艦艇編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策模式對(duì)決策支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)的啟示?

（海軍大連艦艇學(xué)院 大連 116018）

1 引言

現(xiàn)代化海戰(zhàn)場(chǎng)是一類(lèi)典型的復(fù)雜大系統(tǒng)，具有非線性動(dòng)態(tài)性、涌現(xiàn)性和非還原性等特征[1]，海上作戰(zhàn)指揮決策任務(wù)繁重、信息環(huán)境復(fù)雜、時(shí)效性要求越來(lái)越高，對(duì)指揮信息系統(tǒng)的輔助決策能力提出了更高的要求。決策模式是決策主體針對(duì)決策問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際情況尋找應(yīng)對(duì)措施并做出決斷的方式[2]，不同領(lǐng)域?qū)W者提出了不同分類(lèi)方式：蘇晨汀[3]認(rèn)為商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展史上產(chǎn)生過(guò)單層決策、雙層決策、單層決策異化和雙層決策異化等四種決策模式；潘越等[4]認(rèn)為并行工程多學(xué)科小組的實(shí)際工作過(guò)程中存在設(shè)計(jì)和選擇兩類(lèi)決策模式；黃健榮[5]認(rèn)為決策模式從根本上可分為理性主義和漸進(jìn)主義兩類(lèi)；閻禮祥等[6]認(rèn)為群決策支持模式可分為無(wú)權(quán)力裁決模式、有權(quán)力互補(bǔ)裁決模式、有權(quán)力沖突裁決模式和綜合模式四類(lèi)；張彩江等[7]在識(shí)別出效用決策模式和行為決策模式的基礎(chǔ)上，提出一種復(fù)雜性決策模式的概念框架；程啟月[8]認(rèn)為作戰(zhàn)指揮有同步并行和逐次層級(jí)兩類(lèi)決策模式；卿前愷等[9]將決策模式分為分散決策和合作決策兩類(lèi)；孫素青等[10]認(rèn)為即興決策模式可分為基于認(rèn)知主導(dǎo)、基于直覺(jué)和基于前景理論的即興決策模式。總之，不同領(lǐng)域根據(jù)決策活動(dòng)特征和研究目標(biāo)，提出了不同的決策模式分類(lèi)方法。面向適應(yīng)海戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜性的需要，本文研究了艦艇編隊(duì)的作戰(zhàn)指揮決策模式，以牽引指揮信息系統(tǒng)輔助決策模式的設(shè)計(jì)。

2 艦艇編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策系統(tǒng)

決策是指揮員最基本的職責(zé)和整個(gè)指揮活動(dòng)的核心，編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策系統(tǒng)是形成編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策行為的組織機(jī)構(gòu)，主要任務(wù)是生成和監(jiān)督執(zhí)行作戰(zhàn)指揮決策，從而影響和支撐作戰(zhàn)指揮活動(dòng)。參照文獻(xiàn)的劃分方法，該系統(tǒng)由作戰(zhàn)指揮決策主體、決策問(wèn)題和決策信息環(huán)境等子系統(tǒng)構(gòu)成，其中編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策主體子系統(tǒng)包含參與決策的指揮員和參謀人員；決策目標(biāo)子系統(tǒng)對(duì)應(yīng)著構(gòu)成有向無(wú)環(huán)圖的一組存在偏序關(guān)系的階段性決策目標(biāo)[11]；決策信息環(huán)境子系統(tǒng)對(duì)應(yīng)著現(xiàn)實(shí)海戰(zhàn)場(chǎng)透過(guò)各類(lèi)傳感器在指揮信息系統(tǒng)中所形成的數(shù)字化海戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，以及在決策人員意識(shí)中所映射出的邏輯海戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。具體特征分析如下。

2.1 作戰(zhàn)指揮決策主體的結(jié)構(gòu)和決策機(jī)制

作戰(zhàn)指揮決策主體子系統(tǒng)包含兩部分決策人員，分別是決策者（指揮員）和決策分析人員（參謀人員），在組織結(jié)構(gòu)和決策機(jī)制等方面，具有如下特征。

1）首長(zhǎng)負(fù)責(zé)下的分工協(xié)作。編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策主體之間存在分工協(xié)作，體現(xiàn)為同一層次面向具體業(yè)務(wù)領(lǐng)域的橫向業(yè)務(wù)分工，以及不同層次面向“目標(biāo)—手段鏈”的縱向決策分工。

2）多學(xué)科性。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)具有很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性，因此指揮人員包含了各類(lèi)專(zhuān)業(yè)人員，不同專(zhuān)業(yè)在作戰(zhàn)行動(dòng)方面具有各自的隱性知識(shí)和作戰(zhàn)行動(dòng)樣式，彼此難以相互替代。

3）多層次性。決策主體職責(zé)、信息獲取渠道和權(quán)限等方面具有層次性，更重要是經(jīng)驗(yàn)、視野、考慮問(wèn)題角度、深度和全面程度等方面也具有層次性。

4）結(jié)構(gòu)柔性。在正式結(jié)構(gòu)外，決策主體之間的橫向信息交流和討論形成了靈活的非正式組織，彌補(bǔ)了橫向和縱向分工所可能出現(xiàn)導(dǎo)致信息傳遞延時(shí)和對(duì)局部?jī)?yōu)勢(shì)的過(guò)度追求。

5）決策機(jī)制靈活。在相對(duì)穩(wěn)定固化的作戰(zhàn)指揮決策程序基礎(chǔ)上，但在我軍“靈活機(jī)動(dòng)”的作戰(zhàn)指揮思想指導(dǎo)下，決策機(jī)制和決策流程往往與指揮員的決策風(fēng)格相關(guān)。

2.2 艦艇編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策問(wèn)題特征

艦艇作戰(zhàn)指揮過(guò)程中，決策需要解決的問(wèn)題來(lái)自預(yù)警探測(cè)、態(tài)勢(shì)分析、作戰(zhàn)籌劃和實(shí)時(shí)指揮等作戰(zhàn)指揮環(huán)節(jié)，具有如下特征。

1）對(duì)抗性突出。作戰(zhàn)是動(dòng)態(tài)對(duì)抗的過(guò)程，服務(wù)于作戰(zhàn)的作戰(zhàn)指揮決策需要綜合考慮敵我雙方作戰(zhàn)行動(dòng)的對(duì)抗性和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的動(dòng)態(tài)性。

2）復(fù)雜度高。作戰(zhàn)指揮決策需要解決在各類(lèi)約束條件下作戰(zhàn)兵力、行動(dòng)、任務(wù)和資源的組合優(yōu)化，同時(shí)保證指揮過(guò)程的簡(jiǎn)約，使得作戰(zhàn)指揮決策問(wèn)題的復(fù)雜度很高，要求研究根據(jù)不同層次輔助決策能力需求，構(gòu)建完整的具有不同時(shí)空粒度特征的輔助決策問(wèn)題求解方案。

3）動(dòng)態(tài)性強(qiáng)。海戰(zhàn)場(chǎng)演化方向難以預(yù)測(cè)，作戰(zhàn)指揮決策過(guò)程具有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性，要求作戰(zhàn)指揮決策過(guò)程一方面需要基于當(dāng)前決策結(jié)果不斷調(diào)整以適應(yīng)海戰(zhàn)場(chǎng)演化，另一方面還能根據(jù)需要對(duì)決策的整個(gè)過(guò)程實(shí)施回溯，以分析原決策結(jié)果失效的原因、程度、合理因素和影響，以便跟蹤決策能在適應(yīng)新情況和繼承原有決策執(zhí)行情況兩方面實(shí)現(xiàn)雙重優(yōu)化。

4）風(fēng)險(xiǎn)厭惡性強(qiáng)。不同決策人員的風(fēng)險(xiǎn)態(tài)度不完全相同，但戰(zhàn)爭(zhēng)勝敗對(duì)個(gè)人和國(guó)家影響深遠(yuǎn)，作戰(zhàn)指揮決策整體上偏向于風(fēng)險(xiǎn)厭惡型決策?，F(xiàn)代化海戰(zhàn)中的一次戰(zhàn)斗行動(dòng)都可能具有戰(zhàn)役或戰(zhàn)略層面的影響，使得艦艇作戰(zhàn)指揮決策的風(fēng)險(xiǎn)厭惡性更強(qiáng)，要求決策結(jié)果的生成過(guò)程對(duì)指揮員可見(jiàn)可控。

2.3 作戰(zhàn)指揮決策信息環(huán)境特征

作戰(zhàn)指揮決策信息環(huán)境子系統(tǒng)對(duì)決策人員及決策問(wèn)題的構(gòu)建與求解都有影響，其特征如下。

1）決策信息龐雜稀疏，真?zhèn)坞y辨。不同原理及精度的傳感器從某一側(cè)面反映出海戰(zhàn)場(chǎng)的狀態(tài)，數(shù)據(jù)融合形成的數(shù)據(jù)化海戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境只能實(shí)現(xiàn)海戰(zhàn)場(chǎng)可觀測(cè)部分的抽象，信息過(guò)載的同時(shí)，其本身仍然具有稀疏特性，如何有效保護(hù)指揮員的注意力是輔助決策所需要解決的問(wèn)題。此外，作戰(zhàn)雙方往往會(huì)實(shí)施信息隱藏、欺騙和刻意制造假象的對(duì)抗性行動(dòng)，實(shí)際上，戰(zhàn)爭(zhēng)過(guò)程中存在大量影響作戰(zhàn)決策的不確定性因素。

2）數(shù)據(jù)化的海戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境在決策人員思維中具有不同的形態(tài)?，F(xiàn)實(shí)海戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)化成統(tǒng)一態(tài)勢(shì)后，在決策人員認(rèn)知模式、知識(shí)、情感和決策環(huán)境等因素的綜合影響下，在決策人員思維中形成邏輯上的海戰(zhàn)場(chǎng)情況，包括可觀測(cè)和聯(lián)想預(yù)測(cè)等方面，由于決策人員的多層次性和多學(xué)科性，決定了現(xiàn)實(shí)海戰(zhàn)場(chǎng)情況在決策人員思維中具有不同的形態(tài)。

3）戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的演化特征要求實(shí)施及時(shí)決策。能否發(fā)現(xiàn)并把握戰(zhàn)機(jī)，先于對(duì)手行動(dòng)，關(guān)鍵在于能否正確了解戰(zhàn)場(chǎng)情況、預(yù)測(cè)態(tài)勢(shì)演化方向和及時(shí)生成決策并予以實(shí)施，對(duì)決策而言，在有限計(jì)算資源條件下，“及時(shí)”并不等于“盡快”，需要均衡問(wèn)題求解的時(shí)效性和優(yōu)化程度。

3 艦艇編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策模式

艦艇編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策模式是作戰(zhàn)指揮決策系統(tǒng)行為特征的抽象，系統(tǒng)的行為特征則與子系統(tǒng)的特征緊密相關(guān)，在前述分析艦艇編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策系統(tǒng)特征的基礎(chǔ)上，從子系統(tǒng)的特征類(lèi)別入手，構(gòu)建作戰(zhàn)指揮決策模式的內(nèi)涵，如表1所示。

表1 作戰(zhàn)指揮決策模式的內(nèi)涵

基于作戰(zhàn)指揮決策模式內(nèi)涵，考慮不同特征取值的相容性，識(shí)別出五類(lèi)作戰(zhàn)指揮決策模式，如表2所示。由于對(duì)決策目標(biāo)最優(yōu)化的追求本身所假定的是決策者具有完全理性且要求信息環(huán)境完備，在邏輯思維的指導(dǎo)下環(huán)境信息需要不斷地結(jié)構(gòu)化和可計(jì)算化，而對(duì)直覺(jué)思維的側(cè)重則偏重于對(duì)環(huán)境信息的數(shù)據(jù)化和可視化，因此進(jìn)一步分析可得知艦艇編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策模式的關(guān)鍵分類(lèi)準(zhǔn)則取決于對(duì)決策人的理性假定、思維方式和決策問(wèn)題求解方式三個(gè)方面。后續(xù)主要基于這三個(gè)方面討論作戰(zhàn)指揮決策模式對(duì)作戰(zhàn)輔助決策模式設(shè)計(jì)的啟示。

4 輔助決策模式的設(shè)計(jì)要求

指揮信息系統(tǒng)的輔助決策能力，應(yīng)面向決策主體的需要，在特定情況下以恰當(dāng)?shù)姆绞教峁┖线m的服務(wù)，或者說(shuō)作戰(zhàn)輔助決策模式的設(shè)計(jì)應(yīng)與作戰(zhàn)指揮決策模式相適應(yīng)。為適應(yīng)現(xiàn)代海戰(zhàn)特征，艦艇編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策模式的研究對(duì)指揮信息系統(tǒng)的作戰(zhàn)輔助決策模式設(shè)計(jì)有如下啟示。

表2 作戰(zhàn)指揮決策模式分類(lèi)

4.1 堅(jiān)持作戰(zhàn)指揮決策人員的有限理性假設(shè)

基于運(yùn)籌分析的指揮信息系統(tǒng)輔助決策模式，本質(zhì)上是基于決策主體的完全理性假設(shè)，以是否能夠輔助指揮員做出最優(yōu)決策作為評(píng)價(jià)系統(tǒng)優(yōu)劣的準(zhǔn)則。考慮到敵我雙方作戰(zhàn)行動(dòng)的不透明性、對(duì)抗性和欺騙性，無(wú)論信息技術(shù)發(fā)展到何種程度、敵我雙方的信息化程度差距有多大，作戰(zhàn)指揮決策的信息總是不完備的，因此基于完全理性假定的輔助決策模式適應(yīng)性較差，輔助決策能力難以持續(xù)提升。

在充滿對(duì)抗和欺騙的戰(zhàn)場(chǎng)上，信息是不完備的，甚至是不可靠和相互沖突的，在諸多不確定條件下，指揮人員的決策行為更符合這種有限理性假定。以此為基礎(chǔ)，決策目標(biāo)的設(shè)定應(yīng)該是以滿意為目標(biāo)，模型求解更多的是尋求可行解，這就意味著可以采用效率較高的通用并行搜索算法來(lái)求解滿足約束條件的決策結(jié)果。

4.2 以擴(kuò)展指揮員的認(rèn)知為手段實(shí)現(xiàn)決策增強(qiáng)

從邏輯思維入手來(lái)實(shí)施輔助決策，屬于通過(guò)量化方法來(lái)研究作戰(zhàn)指揮決策問(wèn)題的思路，將非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題逐步轉(zhuǎn)化為半結(jié)構(gòu)化和結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的方式構(gòu)建各式各類(lèi)的作戰(zhàn)模型，從戰(zhàn)斗條令或作戰(zhàn)訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)中衍生出典型作戰(zhàn)樣式和作戰(zhàn)模型的優(yōu)化目標(biāo)，為指揮員提供輔助決策支持。其適用的前提是決策目標(biāo)和可選方案是確定且清晰的，基于當(dāng)前戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境就可以計(jì)算出決策結(jié)果。

從直覺(jué)形象思維入手來(lái)實(shí)施輔助決策，需要研究作戰(zhàn)知識(shí)的按需展示，構(gòu)建完整的輔助決策信息環(huán)境，擴(kuò)展和引導(dǎo)指揮員的認(rèn)知。在可選方案不清晰的情況下，決策的形成過(guò)程是一個(gè)不斷確定任務(wù)分解路徑的設(shè)計(jì)過(guò)程，此時(shí)直覺(jué)形象思維占據(jù)主導(dǎo)地位?，F(xiàn)實(shí)情況下，指揮人員往往難以接受一個(gè)決策過(guò)程不可見(jiàn)的決策結(jié)果，如果將決策結(jié)果的形成過(guò)程視為一個(gè)在決策問(wèn)題解空間中確定搜索路徑的過(guò)程，那這個(gè)搜索路徑應(yīng)該是由指揮決策人員自己來(lái)確定，計(jì)算機(jī)則在這個(gè)過(guò)程中通過(guò)擴(kuò)展指揮員的認(rèn)知為手段來(lái)提供輔助決策能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)指揮人員的決策增強(qiáng)。

4.3 以靈活的問(wèn)題求解方式快速響應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)變化

理性主義決策模式下，強(qiáng)調(diào)在行動(dòng)之前先做好計(jì)劃。艦艇編隊(duì)實(shí)施的進(jìn)攻型作戰(zhàn)籌劃，往往采取理性決策模式，核心是制定出切實(shí)可行的作戰(zhàn)計(jì)劃。

漸進(jìn)主義決策模式強(qiáng)調(diào)事物的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)前后銜接不間斷的過(guò)程，任何新的決策都不得不考慮原有決策所造成的既成事實(shí)，或者決策人員沒(méi)有足夠的時(shí)間和和智慧洞悉每一項(xiàng)決策備選方案的后果，所以必須盡快做出決策，然后邊執(zhí)行邊修改。艦艇編隊(duì)所遂行的防御性作戰(zhàn)行動(dòng)，或者進(jìn)攻型作戰(zhàn)的作戰(zhàn)實(shí)施階段，往往采取的是漸進(jìn)主義決策模式，其核心是作戰(zhàn)計(jì)劃的動(dòng)態(tài)調(diào)整。

不同作戰(zhàn)任務(wù)所需要和所允許的作戰(zhàn)籌劃時(shí)間不盡相同，盡善盡美的作戰(zhàn)籌劃往往是不存在的，這就要求作戰(zhàn)指揮決策問(wèn)題的求解算法需要有足夠的靈活性，算法的精度（解的優(yōu)化程度）應(yīng)該能夠隨著求解時(shí)間的增加和平臺(tái)計(jì)算能力的增強(qiáng)呈現(xiàn)非遞減的趨勢(shì)，時(shí)間不夠時(shí)盡快給出可行解，然后根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)情況變化不斷給出調(diào)整建議；在時(shí)間充裕時(shí)則尋找更優(yōu)的決策方案。

5 結(jié)語(yǔ)

編隊(duì)將是海軍遂行海上作戰(zhàn)任務(wù)的主要兵力編成形式，基于信息系統(tǒng)的決策支持將是編隊(duì)所轄作戰(zhàn)平臺(tái)以體系方式存在和行動(dòng)的關(guān)鍵所在，在面向決策的指揮信息系統(tǒng)輔助決策模式設(shè)計(jì)過(guò)程中，作戰(zhàn)指揮決策模式是牽引性理論。不同類(lèi)型的編隊(duì)作戰(zhàn)指揮活動(dòng)對(duì)應(yīng)著相適應(yīng)的輔助決策模式，為進(jìn)一步提升編隊(duì)作戰(zhàn)輔助決策能力，未來(lái)編隊(duì)指揮信息系統(tǒng)需拓展輔助決策服務(wù)的范圍，增加對(duì)新的輔助決策模式的支持，更好地與作戰(zhàn)指揮活動(dòng)中的決策模式相適應(yīng)，包括更好地?cái)U(kuò)展作戰(zhàn)指揮決策人員的認(rèn)知能力、通過(guò)指引問(wèn)題求解搜索路徑和縮小問(wèn)題解空間等方式輔助實(shí)現(xiàn)決策問(wèn)題的求解、以及輔助形成更完整簡(jiǎn)練的決策信息環(huán)境等，從而為編隊(duì)作戰(zhàn)指揮人員提供更全面系統(tǒng)實(shí)用的輔助決策工具。