基于能力的指揮信息系統(tǒng)評估研究?

劉 東 楊 光

（91404部隊91分隊 秦皇島 066000）

1 引言

隨著信息技術(shù)在軍事上的深度應(yīng)用，指揮信息系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前支撐體系作戰(zhàn)能力形成的重要手段，然而如何評估指揮信息系統(tǒng)能力，使其更能適合信息化戰(zhàn)爭需要成為當(dāng)前指揮信息系統(tǒng)建設(shè)與發(fā)展的關(guān)鍵［1～4］。指揮信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用還會帶來作戰(zhàn)能力、作戰(zhàn)樣式、作戰(zhàn)實施、作戰(zhàn)保障等方面的全新變革，針對這一現(xiàn)狀，著眼指揮信息系統(tǒng)支撐體系作戰(zhàn)實際，從分層指標(biāo)體系建立、評估方法實現(xiàn)、分層支撐平臺構(gòu)建以及典型想定驅(qū)動四個方面，提出分層指揮信息系統(tǒng)評估方法，旨在為后續(xù)指揮信息系統(tǒng)評估實踐以及能力建設(shè)提供重要參考和借鑒。

2 分層指標(biāo)體系建立

2.1 體系作戰(zhàn)能力構(gòu)成

體系作戰(zhàn)能力主要由信息基礎(chǔ)支撐能力、要素能力和任務(wù)能力三個層次構(gòu)成［5］。信息基礎(chǔ)支撐能力是信息化條件下滲透到各種能力中的基礎(chǔ)性功能和支撐條件，要素能力是完成多種作戰(zhàn)任務(wù)所需要的共性能力，任務(wù)能力是根據(jù)使命任務(wù)，從作戰(zhàn)樣式和行動角度對作戰(zhàn)能力的分解。三者相互作用、相互聯(lián)系，形成一個多層次、動態(tài)開放的能力體系。

1）信息基礎(chǔ)支撐能力

信息基礎(chǔ)支撐能力是指依托全軍共用信息基礎(chǔ)設(shè)施，保障各種作戰(zhàn)能力實現(xiàn)功能耦合和作戰(zhàn)體系整體聯(lián)動的能力，主要包括信息處理能力、信息存儲能力、信息傳輸能力、信息分發(fā)能力、安全防護能力以及導(dǎo)航定位能力六種能力。

2）要素能力

要素能力是指在信息基礎(chǔ)支撐能力的支持下，各種作戰(zhàn)力量和功能要素在不同側(cè)面上必須具備的一種能力，是構(gòu)成基于信息系統(tǒng)體系作戰(zhàn)能力不可或缺的基本組成，主要包括情報偵察能力、指揮控制能力、火力打擊能力、立體機動能力、信息攻防能力、全維防護能力、綜合保障能力和“三戰(zhàn)”能力，每種能力又由若干能力組成。

3）任務(wù)能力

任務(wù)能力是指根據(jù)軍隊使命任務(wù)遂行各種聯(lián)合作戰(zhàn)樣式和行動的能力。不同的聯(lián)合作戰(zhàn)樣式和行動，要求投入不同的作戰(zhàn)力量，形成不同的作戰(zhàn)能力，主要包括聯(lián)合火力打擊能力、聯(lián)合封鎖作戰(zhàn)能力、聯(lián)合島嶼進攻能力、聯(lián)合保交作戰(zhàn)能力、聯(lián)合防空作戰(zhàn)能力、聯(lián)合太空作戰(zhàn)能力以及聯(lián)合信息作戰(zhàn)能力。

2.2 分層指標(biāo)體系建立

體系作戰(zhàn)能力刻畫了在指揮信息系統(tǒng)必須具備的能力，信息基礎(chǔ)支撐能力刻畫了信息基礎(chǔ)設(shè)施具備的基本能力，體現(xiàn)了信息基礎(chǔ)設(shè)施的基本性能；要素能力刻畫了武器裝備組織運用的基本能力，體現(xiàn)了武器裝備在使用過程中的效能，建立在良好的武器裝備性能基礎(chǔ)上，是裝備與人、技術(shù)與戰(zhàn)術(shù)的有機結(jié)合；任務(wù)能力刻畫了全局謀劃、體系運用能力，體系了人與裝備的高度結(jié)合、靈活運用的綜合效能，是知識與能力、方法與手段、認(rèn)識與思想的高度統(tǒng)一。

從系統(tǒng)性能與效能［6～8］含義來看，信息基礎(chǔ)支撐能力是信息基礎(chǔ)設(shè)施所表現(xiàn)出來的固有屬性，屬性能度量范疇；要素能力一方面體現(xiàn)了裝備的基本性能，另一方面體現(xiàn)了在良好的裝備性能基礎(chǔ)上，裝備組織運用的效能；任務(wù)能力則完全體現(xiàn)了裝備作戰(zhàn)使用達到預(yù)期目標(biāo)的程度，屬于效能度量范疇。故此，指揮信息系統(tǒng)評估可從性能與效能兩個層面，任務(wù)、業(yè)務(wù)、系統(tǒng)（服務(wù)）、信息基礎(chǔ)四個層次建立評估指標(biāo)體系，如圖1所示。

任務(wù)層。從任務(wù)完成角度，指揮信息系統(tǒng)是否能有效完成作戰(zhàn)任務(wù)，體現(xiàn)在對抗層面，是系統(tǒng)在最高層次上的使用效能體現(xiàn)，可通過指揮信息系統(tǒng)帶戰(zhàn)術(shù)背景的典型作戰(zhàn)行動支撐效果和程度來評估。

業(yè)務(wù)層。從作戰(zhàn)能力、業(yè)務(wù)流程、信息交換角度，評估指揮信息系統(tǒng)對作戰(zhàn)任務(wù)的支撐程度，可通過作戰(zhàn)能力、作戰(zhàn)流程的合理性、互操作能力來評估。

圖1 分層指揮信息系統(tǒng)評估

系統(tǒng)（服務(wù)）層。從系統(tǒng)功能（服務(wù)）完備程度、系統(tǒng)（服務(wù)）數(shù)據(jù)交換角度，評估指揮信息系統(tǒng)功能（服務(wù)）及性能，主要體現(xiàn)在流程的合理性、互通性。

信息基礎(chǔ)層。從數(shù)據(jù)處理、傳輸、存儲、分發(fā)、防護角度，評估指揮信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)交換方面的能力，如:互連性、速率、安全性、確保性等。

指揮信息系統(tǒng)性能與效能之間存在一定內(nèi)在聯(lián)系，性能是系統(tǒng)固有內(nèi)在特征的度量，而效能是組織運用系統(tǒng)達到預(yù)期效果的程度，建立在系統(tǒng)性能基礎(chǔ)之上。良好的系統(tǒng)性能可為效能提供基礎(chǔ)支撐，但并非系統(tǒng)性能就決定了系統(tǒng)效能，系統(tǒng)效能還體現(xiàn)在綜合運用能力上，是技術(shù)與戰(zhàn)術(shù)、手段與方法、認(rèn)識和思想的高度統(tǒng)一。

3 評估方法實現(xiàn)

要實現(xiàn)對指揮信息系統(tǒng)評估，必須實現(xiàn)指標(biāo)體系與架構(gòu)展現(xiàn)要素之間的對應(yīng)，同時，針對指標(biāo)評估方法，結(jié)合可視化展現(xiàn)形式進行展現(xiàn)，以使評估的軍事意義和物理意義更直觀、易于理解。架構(gòu)展現(xiàn)主要包括:能力視圖、作戰(zhàn)視圖、服務(wù)視圖、系統(tǒng)視圖四個核心視圖。其中，能力視圖可與體系作戰(zhàn)能力對應(yīng)，描述信息系統(tǒng)能力需求；作戰(zhàn)視圖可與業(yè)務(wù)層能力指標(biāo)相對應(yīng)，描述作戰(zhàn)業(yè)務(wù)是如何支撐能力形成；服務(wù)和系統(tǒng)視圖可與系統(tǒng)（服務(wù)）層能力指標(biāo)相對應(yīng)，描述服務(wù)、系統(tǒng)功能是如何支撐作戰(zhàn)業(yè)務(wù)；同時，系統(tǒng)視圖中的系統(tǒng)通信描述產(chǎn)品以及服務(wù)視圖中的服務(wù)描述產(chǎn)品可與信息基礎(chǔ)層對應(yīng)，描述信息基礎(chǔ)是如何支撐服務(wù)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)功能數(shù)據(jù)交換實現(xiàn)的，因此，可初步建立指揮信息系統(tǒng)評估指標(biāo)體系與架構(gòu)展現(xiàn)要素之間的對應(yīng)關(guān)系，如圖2所示。

圖2 分層評估方法

任務(wù)層，全局謀劃、體系運用能力?？赏ㄟ^高級作戰(zhàn)概念圖（OV-1）展現(xiàn)八種作戰(zhàn)概念，并通過作戰(zhàn)推演仿真進行虛擬戰(zhàn)場空間展示，以作戰(zhàn)進程為主線，驅(qū)動作戰(zhàn)推演，從推演仿真過程中收集數(shù)據(jù)，達到評估作戰(zhàn)任務(wù)完成情況的目的，從而實現(xiàn)對指揮信息系統(tǒng)作戰(zhàn)使用效能評估的目的。

業(yè)務(wù)層，組織運用能力。以作戰(zhàn)視圖產(chǎn)品為主，勾勒支撐任務(wù)完成的作戰(zhàn)體系，包括參戰(zhàn)兵力及連接關(guān)系、指揮關(guān)系、信息交換關(guān)系、指揮流程、作戰(zhàn)業(yè)務(wù)執(zhí)行時序、信息邏輯結(jié)構(gòu)等，通過作戰(zhàn)業(yè)務(wù)執(zhí)行時序的執(zhí)行，達到驗證評估作戰(zhàn)流程合理性、可行性的目的。

系統(tǒng)服務(wù)層，裝備固有能力。以指揮信息系統(tǒng)支撐作戰(zhàn)流程為主線，勾勒信息系統(tǒng)構(gòu)成、連接關(guān)系、服務(wù)流程、數(shù)據(jù)交換關(guān)系以及數(shù)據(jù)規(guī)范，到達評估各種能力的目的。

信息基礎(chǔ)層，裝備固有能力。以信息基礎(chǔ)設(shè)施支撐信息系統(tǒng)運轉(zhuǎn)為目標(biāo)，勾勒通信、數(shù)據(jù)處理、核心服務(wù)等信息基礎(chǔ)，并對其能力進行評估。

4 分層體系仿真

體系設(shè)計為評估提供了物理載體，指標(biāo)為評估提供了依據(jù)，要使評估最終落實到實處，必須要有支撐平臺，即推演仿真平臺支撐。分層體系仿真從“任務(wù)、作戰(zhàn)、服務(wù)、系統(tǒng)、通信”五個層次，通過“作戰(zhàn)任務(wù)想定推演驅(qū)動作戰(zhàn)流程執(zhí)行和作戰(zhàn)信息交換，作戰(zhàn)流程執(zhí)行和作戰(zhàn)信息交換驅(qū)動服務(wù)與系統(tǒng)流程執(zhí)行以及服務(wù)與系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換，服務(wù)與系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)通信”，構(gòu)建整體體系仿真執(zhí)行框架，以指揮信息系統(tǒng)體系設(shè)計為輸入，結(jié)合典型戰(zhàn)術(shù)行動，設(shè)計作戰(zhàn)想定，通過作戰(zhàn)想定推演，驅(qū)動體系整體仿真執(zhí)行，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合指標(biāo)體系及評估計算方法，實現(xiàn)對指揮信息系統(tǒng)評估的目的，如圖3所示。

圖3 整體體系仿真執(zhí)行框架

4.1 體系仿真

1）動態(tài)行為產(chǎn)品可執(zhí)行化擴展［9～13］

將OV-1 與可視化虛擬戰(zhàn)場態(tài)勢對接，通過作戰(zhàn)推演實現(xiàn)推演仿真；OV-6C 按照事件想定進行推演，OV-6A 可按照作戰(zhàn)流程進行仿真，SV-10C可按照事件想定進行推演，系統(tǒng)通信描述（SV-2）可按照實際裝備通信能力進行通信能力仿真。

（1）高級作戰(zhàn)概念圖可執(zhí)行化改造

高級作戰(zhàn)概念圖是對作戰(zhàn)任務(wù)的想定描述，描述任務(wù)的執(zhí)行情況，有哪些對象參與任務(wù)的執(zhí)行，需要哪些資源配合以及任務(wù)執(zhí)行所在地域的分布情況。高級作戰(zhàn)概念圖執(zhí)行的核心是參與對象的主動執(zhí)行以及對相應(yīng)事件響應(yīng)的事件處理。

（2）作戰(zhàn)事件跟蹤描述（OV-6c）可執(zhí)行化改造

作戰(zhàn)事件跟蹤描述某個特定場景中作戰(zhàn)活動執(zhí)行情況，由頂層作戰(zhàn)節(jié)點執(zhí)行。作戰(zhàn)事件跟蹤描述在開始執(zhí)行時，需要輸入相關(guān)對象信息，由任務(wù)想定圖中對象事件觸發(fā)，該對象傳遞過來的對象信息將作為參數(shù)傳遞給作戰(zhàn)事件跟蹤描述。

（3）作戰(zhàn)過程模型（OV-6a）可執(zhí)行化改造

作戰(zhàn)過程模型描述采用IDEF3過程模型語言，并基于IDEF3過程模型進行執(zhí)行，可評估作戰(zhàn)流程是否合理，信息交換關(guān)系，資源利用情況等與流程處理相關(guān)的作戰(zhàn)業(yè)務(wù)。

（4）系統(tǒng)事件跟蹤描述（SV-11c）可執(zhí)行化改造

系統(tǒng)事件跟蹤描述功能是如何按照一定時序執(zhí)行，并支持相應(yīng)作戰(zhàn)流程的實現(xiàn)，系統(tǒng)功能參數(shù)的輸入和輸出從系統(tǒng)功能描述中的數(shù)據(jù)流圖中獲取。

（5）系統(tǒng)通信描述（SV-2）可執(zhí)行化改造

系統(tǒng)通信描述負(fù)責(zé)系統(tǒng)中具體的數(shù)據(jù)傳輸，因此它和其它的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)品之間具有很強的關(guān)聯(lián)性，因為其它模型決定了通信何時發(fā)起，以何種形式進行。

2）體系執(zhí)行方法

按照“作戰(zhàn)任務(wù)想定推演驅(qū)動作戰(zhàn)流程執(zhí)行和作戰(zhàn)信息交換，作戰(zhàn)流程執(zhí)行和作戰(zhàn)信息交換驅(qū)動服務(wù)與系統(tǒng)流程執(zhí)行以及服務(wù)與系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換，服務(wù)與系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)通信實施”，構(gòu)建的整體架構(gòu)仿真執(zhí)行框架，建立指揮信息系統(tǒng)推演仿真過程如圖4所示［6～7］。

圖4 仿真推演過程

4.2 與可視化作戰(zhàn)推演仿真平臺的對接

作戰(zhàn)推演仿真平臺構(gòu)建將結(jié)合體系設(shè)計、仿真推演、可視化展現(xiàn)三方面:一是以體系設(shè)計成果為輸入，確保體系設(shè)計成果的正確性、完整性和一致性；二是仿真推演，建立以體系結(jié)構(gòu)靜態(tài)產(chǎn)品為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，架構(gòu)動態(tài)產(chǎn)品為想定、流程驅(qū)動，實現(xiàn)“縱向上聯(lián)動、橫向上互通”，完整、一致、合理的可執(zhí)行架構(gòu)，并進行整體體系仿真推演，通過收集數(shù)據(jù)，指標(biāo)體系計算，達到在整體上驗證、評估指揮信息系統(tǒng)性能與效能的目的；三是可視化展現(xiàn)，以作戰(zhàn)概念圖為基礎(chǔ)，生成三維實景戰(zhàn)場空間，以各作戰(zhàn)平臺行為特性為基礎(chǔ)，作戰(zhàn)流程為主線，系統(tǒng)流程為支撐，網(wǎng)絡(luò)通信為實現(xiàn)，構(gòu)建體系結(jié)構(gòu)客觀反映的基于信息系統(tǒng)的作戰(zhàn)體系，實現(xiàn)體系執(zhí)行，以及作戰(zhàn)概念、理念及原理、效果的展示與驗證。

最后，實現(xiàn)可視化展現(xiàn)中的作戰(zhàn)平臺、實體與實裝的對接，通過實裝的模擬仿真功能，實現(xiàn)指揮信息系統(tǒng)體系仿真對實裝的驅(qū)動，最終達到驗證與評估指揮信息系統(tǒng)能力的目的，實現(xiàn)真正意義上“設(shè)計、集成、驗證、評估”的大閉環(huán)，為形成基于信息系統(tǒng)體系作戰(zhàn)能力提供有效方法和途徑支撐。

5 作戰(zhàn)案例設(shè)計

典型作戰(zhàn)行動必須要能體現(xiàn)整體聯(lián)動、體系執(zhí)行的概念，設(shè)計作戰(zhàn)行動高級概念圖（OV-1）、作戰(zhàn)連接關(guān)系圖（OV-2）、作戰(zhàn)信息交換關(guān)系（OV-3）、作戰(zhàn)指揮關(guān)系（OV-4）以及作戰(zhàn)事件跟蹤（OV-6C），設(shè)計支撐作戰(zhàn)體系實現(xiàn)、作戰(zhàn)流程執(zhí)行的系統(tǒng)服務(wù)視圖產(chǎn)品SV-1、SV-2、SV-4、SV-6 以及SV-10，圍繞指揮信息系統(tǒng)“預(yù)警探測、作戰(zhàn)籌劃、作戰(zhàn)實施”全過程，從任務(wù)、業(yè)務(wù)、系統(tǒng)（服務(wù)）及信息基礎(chǔ)四個層面對體系作戰(zhàn)進行體系仿真，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，通過指標(biāo)體系及計算方法實現(xiàn)對指揮信息系統(tǒng)能力的評估，即可達到驗證作戰(zhàn)概念、評估作戰(zhàn)能力的目的。

6 結(jié)語

指揮信息系統(tǒng)改變了現(xiàn)有作戰(zhàn)模式和組織運用方式，是形成基于信息系統(tǒng)體系作戰(zhàn)能力的關(guān)鍵，為深刻認(rèn)識、反映指揮信息系統(tǒng)本質(zhì)特征，從體系作戰(zhàn)能力出發(fā)，提出基于能力的指標(biāo)體系以及評估方法，以此為基礎(chǔ)，按照“整體聯(lián)動、體系執(zhí)行”思路，提出了構(gòu)建指揮信息系統(tǒng)評估支撐平臺的基本思路和實現(xiàn)途徑，并結(jié)合典型作戰(zhàn)行動案例要求，形成從“指標(biāo)體系、評估方法、支撐平臺、案例設(shè)計”的完整指揮信息系統(tǒng)評估方法，后續(xù)還將進一步完善支撐平臺研制以及評估方法，旨在打通指揮信息系統(tǒng)從“設(shè)計、集成、驗證與評估”全過程，為提升基于信息系統(tǒng)體系作戰(zhàn)能力提供有效手段支撐。