真想定描述的是軍事應(yīng)用系統(tǒng)的效能指標(biāo)、系統(tǒng)的指揮關(guān)系結(jié)構(gòu)、作戰(zhàn)力量、作戰(zhàn)過程等。因此，仿真想定和軍用文書在本質(zhì)上存在區(qū)別，不能混淆，但仿真想定開發(fā)借鑒了軍用文書相關(guān)內(nèi)容。

綜合以上概念和本文研究目的可以發(fā)現(xiàn)，論文的研究過程就是從“人與人”交流的自然語言向計(jì)算機(jī)可以理解的形式化語言過渡的過程，從某種意義上講，也可以理解為從傳統(tǒng)的軍用文書向仿真想定過渡的過程。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)過渡就必須對現(xiàn)行作戰(zhàn)方案在內(nèi)容和結(jié)構(gòu)上做深入探討。

3.2 作戰(zhàn)方案基本結(jié)構(gòu)

以潛艇作戰(zhàn)方案為例進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)：雖然潛艇在完成不同的作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)，具體的作戰(zhàn)行動(dòng)不盡相同，但其在總體的結(jié)構(gòu)框架和內(nèi)容上卻有著很大的相似性?；径及▽ψ鲬?zhàn)任務(wù)的理解、情況的分析判斷和由此得出的結(jié)論、戰(zhàn)斗決心、戰(zhàn)斗行動(dòng)方案、組織指揮和通信規(guī)定、請求上級協(xié)調(diào)解決的問題和建議、完成戰(zhàn)斗準(zhǔn)備時(shí)限和預(yù)先展開時(shí)機(jī)等內(nèi)容?；竞w了作戰(zhàn)方案的模型框架，所提供的均為作戰(zhàn)方案中的關(guān)鍵信息，缺一不可。

3.3 “7W”概念模型

由于本文對作戰(zhàn)方案的描述面向作戰(zhàn)仿真，因此在具體的方案描述過程中，需要對作戰(zhàn)方案進(jìn)行更加詳細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治?，僅有以上內(nèi)容板塊的分析遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要對描述的內(nèi)容做進(jìn)一步細(xì)化和更加準(zhǔn)確的劃分。在這個(gè)分析過程中可以借鑒新聞媒體等領(lǐng)域存在“5W”的概念，并加以擴(kuò)展，用以更加準(zhǔn)確地概括分析潛艇作戰(zhàn)方案，稱為“7W”概念模型。模型結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 “7W”概念模型描述的作戰(zhàn)方案示意圖

從上圖中可以看出，七個(gè)“W”并不是分割開來、孤立的幾項(xiàng)內(nèi)容，而是互相引用、互為前提，構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)整體。該模型以我艇完成上級所賦予的作戰(zhàn)任務(wù)這一過程為中心，從整體上概括了各要素之間的關(guān)系。因此，“7W”并非原來“5W”簡單意義上數(shù)量的擴(kuò)展，而是根據(jù)作戰(zhàn)仿真需求針對作戰(zhàn)方案在內(nèi)容上進(jìn)行了新的定義：

“Who”——包含了廣義的作戰(zhàn)實(shí)體，不僅涉及己方作戰(zhàn)單元，也包括敵方作戰(zhàn)單元，如我軍作戰(zhàn)平臺（單元）、想定對手的作戰(zhàn)平臺（單元）、可能介入方的作戰(zhàn)平臺（單元）等都是需要描述的作戰(zhàn)實(shí)體。

“Why”——主要指上級總的作戰(zhàn)意圖以及根據(jù)此意圖提出的整體作戰(zhàn)使命，同時(shí)還應(yīng)該包括方案中要求上級解決的問題和建議，提出問題和建議的理由。

“What”——在上級總的作戰(zhàn)意圖和整體作戰(zhàn)使命下，所賦予作戰(zhàn)單元的作戰(zhàn)任務(wù)，指的是潛艇具體要做什么事情。

“When”——在我軍的作戰(zhàn)方案中更多是指要完成某一作戰(zhàn)行動(dòng)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)或截止點(diǎn)。

“Where”——除了要描述我作戰(zhàn)平臺（單元）的作戰(zhàn)陣地外，還要描述作戰(zhàn)平臺（單元）的行進(jìn)（航渡）區(qū)域，即對作戰(zhàn)平臺（單元）的展開和撤收航線也要做具體描述（主要是對某一段的速度、航行狀態(tài)的描述）。

“Which”——優(yōu)先級?；鹆?yōu)先級表示火力應(yīng)優(yōu)先投入到何種目標(biāo)，是對我方造成威脅的目標(biāo)還是對作戰(zhàn)全局意義重大的目標(biāo)，或是對我方造成威脅的多個(gè)目標(biāo)中選取哪個(gè)目標(biāo)進(jìn)行攻擊。行動(dòng)優(yōu)先級表示針對同一情況，可能有多個(gè)行動(dòng)計(jì)劃，我方應(yīng)采取何種計(jì)劃來保證任務(wù)的完成。

“hoW”——作戰(zhàn)單元針對被賦予的作戰(zhàn)任務(wù)所采取的行動(dòng)，以及針對完成任務(wù)過程中可能出現(xiàn)的突發(fā)事件、情況根據(jù)所制定的行動(dòng)預(yù)案采取的戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)。

其中“hoW”是潛艇作戰(zhàn)方案中的動(dòng)態(tài)部分，與MSDL[8]（Military Scenario Def i nition Language，MSDL）定義的行動(dòng)路線（Course of Action， COA）部分相似，它是作戰(zhàn)方案的核心內(nèi)容，集中體現(xiàn)了方案制定人員的作戰(zhàn)思想和作戰(zhàn)原則。評價(jià)一個(gè)作戰(zhàn)方案的優(yōu)劣，主要是從其行動(dòng)方案的角度來考慮。由于這部分內(nèi)容所涉及的是兵力間交互的問題，因此也是作戰(zhàn)方案推演中的核心問題。

“7W”概念模型基本涵蓋了作戰(zhàn)方案中的所有信息，根據(jù)該模型進(jìn)行分析可以使我們更深入地了解作戰(zhàn)方案。同時(shí)，“7W”概念模型還囊括了其中各元素之間的關(guān)系，為我們在下文的形式化描述中建立合理的語法結(jié)構(gòu)奠定了理論基礎(chǔ)。

3.4 作戰(zhàn)方案的優(yōu)化

上文通過對作戰(zhàn)方案的分析，得出了其在內(nèi)容和格式上存在的共同點(diǎn)，并總結(jié)了作戰(zhàn)方案描述過程中應(yīng)該涉及的幾個(gè)關(guān)鍵方面。隨著信息化條件下戰(zhàn)爭形態(tài)的改變，新的形勢必然會(huì)對作戰(zhàn)方案的制定提出新的要求，原有的作戰(zhàn)方案已在某些方面與我軍的作戰(zhàn)需求尤其是作戰(zhàn)仿真需求不適應(yīng)，為改善這種情況，使作戰(zhàn)方案以一種更加靈活、便捷、準(zhǔn)確的方式提供給指揮員，同時(shí)也為了方便對作戰(zhàn)方案的形式化描述，筆者認(rèn)為應(yīng)對其做出優(yōu)化。

3.4.1 作戰(zhàn)方案格式的模板化

長期以來我軍的方案制定缺乏專門的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定作為指導(dǎo)，整個(gè)方案的制定過程很大程度上依靠制定人員的經(jīng)驗(yàn)。通過院校調(diào)研發(fā)現(xiàn)，其畢業(yè)班次學(xué)員的作戰(zhàn)方案設(shè)計(jì)在格式上基本參照往屆學(xué)員的設(shè)計(jì)模板。在部隊(duì)調(diào)研過程中也發(fā)現(xiàn)，方案制定過程多是將之前的方案模板作為一種不成文的規(guī)定，按照其格式、內(nèi)容編寫。通過上述方式制定的方案雖然在總體結(jié)構(gòu)上相似，但具體內(nèi)容卻五花八門，給指揮員的理解造成不便。近年來我軍流行使用一種基于模板的方案生成方法，方案制定人員只需根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢和作戰(zhàn)企圖做出分析，并在相應(yīng)部分采用“填空”的方式便可快速生成作戰(zhàn)方案。由此可見，“模板”的方法在作戰(zhàn)方案制定方面有一定生命力，值得推廣。

然而，現(xiàn)有的作戰(zhàn)方案模板還不夠規(guī)范，其在內(nèi)容上還有可能存在某些信息缺漏或是信息過于繁瑣的問題，因此并沒有作為一種標(biāo)準(zhǔn)確定下來。為解決該問題，可以集中作戰(zhàn)指揮領(lǐng)域的多個(gè)專家，廣泛征求作戰(zhàn)部隊(duì)的意見和建議，在全面考慮部隊(duì)作戰(zhàn)需求的基礎(chǔ)上制定一個(gè)通用的作戰(zhàn)方案模板，并將其作為各種作戰(zhàn)方案制定時(shí)必須遵循的規(guī)范。這種方法有利于作戰(zhàn)方案的快速生成，減輕方案制定人員的工作量。內(nèi)容詳盡、規(guī)范的作戰(zhàn)方案有助于指揮員理解上級意圖和指揮戰(zhàn)斗。同時(shí)，模板化作戰(zhàn)方案滿足了作戰(zhàn)仿真的需求，便于仿真人員對其進(jìn)行形式化的描述。

3.4.2 作戰(zhàn)方案內(nèi)容的精細(xì)化

作戰(zhàn)方案對敵情的描述中，一般均包含對敵方兵力部署、對我方可能造成的威脅以及我方可能遭遇的突發(fā)敵情的分析，但卻對敵方作戰(zhàn)行動(dòng)沒有詳細(xì)的分析，比如某作戰(zhàn)對手反潛機(jī)已在XXX范圍內(nèi)實(shí)施不定期反潛巡邏，發(fā)現(xiàn)我潛艇后，可能使用聲納浮標(biāo)或吊放聲納進(jìn)行跟蹤，也有可能對我方實(shí)施魚雷攻擊或召喚其他反潛兵力對我方實(shí)施打擊。以往的作戰(zhàn)方案中只出現(xiàn)其反潛機(jī)的基本部署情況，對于其發(fā)現(xiàn)我方潛艇后可能采取的行動(dòng)以及何種行動(dòng)對我方威脅最大卻沒有分析。又比如潛艇布雷方案中，我潛艇要突破反潛封鎖區(qū)進(jìn)入布雷陣地布雷，以往的突破方案中提出了突破封鎖線的具體實(shí)施辦法，卻缺少說明一旦突破過程中我潛艇被對方發(fā)現(xiàn)后該如何行動(dòng)（是繼續(xù)突破布雷完成任務(wù)？還是積極反擊摧毀敵反潛兵力再完成任務(wù)？又或是積極防御、規(guī)避后返回待機(jī)陣地并再次伺機(jī)突破？）。筆者認(rèn)為這些內(nèi)容在作戰(zhàn)方案中應(yīng)有明確體現(xiàn)，使作戰(zhàn)方案的內(nèi)容更加完整，使指揮員在方案執(zhí)行過程中有章可循，而不是僅僅依靠自身的經(jīng)驗(yàn)臨機(jī)決策。基于以上觀點(diǎn)，對作戰(zhàn)對手的作戰(zhàn)行動(dòng)分析至少應(yīng)該包括如下內(nèi)容：

（1）作戰(zhàn)對手可能采取的作戰(zhàn)行動(dòng)和作戰(zhàn)手段。在該部分分析中，需要對目標(biāo)行動(dòng)做全面分析，只要其有可能采取，哪怕是很小的可能也必須進(jìn)行分析。

（2）作戰(zhàn)對手最有可能采取的作戰(zhàn)行動(dòng)和作戰(zhàn)手段。針對以上分析的幾種可能采取的行動(dòng)，根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢、對手作戰(zhàn)習(xí)慣和特點(diǎn)等綜合判斷，得出其最有可能采取的作戰(zhàn)行動(dòng)。

（3）作戰(zhàn)對手可能采取的對我方威脅最大的行動(dòng)。在其可能采取的作戰(zhàn)行動(dòng)中，何種行動(dòng)對我方構(gòu)成威脅最大（由于對戰(zhàn)場態(tài)勢等情況考慮角度不同，其最有可能采取的行動(dòng)并非絕對是對我方構(gòu)成威脅最大的行動(dòng)）。

（4）該行動(dòng)對我方威脅最大的原因。目標(biāo)對我方造成的威脅可能來自多個(gè)方面，有可能采取該行動(dòng)有利于對我方潛艇的遠(yuǎn)距離探測，從而先于我方攻擊，也有可能是敵方采取該行動(dòng)可與其他兵力構(gòu)成火力協(xié)同，對我方實(shí)施密集攻擊等。

對敵作戰(zhàn)行動(dòng)進(jìn)行詳細(xì)、全面的分析可以使指揮員在指揮作戰(zhàn)過程中成竹在胸，做到應(yīng)對自如。同時(shí)只有分析了戰(zhàn)場中的各種兵力行動(dòng)，才能在作戰(zhàn)仿真中實(shí)現(xiàn)兵力交互，而不僅僅是人為設(shè)置交互條件讓參戰(zhàn)兵力被動(dòng)地根據(jù)條件產(chǎn)生交互行為。對兵力行動(dòng)的分析必將會(huì)為作戰(zhàn)方案的推演起到關(guān)鍵作用。

4 結(jié) 語

本文以潛艇作戰(zhàn)方案為例，對作戰(zhàn)方案在結(jié)構(gòu)和內(nèi)容方面進(jìn)行了分析，基本可以將其歸結(jié)為配置信息、戰(zhàn)場信息、兵力信息、海情信息、態(tài)勢圖和行動(dòng)方案六個(gè)方面。面向作戰(zhàn)仿真，根據(jù)作戰(zhàn)方案模板化的趨勢對方案的制定提出了建議，為作戰(zhàn)方案的形式化描述打下基礎(chǔ)。

下一步，利用可擴(kuò)展標(biāo)記語言XML（eXtensible Markup Language，XML）的自描述性、數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化和層次化、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的開放性等特點(diǎn)[9-10]，通過進(jìn)一步研究，一定可以為OPDL的設(shè)計(jì)提供可行的解決方案。