海上實兵作戰(zhàn)實驗綜述——概念、案例與方法

錢 東, 趙 江

海上實兵作戰(zhàn)實驗綜述——概念、案例與方法

錢 東, 趙 江

(海軍研究院, 北京, 100161)

實兵作戰(zhàn)實驗是作戰(zhàn)概念開發(fā)、戰(zhàn)法開發(fā)、兵力運用和兵力結構優(yōu)化中的關鍵環(huán)節(jié)和軍事轉型的重要支柱。文中對作戰(zhàn)實驗及其相關概念進行了解析, 闡述了作戰(zhàn)實驗的科學及軍事意義; 簡述了美海軍的主要作戰(zhàn)實驗機構和作戰(zhàn)實驗活動; 介紹了實兵作戰(zhàn)實驗的歷史案例和現(xiàn)代案例, 重點介紹了美海軍著名的“艦隊問題”演習和二戰(zhàn)水下戰(zhàn)的實驗探索; 討論了實兵實驗設計和實施中的有關問題。指出: 應明確實驗目的和目標, 通過發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象和探索機理來獲得新知識; 建立相對完整和合理的問題框架是實驗成功的先決條件; 應對系列化實驗進行系統(tǒng)規(guī)劃, 避免針對某些孤立問題、缺乏基礎的“跳躍式”實驗; 應合理選取實驗因素及水平數(shù), 把握作戰(zhàn)想定的粒度和特異性, 以保證實驗結果的有效性和可信度; 在實施中應注意與演訓的結合, 適時運用模擬兵力, 以在資源有限的條件下獲得最佳效益; 應建立專業(yè)化的分析評估隊伍和專家隊伍, 采用科學的方法和手段對結果和證據(jù)進行分析, 以揭示出問題的本質(zhì)。指出實兵實驗是發(fā)展現(xiàn)代作戰(zhàn)學說的必要途徑。

實兵作戰(zhàn)實驗; 演習; 水下戰(zhàn)

0 引言

過去研究戰(zhàn)爭的方法主要是基于經(jīng)驗的定性分析和戰(zhàn)例分析, 但在現(xiàn)代技術飛速發(fā)展、長期未發(fā)生大規(guī)模戰(zhàn)爭的今天, 這些傳統(tǒng)方法的局限性日益顯現(xiàn), 作戰(zhàn)實驗已日益成為研究現(xiàn)代戰(zhàn)爭的主要手段之一。

作戰(zhàn)實驗的作用主要體現(xiàn)為超前實踐——提前進行戰(zhàn)爭預演, 揭示和認識未來戰(zhàn)爭的特點和規(guī)律, 找到對策和方法。作戰(zhàn)實驗的作用具體體現(xiàn)在不同層次和方面, 例如: 作戰(zhàn)概念開發(fā), 作戰(zhàn)條令開發(fā), 戰(zhàn)術、技術和程序(tactics, techniques, and procedures, TTPs)開發(fā), 兵力結構優(yōu)化, 裝備運用等。作戰(zhàn)實驗本身就是重要的創(chuàng)新途徑, 因此美軍將作戰(zhàn)實驗視為軍事轉型的重要支柱、發(fā)展未來作戰(zhàn)理論的溫床、實現(xiàn)任務能力群的重要途徑。例如: 雖然網(wǎng)絡中心戰(zhàn)、分布式作戰(zhàn)及無人化作戰(zhàn)幾乎已成為共識, 但是具體到指揮控制、組織結構、作戰(zhàn)原則和戰(zhàn)術流程等細節(jié), 都還有待深入研究, 須經(jīng)過作戰(zhàn)實驗驗證。

作戰(zhàn)實驗是研究作戰(zhàn)問題的軍事科學活動, 旨在運用科學的方法來檢驗作戰(zhàn)概念、理論和方法, 為軍事決策和戰(zhàn)爭實踐提供科學依據(jù)。實驗的價值不僅在于它本身所產(chǎn)生的知識, 更在于它在科學知識發(fā)展進程中的作用。

關于作戰(zhàn)實驗問題, 由于各種原因, 目前絕大多數(shù)文獻研究的是實驗室中的建模與仿真——基于構造仿真和虛擬仿真的作戰(zhàn)實驗, 較少涉及實兵實驗。文中主要討論基于實兵的海上作戰(zhàn)實驗問題。

1 作戰(zhàn)實驗的概念、分類及意義

1.1 概念

“實驗”( experiment)一詞源于拉丁語experiri, 意為“嘗試”(to try)。在英語中, experiment是指“A test under controlled conditions that is made to demonstrate a known truth, examine the validity of a hypothesis, or determine the efficacy of something previously untried”, 即在受控條件下為演示一個已知真理、檢驗假說的正確性或確定以前未嘗試過的某些事物的效能而做的試驗[1]?！掇o?！分薪o出的定義是: “實驗是根據(jù)一定的目的, 運用必要的手段, 在人為控制條件下, 觀察研究事物本質(zhì)和規(guī)律的一種實踐活動”。實驗最簡單的定義就是“研究對變量進行操縱的結果”的過程[2]。有人則將實驗(基本要素)定義為: 一個問題、一組可能的答案、一個事件、一組可能發(fā)生的結果, 以及事件結果與問題答案之間的關聯(lián)關系[3]。

嚴格地說, “實驗”(experiment)與“試驗”(test)是2類目的不同的科學活動。根據(jù)《現(xiàn)代漢語詞典》的定義: 實驗是“為了檢驗某種科學理論或假設而進行某種操作或從事某種活動”; 試驗是“為了察看某事的結果或某物的性能而從事某種活動”。英語中的解釋與此類似。一般而言, 實驗是一種探索性活動, 用來證明理論或發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、推導新結論; 而試驗是一種檢測性活動, 用來檢測正常或臨界運行過程及結果, 如工業(yè)產(chǎn)品的各種試驗。例如有人認為, 從事物理化學研究的人主要是在做實驗, 目的是探求化學現(xiàn)象背后的道理, 主要進行科學研究; 而從事分析化學的人主要是在做試驗, 主要目的是進行化學鑒定和分析, 主要從事技術工作。從某種角度看, 實驗是評估系統(tǒng)對某些事物的影響, 而試驗(測試)是評估系統(tǒng)自身的特性。

有時, “實驗”(experiment)和“試驗”(test)會同時出現(xiàn), 用于表達不同層次的測試活動概念, 例如美國報告中出現(xiàn)“proof-of-concept experiment test plan”的表述, 顯然其中的experiment代表實驗項目或活動的大概念, 而test表示其中一系列分解后的具體試驗子項目和實施活動, 即實驗中相對較小的技術驗證子過程。在此場合, 多少有些類似mission(使命)與task(任務)之間的關系[4]。

“作戰(zhàn)實驗”(warfighting experimentation)是研究作戰(zhàn)問題的科學實驗活動。在作戰(zhàn)實驗中, 實驗者運用科學實驗的原理、方法和技術, 在可控、可測的近似實戰(zhàn)或模擬對抗環(huán)境中, 根據(jù)特定實驗目的, 有計劃地改變實驗中的兵力、戰(zhàn)法和作戰(zhàn)環(huán)境等因素和條件, 考察各種因素和條件影響下的作戰(zhàn)進程和結局, 從而深入認識戰(zhàn)爭規(guī)律, 為軍事決策和戰(zhàn)爭實踐提供科學依據(jù)?！吨袊嗣窠夥跑娷娬Z》(2011 年版)將作戰(zhàn)實驗定義為: “在可控可測近似真實的模擬對抗環(huán)境中, 運用作戰(zhàn)模擬手段研究作戰(zhàn)問題的實踐活動。包括作戰(zhàn)實驗的規(guī)劃設計、組織實施、分析評估等環(huán)節(jié)?！庇腥藢⒆鲬?zhàn)實驗概念表述為: 探索對特定作戰(zhàn)能力或條件進行操控所帶來的影響或效果。美國和北約已將“作戰(zhàn)實驗”一詞納入軍語[5]。

在西方出版物中先后出現(xiàn)過一些類似的術語和概念, 主要有: 防務實驗(defense experimentation)[2](泛指國防領域內(nèi)包括正規(guī)作戰(zhàn)和非戰(zhàn)爭軍事行動等所有沖突類型的實驗方法)、艦隊實驗(fleet experiment)[6]、戰(zhàn)斗實驗(battle experiment)、艦隊戰(zhàn)斗實驗(fleet battle experiment, FBE)以及實驗戰(zhàn)役(campaigns of experimentation)(一系列相關實驗的集合)[7]等。這些術語的內(nèi)涵大同小異, 文中引用時尊重原文的表達。

作戰(zhàn)實驗主要運用于作戰(zhàn)實踐上升為作戰(zhàn)理論和方法的科學認識階段, 通過實踐、分析和歸納, 完成感性認識到理性認識的飛躍, 以此來完成對作戰(zhàn)概念和TTPs[8]的開發(fā), 達到設計作戰(zhàn)樣式和方法、設計未來戰(zhàn)爭的目的, 如: 澳大利亞“游隼”系列作戰(zhàn)實驗就是為武裝偵察直升機配合營連級戰(zhàn)斗而開發(fā)條令和TTPs的一系列人在回路的綜合實驗[2]。本質(zhì)上, 作戰(zhàn)實驗是戰(zhàn)術和技術開發(fā)工作的一部分, 而不僅僅是試驗驗證。有些國家將能力開發(fā)和建立原型系統(tǒng)的過程稱為“概念開發(fā)和實驗(concept development and experimentation, CD&E)”[2], 應該也是基于這種認識?？傊? 作戰(zhàn)實驗是為了探索和檢驗作戰(zhàn)理論、方法及技術而進行的研究活動和預實踐活動。

與一般意義上的科學實驗比較, 作戰(zhàn)實驗有其特殊性, 主要體現(xiàn)在軍事問題的復雜性、不確定性、對抗性和不可控性等方面。

值得指出的是, 有些探索研究中的測試活動兼具實驗和試驗的目的和特點, 許多演習同時包括實驗和試驗的內(nèi)容, 如美軍近年來將“超重型兩棲連接器”(ultra heavy-lift amphibious connector, UHAC)和“機器驢”等新概念裝備投入部隊演習和實驗, 既探索和驗證新的作戰(zhàn)概念, 也同時考核裝備原型的性能和能力。

1.2 分類

根據(jù)不同的視角和理解, 對作戰(zhàn)實驗有不同的分類方法[2-3,5,7,9-16]。總體上看, 下面幾種分類得到廣泛認同, 基本形成了目前的主流觀點。

1.2.1 按實驗目的分類

從實驗目的看, 作戰(zhàn)實驗主要可分為3種: 發(fā)現(xiàn)型實驗、驗證型實驗和演示型實驗, 這是美國國防部(department of defense, DoD)認可的一種分類方法, 但DoD也指出, 幾乎不存在“純粹”的某類實驗, 實驗活動幾乎都是多類實驗的混合體[5,11-12,14,17]。

1) 發(fā)現(xiàn)型實驗——也稱探索性實驗, 主要目的是發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、探索新知識、揭示新特點、開發(fā)新概念。受這類實驗的次數(shù)限制和精度影響, 一般難以推斷明確的因果關系, 不足以形成對戰(zhàn)法的清晰認識。

2) 驗證型實驗——即假設驗證型實驗, 是以分析、檢驗和證實為核心, 對已有的經(jīng)驗、設想或預測進行驗證和評估。在軍事領域, 這類實驗主要是指為驗證作戰(zhàn)理論、戰(zhàn)法或作戰(zhàn)方案的正確性和可行性而進行的實驗。實驗主要用于檢驗戰(zhàn)法中的假設, 發(fā)現(xiàn)錯誤假設或發(fā)現(xiàn)假設中的限制條件, 對一些因果關系進行驗證, 以此來形成對作戰(zhàn)概念和戰(zhàn)法的深刻理解。在實際作戰(zhàn)實驗過程中, 對象復雜, 各種因素交織, 因此實驗設計十分重要。

3) 演示型實驗——主要目的是向決策部門和部隊展現(xiàn)已有的科學方法和結論, 展示和傳播新思想、新戰(zhàn)法和新技術, 以期推動實戰(zhàn)應用。

概括地說, 發(fā)現(xiàn)型實驗旨在發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象, 驗證性實驗旨在揭示機理, 演示型實驗旨在傳播思想和概念。

1.2.2 按實驗方法和手段分類

從實驗方法和手段看, 主要可分為3種: 仿真、推演和實兵實驗(演習)。在國內(nèi), 當不特指“實兵”時, 通常將作戰(zhàn)實驗理解為基于仿真或推演的作戰(zhàn)實驗。

1) 仿真——作戰(zhàn)仿真包括數(shù)學仿真和半實物仿真, 是作戰(zhàn)實驗中最基本、高效的方法。仿真實驗的突出優(yōu)點是, 能夠通過大量計算給出統(tǒng)計結果, 可進行敏感度分析, 也能進行詳細的因素分析和過程分析, 從而揭示仿真結果與關鍵因素間的因果關系和規(guī)律。因此, 仿真已成為對抗推演和實兵演習方案設計的基礎。但受模型、數(shù)據(jù)和假設等的影響, 仿真結果畢竟與客觀實際之間存在差距, 且對人行為的解釋有很大困難, 所以仿真方法仍具有明顯的局限性。

按照現(xiàn)在較為流行的觀點, 仿真主要可分為3類[11, 18]:

①實景仿真(live simulation)——指真實的人員在實際條件下操縱真實的裝備, 主要指試驗和訓練。

②虛擬仿真(virtual simulation)——真實的人員操縱仿真的裝備(模擬的系統(tǒng)), 主要手段是虛擬現(xiàn)實(virtual reality), 如飛行模擬器。

③構造仿真(constructive simulation)——仿真的人員操縱仿真的裝備, 例如全數(shù)字仿真。

LVC仿真是指同時具有實景(live)、虛擬(virtual)和構造(constructive)仿真的綜合仿真活動, 主要用于軍事訓練和試驗, 也可用于初級作戰(zhàn)實驗。越戰(zhàn)后, 美空軍調(diào)查發(fā)現(xiàn), 飛行員參加約10次作戰(zhàn)任務后, 其戰(zhàn)場生存能力顯著提高, 于是設立了著名的“紅旗”軍演。飛行員在貼近實戰(zhàn)環(huán)境中進行對抗, 積累經(jīng)驗。這類實兵演習雖可提供寶貴的練兵機會, 但成本過高、保障復雜, 于是提出了將實裝嵌入仿真網(wǎng)絡的需求, 由此出現(xiàn)了LVC集成系統(tǒng)。LVC集成中的實兵部分通常包括真實的作戰(zhàn)平臺、任務系統(tǒng)和受訓人員; 虛擬部分則包括部分人員、裝備、系統(tǒng)及其接口, 支持人在回路的實時交互; 構造部分是計算機生成的實體, 表征裝備和人員的能力和行為, 并根據(jù)預定規(guī)則和行為模型來決定實體的行動。

在水下戰(zhàn)領域, LVC集成的典型代表是美海軍水下戰(zhàn)中心(naval undersea warfare center, NUWC)構建的戰(zhàn)術集成綜合環(huán)境(synthetic environment tactical integration, SETI)。SETI利用水下跟蹤遙測系統(tǒng)和網(wǎng)絡, 將高置信度的魚雷仿真能力與實航狀態(tài)下真實潛艇上的聲吶和火控系統(tǒng)集成在一起, 實現(xiàn)了在真實潛艇上發(fā)射模擬魚雷, 使艇員可利用NUWC的硬件在回路(hardware- in-the-loop, HWIL)模擬的魚雷來攻擊真實或虛擬的目標。潛艇能在水下實時“感知”到所發(fā)射的模擬魚雷, 并可進行線導。這種能力可用于早期戰(zhàn)術開發(fā)和實驗、對抗訓練和武器試驗。1998年, 美海軍利用“洛杉磯”級潛艇上的建制作戰(zhàn)系統(tǒng), 完成了對1枚MK48 ADCAP模擬魚雷實施線導導引的演示驗證[19]。

2) 推演(wargame) ——亦稱兵棋推演, 指對抗雙方按演習問題的順序和戰(zhàn)役、戰(zhàn)斗可能發(fā)展的進程而連貫進行的模擬對抗和劇情化博弈。早期的推演形式一般是研討會式的決策演習和桌面或圖上作業(yè), 現(xiàn)在都采用計算機輔助推演方式, 加入實戰(zhàn)或實兵演習數(shù)據(jù), 交戰(zhàn)各方運用作戰(zhàn)模擬手段, 對作戰(zhàn)方案和行動進行“人在回路”的模擬, 對決策和方案進行評估與優(yōu)化。這種對抗模擬實際是一種人與人之間相互作用的實驗, 適合于研究決策的過程、原因和影響因素, 探索與人相關的不確定、難以量化的非裝備因素。推演在裝備效能評估及其相關研發(fā)決策上的作用日益顯現(xiàn), 例如, 有人在推演中引入無人水下航行器(unmanned undersea vehicle, UUV), 以研究其對交戰(zhàn)雙方作戰(zhàn)決策和對抗過程的影響, 促使人們從新的高度來審視UUV在兵力結構中的地位。

推演主要體現(xiàn)的是人與人之間相互博弈過程的對抗模擬, 重點著眼于作戰(zhàn)決策及其后果, 而不是裝備和操作細節(jié)。雖然“人在回路”的仿真也有人介入, 但一般多指針對具體裝備運用過程的模擬, 關注的重點是“人-機-環(huán)”及其基于武器裝備的戰(zhàn)術對抗策略和武器運用方法, 如為開發(fā)TTPs而進行的仿真。

3) 實兵演習/實驗——是指動用真實兵力(人員和裝備)在近似實戰(zhàn)環(huán)境下的演習。許多演習同時兼顧訓練、考核、試驗和實驗研究等多個目的。在實驗設計完善的情況下, 實兵演習/實驗所得結論的可信度高, 但組織復雜、成本高、重復難度大。今后將主要依托大型專業(yè)訓練基地(中心)借助現(xiàn)代化手段來組織實施。

仿真分析的優(yōu)點在于能夠提供對作戰(zhàn)過程的基本理解、模型和定量結果, 可作為推演的基礎; 推演的長處在于能夠用于探討決策過程, 可體現(xiàn)出一些非軍事和非技術因素對決策的影響, 有助于從更廣闊的視角發(fā)現(xiàn)問題和提出建議; 實兵演習/實驗通過運用真實裝備和作戰(zhàn)人員來測試有關戰(zhàn)術和技術概念, 獲取真實數(shù)據(jù), 既能檢驗決策的合理性, 也能近似模擬實戰(zhàn)過程, 從而驗證一些假設和預測, 發(fā)現(xiàn)問題, 為下一步仿真分析、推演以及后續(xù)實兵演習提出更多更有價值的建議。完整的作戰(zhàn)實驗應將運籌分析、作戰(zhàn)仿真、推演和實兵演習結合在一起, 在理論指導下進行實踐, 用實踐結果來完善、修正理論和模型, 經(jīng)過不斷交互循環(huán), 不斷逼近“合理解”, 科學引導作戰(zhàn)條令和戰(zhàn)法開發(fā)及新裝備研制。只有綜合這些功能互補的方法, 才能對真實作戰(zhàn)中的問題獲得完整和全面的理解。

1.3 實兵作戰(zhàn)實驗與作戰(zhàn)試驗、演習、技術演示驗證試驗的異同

1.3.1 實兵作戰(zhàn)實驗與作戰(zhàn)試驗的異同

在DoD的裝備采辦過程中, 試驗與評估(test & evaluation, T&E)主要分為3類: 研制試驗與評估(development test & evaluation, DT&E), 作戰(zhàn)試驗與評估(operational test & evaluation, OT&E), 實彈試驗與評估(live fire test and evaluation, LFT&E)。

OT&E主要目的是解決武器系統(tǒng)的關鍵使用問題, 在作戰(zhàn)試驗設計中應關注“是否以正確的方式做該做的事”和“評價是否有意義”這2個基本問題[20]。實際上, 作戰(zhàn)實驗也面臨同樣的問題, 區(qū)別在于評價的對象已不限于武器裝備, 而是擴展到作戰(zhàn)指揮、編制和戰(zhàn)法等更高層次的內(nèi)容。

作戰(zhàn)試驗與作戰(zhàn)實驗關注的對象不同。前者主要關注的是武器裝備在現(xiàn)有作戰(zhàn)理論和實戰(zhàn)條件下的作戰(zhàn)能力; 后者主要關注的是軍兵種以及軍隊未來發(fā)展、建設和作戰(zhàn)等方面的關鍵環(huán)節(jié), 如新的作戰(zhàn)概念、新的作戰(zhàn)思想、組織結構, 以及重大技術的運用對作戰(zhàn)的影響等。

1.3.2 實兵作戰(zhàn)實驗與作戰(zhàn)演習的異同

作戰(zhàn)演習是部隊戰(zhàn)備訓練的高級形式, 是在想定下進行的作戰(zhàn)指揮和作戰(zhàn)行動的演練, 主要用于檢驗部隊的戰(zhàn)備程度與作戰(zhàn)能力、武器裝備技術狀態(tài)和實際能力, 以及戰(zhàn)術的合理性。作戰(zhàn)實驗和作戰(zhàn)演習都可以驗證武器裝備的作戰(zhàn)性能、戰(zhàn)場環(huán)境對作戰(zhàn)行動的影響以及組織指揮在作戰(zhàn)行動中的作用, 區(qū)別主要在于: 作戰(zhàn)實驗側重于研究, 用于探索作戰(zhàn)問題; 而作戰(zhàn)演習側重于訓練, 用于鍛煉和提高部隊戰(zhàn)斗力。所以, 二者在目的、目標、組織方式、實施方法以及技術手段運用等方面存在一些差別。但在實踐中, 兩者經(jīng)常穿插在一起進行, 在作戰(zhàn)演習中進行部分項目的作戰(zhàn)實驗[1]。

1.3.3 實兵作戰(zhàn)實驗與先期概念技術演示驗證試驗的異同

在預研階段, 美國利用先期技術演示驗證(advanced technology demonstration, ATD)和先期概念技術演示驗證(advanced concept technology demonstration, ACTD)來實現(xiàn)先進技術向裝備型號的快速轉化。ACTD是面向新型系統(tǒng)概念或方案的演示驗證試驗, 目的是加速成熟技術向新系統(tǒng)的過渡, 在接近真實的作戰(zhàn)環(huán)境中進行, 一旦技術性能和實用性得到驗證, 即可啟動正式研制或采辦程序[21]。ACTD強調(diào)的是對成熟技術的集成, 而不是技術開發(fā), 其目標是提供原型作戰(zhàn)能力、體現(xiàn)軍事價值、形成新裝備使用概念。

盡管有某些相似之處, 但ACTD與一般意義上的作戰(zhàn)實驗的區(qū)別是明顯的: ACTD試驗主要面向裝備技術(盡管有時也會涉及到有限的作戰(zhàn)概念和組織結構), 目的是為裝備采辦決策提供依據(jù); 作戰(zhàn)實驗主要面向作戰(zhàn)概念、條令、戰(zhàn)法、兵力組織結構、新型裝備, 目的是考察各種條件影響下的作戰(zhàn)進程和結局, 認識戰(zhàn)爭規(guī)律, 為軍事決策和戰(zhàn)爭實踐提供依據(jù)。兩者出發(fā)點不同, 這也體現(xiàn)出“試驗”和“實驗”的區(qū)別。

但在另一方面, 有些引入了新概念裝備的小規(guī)模作戰(zhàn)實驗與ACTD的界限有時變得比較模糊, 經(jīng)常是兩者聯(lián)合進行, 一次活動同時達到多個目的。如美軍近年來將UHAC和“機器驢”等新概念裝備直接投入部隊演習, 并將其稱為作戰(zhàn)實驗。但從傳統(tǒng)觀念看, 它們更像是典型的ACTD或作戰(zhàn)試驗。

總之, 實驗主要是評估系統(tǒng)對某些事物的影響, 試驗則主要是評估系統(tǒng)特性[2]。

1.4 作戰(zhàn)實驗的科學及軍事意義

過去研究戰(zhàn)爭的主要方法是依靠經(jīng)驗進行定性分析, 以局部經(jīng)驗或歷史戰(zhàn)例分析、邏輯推理、反復研討形成對戰(zhàn)爭規(guī)律的認識。這種依靠戰(zhàn)例研究未來戰(zhàn)爭的方法在歷史上曾發(fā)揮了很大作用, 指導了人們對戰(zhàn)爭的認識, 但在軍事科技現(xiàn)代化的今天, 已遠不能滿足現(xiàn)實需求。限于當時有限的觀察條件、片段的記憶和記錄等因素, 并不能清楚地了解歷史戰(zhàn)例中一些事件的細節(jié)、原因和戰(zhàn)術決策等, 從而使許多戰(zhàn)例被摻入了大量文學創(chuàng)作成分, 從而影響到實際啟示效果, 特別是人機結合問題, 僅通過理論和歷史研究常難以得出結論[17]。

如果認為戰(zhàn)爭研究既是科學也是藝術, 則作戰(zhàn)實驗的價值就主要在于對戰(zhàn)爭的科學問題進行實證。許多人僅滿足于從表象上尋找一些能說明現(xiàn)有理論的現(xiàn)象和案例, 而不愿進行深入、嚴謹、系統(tǒng)的實驗探索, 對于新的現(xiàn)象, 總是習慣性地歸結于某個未知的偶然因素。例如: 在戰(zhàn)例研究中, 軍事史學家們往往不自覺地去為一些偶然事件尋找依據(jù)并進行解釋, 常將原因歸結于特定環(huán)境, 這就難以進行科學、全面的概括和發(fā)現(xiàn)其中的潛在規(guī)律和機理, 也難以有新的發(fā)現(xiàn)。而通過反復進行的作戰(zhàn)實驗, 可合理地解釋常見和偶然現(xiàn)象, 認識因果關系和主次因素。因此, 在現(xiàn)代科技條件下, 沒有先進的作戰(zhàn)實驗基礎就不可能產(chǎn)生先進的軍事理論。

美軍將作戰(zhàn)實驗視為軍事轉型的重要支柱, 認為未來作戰(zhàn)理論的發(fā)展與作戰(zhàn)實驗密切相關, 實驗的目的在于評估和完善新的作戰(zhàn)理論, 必須通過作戰(zhàn)實驗開發(fā)與實驗新的作戰(zhàn)方案、編制體制、程序和技術。從上世紀90年代開始, 美陸軍開始了一項長達十年的作戰(zhàn)實驗行動計劃, 相繼成立了多個功能性實驗室, 進行以作戰(zhàn)概念開發(fā)、驗證、演示和傳播為主的作戰(zhàn)實驗活動, 美陸軍幾乎所有院校和師級單位都劃入實驗掛靠單位。美軍在多次局部戰(zhàn)爭中的許多戰(zhàn)法實際上都源于作戰(zhàn)實驗。

作戰(zhàn)實驗的作用體現(xiàn)在作戰(zhàn)概念開發(fā)、條令開發(fā)、TTPs開發(fā)、兵力和裝備結構優(yōu)化, 以及裝備運用等各個方面, 作戰(zhàn)實驗本身就是重要的創(chuàng)新途徑。在歷史上, 美軍利用作戰(zhàn)實驗開發(fā)了航母及特混艦隊運用方法,德軍利用作戰(zhàn)實驗驗證了“狼群”戰(zhàn)術和“閃電戰(zhàn)”戰(zhàn)法。在大量UxVs不斷涌現(xiàn)的今天, 顯然必須通過作戰(zhàn)實驗來摸索新的交戰(zhàn)形式, 開發(fā)新的聯(lián)合作戰(zhàn)方法。實兵實驗除了可為仿真、建模、驗模提供真實數(shù)據(jù)外, 更重要的是, 只有通過實兵實驗, 才能更真實地展現(xiàn)戰(zhàn)斗人員在近似實戰(zhàn)條件下的行為表現(xiàn), 揭示出裝備、方法和程序中的潛在問題。

戰(zhàn)爭手段的每一項重要發(fā)明, 都要求重新檢驗和評估戰(zhàn)略和戰(zhàn)術的思想、兵力結構、裝備和條令, 這種評估要求對戰(zhàn)爭中各因素的交互作用進行定量或定性分析, 這是作戰(zhàn)實驗乃至現(xiàn)代軍事變革的原動力。作戰(zhàn)實驗將催生對現(xiàn)代軍事領域的新的認知[17]。

2 美海軍和海軍陸戰(zhàn)隊的主要作戰(zhàn)實驗機構及作戰(zhàn)實驗活動

2.1 主要作戰(zhàn)實驗機構

美海軍的作戰(zhàn)實驗機構主要有: 海軍分析中心、海上戰(zhàn)斗中心、?；鶓?zhàn)斗實驗室(sea based battle lab, SBBL)、系統(tǒng)技術戰(zhàn)斗實驗室(system technology battle lab, STBL)等, 還有空間和海軍作戰(zhàn)系統(tǒng)司令部(space and naval warfare systems command, SPAWAR)、海軍研究生院(naval postgraduate school, NPS)、海軍空戰(zhàn)中心訓練系統(tǒng)分部(naval air warfare center training systems division, NAWC TSD)下屬的作戰(zhàn)實驗室。海軍陸戰(zhàn)隊下屬的作戰(zhàn)實驗機構主要有: 海軍陸戰(zhàn)隊作戰(zhàn)實驗室(marine corps warfighting laboratory, MCWL)、海軍陸戰(zhàn)隊戰(zhàn)術系統(tǒng)支持行動中心(marine corps tactical system support activity, MCTSSA)等。

美軍的作戰(zhàn)實驗機構并非都設置在軍隊中, 一些科研和教學機構、甚至民企也參加作戰(zhàn)實驗活動, 如美海軍分析中心(center for naval analysis, CNA), 盡管是一家民間機構, 卻是作戰(zhàn)實驗的重要參與者。

1) CNA

CNA是美海軍的重要思想庫, 有“海軍的蘭德公司”之稱。作為獨立的非營利組織, 主要服務于美海軍和國防部門, 聚焦于海軍戰(zhàn)略、戰(zhàn)役戰(zhàn)術、作戰(zhàn)評估和資源分析等問題研究[11]。

美海軍的戰(zhàn)爭及作戰(zhàn)分析可分為3個層次: ① 戰(zhàn)略分析, 由海軍學院和海軍作戰(zhàn)部進行; ②戰(zhàn)役級分析, 主要是海軍兵力結構分析, 由海軍學院和CNA進行; ③ 作戰(zhàn)分析, 主要研究海軍裝備性能和戰(zhàn)法, 由CNA、海軍實驗室及研制方進行。CNA主要從事海軍戰(zhàn)略戰(zhàn)術、武器裝備、編制體制和后勤建設等各方面的研究, 尤以研究水下戰(zhàn)技術和戰(zhàn)術著稱。通過技術和系統(tǒng)分析、作戰(zhàn)分析, 協(xié)助海軍生成作戰(zhàn)需求和開發(fā)新的作戰(zhàn)概念; 通過作戰(zhàn)實驗和試驗、分析和評估, 協(xié)助部隊改進作戰(zhàn)、訓練和保障方法及組織結構[22]。

CNA常年保持數(shù)十人在海軍及陸戰(zhàn)隊各指揮部和機關擔任顧問, 另通過戰(zhàn)場項目(field program)派人深入一線部隊提供支援?，F(xiàn)場分析人員從各個角度觀察實際作戰(zhàn)、訓練和實驗過程, 收集第一手數(shù)據(jù), 然后與中心的研究團隊共同分析和評估。這種常態(tài)化交流使研究部門和部隊之間架起了一座橋梁, 促進了新的作戰(zhàn)概念和戰(zhàn)法的開發(fā)。

2) 海上戰(zhàn)斗中心與SBBL

美海軍的作戰(zhàn)實驗一般由海軍各艦隊輪流承擔, 因此各艦隊都是事實上的作戰(zhàn)實驗室。除此之外, 還成立了專門的作戰(zhàn)實驗機構——海上戰(zhàn)斗中心, 由一名中將領導, 實際上是艦隊作戰(zhàn)實驗的協(xié)調(diào)和管理機構, 也是聯(lián)合作戰(zhàn)實驗中的跨軍種協(xié)調(diào)機構。2000年, 在第3艦隊“克羅拉多”號上又正式組建了SBBL, 該艦為各種海上作戰(zhàn)實驗活動提供技術支援。海上戰(zhàn)斗中心下設概念研究、技術評估和行動協(xié)調(diào)3個小組, 分設在海軍學院、SPAWAR等單位, 主要通過仿真和艦隊戰(zhàn)斗實驗2種形式對海戰(zhàn)方案和相關技術進行驗證[5,11,13,23]。

3) 其他戰(zhàn)斗實驗室

“戰(zhàn)斗實驗室”(battle lab)的概念于20世紀90年代誕生于美軍, 其目的是“能夠迅速和深入分析由新興技術產(chǎn)生的作戰(zhàn)思想和作戰(zhàn)方法”。戰(zhàn)斗實驗室本身也可被賦予某些作戰(zhàn)能力, 如指揮控制。多數(shù)戰(zhàn)斗實驗室并非獨立機構, 而是某一部門和機構下的研究組織, 或是現(xiàn)有組織被冠以新的名稱, 如海軍研究生院、海軍空戰(zhàn)中心下都設有這類實驗室。許多戰(zhàn)斗實驗室規(guī)模不大, 且針對某些具體專業(yè)方向, 如: 美陸軍的“火力戰(zhàn)斗實驗室”和“情報戰(zhàn)斗實驗室”等,其主要任務一般是: 規(guī)劃和實施各種實驗、提煉作戰(zhàn)概念、評估潛在解決方案、審查想定、提供決策支持等。戰(zhàn)斗實驗室并不一定以戰(zhàn)斗實驗室標榜, 許多研究機構本身從事相關研究和實驗, 也被視為戰(zhàn)斗實驗室, 如關塔那摩基地就被視為是美軍從事心理戰(zhàn)和情報挖掘的“戰(zhàn)斗實驗室”, 他們利用關押的對象和工作環(huán)境獲取數(shù)據(jù)、訓練審訊者、開發(fā)情報審訊TTPs[24]?！皯?zhàn)斗實驗室”這一名稱現(xiàn)在也開始被推廣到其他非軍事領域, 如: “霍普金斯大學戰(zhàn)斗實驗室”實際上僅是一個利用仿真和數(shù)據(jù)分析手段進行生物系統(tǒng)研究的實驗室。

2.2 主要作戰(zhàn)實驗活動

美軍的作戰(zhàn)實驗著眼于未來5~10 年需求, 通常分為一般實驗和高級實驗, 實驗周期1~5年。海軍的高級作戰(zhàn)實驗主要通過艦隊海上戰(zhàn)斗實驗來進行, 每年組織2次, 每次賦予不同的主題和目標, 由各艦隊輪流承擔實驗任務。

艦隊戰(zhàn)斗實驗(fleet battle experiment, FBE)是美海軍最主要的實兵實驗, 美海軍利用FBE分別進行了“火力圈”及“武庫艦”概念和方案的驗證, 聯(lián)合火力支援TTPs, 以及極淺水反水雷特遣隊(very-shallow water mine countermeasue, VSWMCM)運用高速艇(HSV-X1)、無人水下航行器(unmanned undersea vehicle, UUV)REMUS(Re- mus remote environmental measuring units)和戰(zhàn)場準備自主水下航行器(battlespace preparation autonomous undersea vehicle, BPAUV)等UUV的反水雷作戰(zhàn)實驗。美海軍還每年舉行“三叉戟勇士”(Trident warrior)實兵作戰(zhàn)實驗, 分別演示了部隊網(wǎng)、海域感知與遠征作戰(zhàn)等能力。MCWL開展的實驗有: “獵人勇士”開闊地帶作戰(zhàn)實驗、“城市勇士”城市作戰(zhàn)實驗、“干練勇士”機動作戰(zhàn)與戰(zhàn)役欺騙實驗、“千年龍”登陸奪港與城市作戰(zhàn)實驗、“海盜”分布式作戰(zhàn)實驗、“遠征勇士”海上基地概念驗證、“聯(lián)合城市勇士”聯(lián)合城市作戰(zhàn)概念開發(fā)實驗等[5,11,23]。

3 實兵作戰(zhàn)實驗案例

在歷史上, 航母及特混編隊作戰(zhàn)概念的產(chǎn)生, 以及二戰(zhàn)中一些水下戰(zhàn)和閃電戰(zhàn)等戰(zhàn)術的產(chǎn)生, 都直接來源或曾借助于作戰(zhàn)實驗。戰(zhàn)后60年后的今天, 實兵實驗與作戰(zhàn)仿真相結合, 正催生網(wǎng)絡中心戰(zhàn)、無人作戰(zhàn)等新型作戰(zhàn)概念的產(chǎn)生和發(fā)展。

3.1 歷史案例

3.1.1 美海軍“艦隊問題”系列演習——作戰(zhàn)概念和戰(zhàn)術的開發(fā)平臺

歷史上最經(jīng)典的作戰(zhàn)實驗案例應是美海軍在1923~1940年間舉行的21次“艦隊問題”(fleet problem)演習。演習名稱表明, 其目的不僅是訓練部隊, 更重要是通過演練發(fā)現(xiàn)艦隊作戰(zhàn)中的問題, 探索和驗證新的作戰(zhàn)概念和戰(zhàn)法、兵力編成與組織、指揮協(xié)同及裝備運用方法等。因此, “艦隊問題”演習實際上是“實兵演習+實兵實驗”。軍事史學家給予了“艦隊問題”系列演習極高的評價, 因為它孕育、孵化了航母裝備和使用的諸多概念。通過一系列作戰(zhàn)實驗, 使美海軍一步步認清和理解了航母設計和運用中的一些未知問題, 逐步形成了航母及特混艦隊作戰(zhàn)運用的完整概念和實際作戰(zhàn)能力, 其基本概念和方法一直沿用至今。

面對21世紀的各種顛覆傳統(tǒng)的戰(zhàn)爭形態(tài), 美海軍又于2015年重啟了“艦隊問題”演習, 可見“艦隊問題”演習的深遠影響力。

“艦隊問題”演習是美海軍用于描述27次海軍演習的名稱。原定于1941年舉行第22次艦隊問題演習, 由于二戰(zhàn)爆發(fā)而取消, “艦隊問題”演習就此中斷, 以后的演習采用了其他名稱。然而, 在海軍上將Swift的倡導下, 這一名稱在2015年又恢復了使用, 第23~28次“艦隊問題”演習相繼舉行。該演習通常每年舉行1次, 有時舉行多次。

“艦隊問題”演習在很大程度上是探索性的作戰(zhàn)實驗和超前實踐。每次演習聚焦1~2個重點問題尋求答案, 在特定作戰(zhàn)想定下探索作戰(zhàn)概念和戰(zhàn)法, 檢驗能力。通過早年的“艦隊問題”演習和二戰(zhàn)實踐, 逐步確定了航母在美海軍兵力結構中的定位, 明確了其角色、任務和目標, 成功牽引和驅動了航母技術和戰(zhàn)術的發(fā)展。

1) 航母作用與地位的確立

為探索航母的運用方式, 美海軍充分利用1923~1940年間的年度艦隊演習進行了一系列近似實戰(zhàn)條件下的作戰(zhàn)實驗。雖然演習并非專為航母設立, 但美海軍在不斷開發(fā)、提煉海軍艦隊戰(zhàn)術的同時, 也逐步確立了航母在海軍中的地位。因而, 一系列“艦隊問題”演習也就成為航母發(fā)展的里程碑。

1923年, 美海軍在巴拿馬運河區(qū)太平洋一側舉行了第1次“艦隊問題”演習, 圍繞運河攻防展開對抗, 雙方用其他艦船來模擬航母。“敵機”在美軍未察覺的情況下, 用10枚模擬炸彈“炸毀”了“卡通”泄洪道。這次簡單的演習引起了很大震動, 美海軍開始意識到, 航母絕不僅僅是偵察艦或者護衛(wèi)艦, 它是一種有效的新型攻擊平臺。雖然那時飛機能否戰(zhàn)勝戰(zhàn)列艦隊尚無定論, 但大家都已認識到, 航母的出現(xiàn)必將改變未來海戰(zhàn)規(guī)則[25-26]。

在航母出現(xiàn)的最初10年里, 各國海軍從零開始摸索, 逐漸明晰了任務和目標, 航母的作戰(zhàn)運用概念和方法逐步成型。1929年, 剛服役的“列克星敦”(CV-2)和“薩拉托加”(CV-3) 2艘航母首次參加演習就引起了軍事界和媒體界的轟動, 這就是日后被軍事學者們反復提及、十分著名的“第9次艦隊問題演習”。人們普遍認為, 此次演習是海軍史上的一次飛躍, 演習所獲的經(jīng)驗和結論, 對于艦隊戰(zhàn)術和海軍整體戰(zhàn)略, 尤其是對海軍航空兵的戰(zhàn)略發(fā)展起到了決定性的作用。

此次演習的想定是藍方(美國)同時與2個敵國交戰(zhàn), 分別是太平洋上的黑方和大西洋上的棕方。為將美國分割在兩洋, 黑方要對巴拿馬運河發(fā)動突襲, 而藍方則要保護運河。黑方兵力中配屬有“薩拉托加”號航母, 用掃雷艦“阿盧斯圖克”號代替正在大修的“蘭利”號航母, 用搭載的1架水陸兩用飛機代表“蘭利”號上的18架戰(zhàn)斗機和6架偵察機。藍方兵力中配屬了“列克星敦”號航母。棕方則只是一支無實際人員和裝備的虛擬兵力, 配合黑方夾擊藍方。黑方此次行動的基本策略是戰(zhàn)列艦隊的常規(guī)攻擊和航母的突然襲擊并舉, 這一戰(zhàn)術安排完全體現(xiàn)了此前美海軍對航母的理解: 既要利用速度優(yōu)勢離開主力艦隊執(zhí)行先期作戰(zhàn)任務, 完成任務后又要伴隨主力艦隊行動。1929年1月26日, “薩拉托加”號放出了由83架各型飛機組成的歷史上第一支真正的艦載機攻擊群, 對巴拿馬運河太平洋一側的兩處船閘發(fā)動了大規(guī)?！翱找u”并大獲成功。第2天, 黑方掃雷艦“阿盧斯圖克”號又放飛了1架水陸兩用飛機, 用以模擬“蘭利”號上的機群, “摧毀”了大西洋一側的船閘和機場。黑方最終以徹底摧毀巴拿馬運河而取得了勝利。當年由海軍戰(zhàn)爭學院提出的一系列相關問題得到了解答, 航母的威力得到前所未有的體現(xiàn)[25-27]。

第9次“艦隊問題”演習的結果震驚了各國海軍, 引發(fā)了各方激烈的討論。由于“薩拉托加”號的卓越表現(xiàn), 美海軍完全確定了大甲板、大載機量和高速航母的價值, 隨之放棄了已開展的建造小噸位航母的計劃。同時, 航母的運用也成了隨后幾次艦隊演習的主要內(nèi)容。第9次“艦隊問題”演習標志著美海軍取得了巨大成就, 航母不但能與其他水面艦協(xié)同作戰(zhàn), 也可成為一支獨立的打擊力量。這一變化很快對美海軍的航母作戰(zhàn)理念產(chǎn)生了深刻影響, 在下一年度的艦隊演習中, 以航母為中心的戰(zhàn)術編隊首次出現(xiàn), 這一戰(zhàn)術組織形式在此后的一系列演習中得到了不斷檢驗和完善[25]。

2) 航母特混艦隊的形成

特混艦隊的概念產(chǎn)生于第9次“艦隊問題”演習之后。通過一系列“艦隊問題”演習, 美海軍對航母及其戰(zhàn)術的理解逐步走向成熟。演習中的教訓使美海軍開始意識到, 航母不能靠自身大口徑艦炮與敵方戰(zhàn)列艦展開對攻。一些經(jīng)歷了演習的軍官認為, 航母必須由多艘巡洋艦和驅逐艦組成的艦隊來護航, 以免遭對方水面艦隊的打擊。這一觀點被視為是美航母特混艦隊的最初萌芽。經(jīng)過第9次及隨后的系列“艦隊問題”演習, 美海軍的作戰(zhàn)/偵察艦隊編組形式也發(fā)生了變化: 傳統(tǒng)的戰(zhàn)列艦隊繼續(xù)擔當海戰(zhàn)核心, 以重型巡洋艦為核心的偵察艦隊則逐漸演化成了多支以1艘航母為核心, 由多艘重型巡洋艦和驅逐艦提供保護的航母特混艦隊。美海軍二戰(zhàn)前的重型和輕型巡洋艦有明確的分工: 重型巡洋艦主要編入偵察艦隊和航母特混艦隊, 獨立執(zhí)行偵察等任務; 輕型巡洋艦則主要伴隨作戰(zhàn)艦隊, 負責近距離掩護和戰(zhàn)術偵察[25]。

第9次“艦隊問題”演習中, 雖然“薩拉托加”號航母攻擊運河成功, 但在隨后的行動中被判因遭敵反擊而被“擊沉”了3次。這一結果使美海軍意識到, 航母具有強大的攻擊力, 但獨自作戰(zhàn)時自身也面臨著極大危險。于是, 美海軍內(nèi)部對航母應獨立作戰(zhàn)還是與主力艦隊協(xié)同行動的問題形成了兩派意見。激進派認為, 航母平臺應獨自作戰(zhàn)以發(fā)揮速度優(yōu)勢, 與主力艦隊分進合擊以形成有利的戰(zhàn)場態(tài)勢。但脫離主力艦保護的航母一旦遭遇對方戰(zhàn)列艦會十分危險, 幾次演習結果都證明了這點。為此提出, 應為航母建立一支由巡洋艦和驅逐艦組成的護航艦隊(戰(zhàn)列艦的速度不夠), 護航軍艦在遭遇敵方時要舍身而出。保守派則認為, 只有讓航母和戰(zhàn)列艦共同行動, 相互掩護, 才能發(fā)揮出最大效能, 但其代價是犧牲航母的速度優(yōu)勢。帶著這樣的問題, 美海軍在1930年接連舉行了2次艦隊演習——第10和第11次“艦隊問題”演習[25-26]。

第10次“艦隊問題”演習的想定是: 藍方(美國)在加勒比海被黑方打敗, 于是派太平洋艦隊進入加勒比海, 消滅黑方艦隊。雖然基本任務相同, 但雙方采取了2種截然不同的航母運用方式: 航母兵力較強的藍方選擇了保守派的方案, 讓航母伴隨主力艦隊行動; 而僅有1艘航母的黑方則采納了激進派的意見, 首次組建了以“列克星敦”號航母為核心的特混艦隊, 多艘驅逐艦部署在前方, 任務是搜索敵方艦隊, 摧毀敵航母, 支援己方戰(zhàn)列艦作戰(zhàn)。特混艦隊正式亮相。在這次演習中, 藍方的2艘航母因遭到“列克星敦”號航母的襲擊而癱瘓, 表明快速空中攻擊兵力能夠打破海上力量平衡。演習的結局令人意外: 在演習的大部分時間里, 雙方都是在竭力搜尋對方, 一旦某一方先機發(fā)現(xiàn)對手, 立決勝負。此次演習使美海軍澄清了第7次演習中得出的、但不能十分肯定的結論: 航母面臨空中攻擊時非常脆弱。幾乎可以斷言: 航母決戰(zhàn)中能搶占先機的一方必取勝。黑方航空兵指揮官給出了形象的比喻: “航母對決就像是兩個蒙住雙眼手持大棒的人在一個小圈子里打架, 只要其中一個人眼前的眼罩被摘掉, 另一個就死定了。”根據(jù)這一結果, 美海軍得出結論, 如能利用突然性優(yōu)勢并用航空兵發(fā)動先敵打擊, 則完全可能扭轉兵力上的劣勢。這一結論在后來的中途島海戰(zhàn)中得到了充分體現(xiàn)[25-26]。

單獨成立航母艦隊會對原有相對固定的編制體制帶來很大影響, 實施難度大。因此, 美海軍決定借用陸軍“臨時特遣隊”的概念, 在海軍中組建一種不占固定編制的臨時性編隊。與陸軍特遣隊不同的是, 海軍特遣隊不會隨某一任務的結束而解散, 它們將相對固定地編組在一起, 共同訓練和作戰(zhàn)。這就形成了最初的“特混艦隊”(task force)[25]。

3) 航母作戰(zhàn)理念和戰(zhàn)術的孵化、開發(fā)和實踐檢驗

“艦隊問題”演習為航母作戰(zhàn)理念形成、戰(zhàn)術開發(fā)與驗證提供了實驗平臺, 形成了一系列戰(zhàn)術成果。

在航母發(fā)展早期, 存在“戰(zhàn)列航母”(battleline carrier)與“全能航母”之爭。前者是指編在戰(zhàn)列艦編隊中的航母, 以較慢速度伴隨編隊行動, 噸位較小, 不需裝甲和重炮。后者則是指具備獨立作戰(zhàn)能力的航母, 航速不低于巡洋艦, 噸位較大。在第10次“艦隊問題”演習中, 這2個概念進行了面對面的較量。演習中, 美海軍第一次將摧毀對方航母作為己方航母的首要任務和主力交戰(zhàn)的先決條件, 結果是“全能航母”取勝, 證明了航母具有很強的對海獨立作戰(zhàn)能力。隨后的第11、12次艦隊演習也得出同樣的結論?！皯?zhàn)列航母”連續(xù)3次失敗顯然不是偶然現(xiàn)象, 這表明它很難適應未來?？諔?zhàn)[25]。

明確了航母的進攻角色、組建了獨立的航母特混艦隊后, 美海軍開始探究航母與戰(zhàn)列艦對抗問題, 將此作為第12次“艦隊問題”演習的主題。演習表明, 雖然受當時航空兵能力所限, 航母尚無法有效摧毀戰(zhàn)列艦, 但其本身并未受到戰(zhàn)列艦的任何攻擊, 航母特混艦隊完全可獨當一面, 成為海軍主力。后來戰(zhàn)爭實踐證明了這一點[25]。

此后的第13次“艦隊問題”演習表明, 海戰(zhàn)不會是單純的航母對攻, 各種兵力交戰(zhàn)交織在一起, 使得海戰(zhàn)十分復雜。對抗結果表明, 單航母不足以完成艦隊攻擊和區(qū)域防御任務,因此在以后的戰(zhàn)爭實踐中, 2艘以上航母在一起共同作戰(zhàn)成為基本戰(zhàn)法。

在對航母的運用概念已基本了解后, 美海軍在隨后的第14~21次“艦隊問題”演習中, 進一步開展作戰(zhàn)實驗, 逐步摸清了航母的主要使用場合、最佳使用方式等問題, 使自身逐步發(fā)展成為能夠熟練運用航母遂行機動作戰(zhàn)和艦隊決戰(zhàn)的強大海軍。珍珠港事件并未給美海軍航空兵以實質(zhì)性打擊, 反而帶來了新的契機: 航母不得不擔當起了海軍第一主力的角色。

3.1.2 二戰(zhàn)時期的水下戰(zhàn)——與作戰(zhàn)實踐相結合的作戰(zhàn)實驗

在很多情況下, 受兵力資源、時間等各種條件的限制, 難以通過精心設計的作戰(zhàn)實驗來驗證作戰(zhàn)概念和構想, 只能結合戰(zhàn)爭實踐進行實驗和檢驗。戰(zhàn)場是最好的實驗室和試驗場, 即使一些戰(zhàn)法在理論上是合理的, 也須在真實戰(zhàn)場環(huán)境下進行實驗驗證, 這是因為戰(zhàn)法的適用性在很大程度上取決于一些未知因素的影響和假設前提是否成立。在兩次大戰(zhàn)和一些戰(zhàn)后局部戰(zhàn)爭中, 許多戰(zhàn)術實驗是在實戰(zhàn)中完成的。

1) 潛艇戰(zhàn)——“狼群”戰(zhàn)術

二戰(zhàn)期間德軍精心設計的許多潛艇戰(zhàn)術是通過作戰(zhàn)實驗/試驗進行驗證和提煉, 并最終應用于戰(zhàn)爭的。其中的“狼群”戰(zhàn)術最早由德軍潛艇指揮官鮑爾提出, 而海軍元帥鄧尼茨基于當時的裝備水平, 通過創(chuàng)新研究和大量的作戰(zhàn)實驗及演習, 將這一戰(zhàn)術逐漸開發(fā)成熟和完善。在早期缺乏潛艇的年代, 他們用魚雷艇代替潛艇進行“狼群”戰(zhàn)術實驗。

鄧尼茨認為, 集群作戰(zhàn)幾乎是歷史上所有戰(zhàn)斗的基本形式。由于指揮困難, 潛艇以前幾乎都是單艇作戰(zhàn), 為實現(xiàn)集群作戰(zhàn), 他進行了大膽的探索, 并指出: 潛艇兵力運用的基本設想、新戰(zhàn)術等都必須經(jīng)過實驗/試驗的驗證[32]。

“狼群”戰(zhàn)術在結合實驗的訓練過程中攻克了許多難題。起初, 最先發(fā)現(xiàn)“敵艦”的潛艇在報告后立即攻擊, 其他潛艇再追上圍攻。演習證明, 這種戰(zhàn)法只能對付航速較低的船隊。后來, 在戰(zhàn)術巡邏線后面又配置1個或者數(shù)個艇群來對付運輸船隊, 使“狼群”戰(zhàn)術進一步完善。在大量的實驗和演習中, 潛艇部隊嘗試了各種隊形, 最后發(fā)現(xiàn)環(huán)形配置方式的效果最好: 敵艦進入環(huán)形配置海域后, 位于環(huán)形海域弧線上的其他潛艇能夠迅速趕到。演習中取得的所有經(jīng)驗不斷加進條令中, 條令篇幅不斷擴大[30]。

在1937年舉行的德國大規(guī)?！皣儡娧萘暋敝? 鄧尼茨在1艘護衛(wèi)艦上用無線電指揮潛艇群成功地搜索、跟蹤和攻擊了“敵方”艦隊和運輸船隊, 初步驗證了“狼群”戰(zhàn)術的有效性。后又分別在北海、大西洋、波羅的海等不同海域舉行了“狼群”戰(zhàn)術實驗。經(jīng)過大量演習, 全面驗證了“狼群”戰(zhàn)術在不同海區(qū)的有效性, 并基本解決了“狼群”戰(zhàn)術的具體細節(jié)問題[30]。

2) 反潛戰(zhàn)

戰(zhàn)時護航戰(zhàn)是針對潛艇破交行動的作戰(zhàn), 主要作戰(zhàn)樣式是“被動反潛戰(zhàn)”。由于條件所限, 很難在戰(zhàn)前進行規(guī)模性實驗, 盟軍主要通過結合實際戰(zhàn)斗, 在實踐中進行作戰(zhàn)實驗/試驗和檢驗。

護航船隊早在一戰(zhàn)期間就已出現(xiàn), 英法試驗性地采取護航船隊方式后, 效果顯著: ①據(jù)計算, 潛艇發(fā)現(xiàn)一支護航船隊的概率與發(fā)現(xiàn)一艘獨行船只的概率相差很小。在良好條件下, 水面潛艇發(fā)現(xiàn)單艘船只的距離約為16 km, 而發(fā)現(xiàn)20艘艦船規(guī)模的船隊(寬約2 mile)的距離(距船隊中心)則約為17.6 km。顯然發(fā)現(xiàn)20艘單獨航行船只的累積概率要大得多, 護航船隊的優(yōu)點明顯。②沿某一航線獨行的商船會形成綿延不斷的目標, 潛艇攻擊機會多; 而護航船隊雖龐大, 但攻擊窗口是有限的, 被攻擊的只是船隊中少數(shù)商船。③用有限的反潛兵力掩護船隊比掩護整個航運交通線效益更高。實驗/試驗成功后, 英國立即將護航體制推廣到90%的商船[28,33]。也有人認為, 護航體制使每次約有1/3的商船滯留在港口, 等待編入護航船隊, 影響運輸效率, 僅憑想象就認為應該用主動反潛取代被動護航。受此影響, 在二戰(zhàn)早期, 英國在實行護航制度的同時, 將大量反潛艦編成多支獵潛編隊, 在大洋上搜尋德國潛艇, 但如同大海撈針, 效果不佳。實際上, 戰(zhàn)時護航船隊是一種有效的“守株待兔”式的反潛方式, 事半功倍。戰(zhàn)爭時期的實踐表明, 護航反潛的戰(zhàn)績遠高于主動反潛大隊[31,33]。

結合各種裝備和戰(zhàn)術的實驗/試驗始終貫穿于護航反潛的戰(zhàn)爭實踐之中, 融入了實戰(zhàn), 催生了一些被實踐證明有效的戰(zhàn)術戰(zhàn)法, 對盟軍在大西洋戰(zhàn)爭中最終獲勝起到了十分重要的作用。在反潛困難時期, 英國軍方要求大家獻計獻策, 此后相繼出現(xiàn)了航空反潛深彈、機載雷達、無線電測向儀、“利式”探照燈、磁探儀(magnetic anomaly detectors, MAD)、聲吶浮標以及機載反潛火箭彈等新式裝備。

MAD出現(xiàn)后, 美國運籌小組提出了以下戰(zhàn)術: 飛機進行“屏障巡邏”, 即在航道最窄處設置1個6.4 km×1.6 km的矩形區(qū)域, 2架飛機保持在長方形兩對邊線的相對位置上, 同時以184 km/h的速度繞圈飛行。這樣, 長方形上的每一點均能每隔3 min被“訪問”1次。即: 1艘60 m長的潛艇在2 kn流速下以2 kn航速潛航通過“屏障巡邏”區(qū)時, 機載MAD能有2次機會對其進行探測。發(fā)現(xiàn)磁擾信號后, 飛機進入“螺旋8字”跟蹤飛行, 依次用發(fā)煙彈連續(xù)標示目標位置, 以此可粗估出潛艇航向和航速, 然后與水面艦進行協(xié)同攻潛。經(jīng)過實驗證明這種戰(zhàn)術有效, 英國將這種戰(zhàn)術投入使用后取得了很好的效果[28]。

在封鎖英吉利海峽時, 為有效使用30架裝備雷達的巡邏機每30 min將2萬平方海里的海區(qū)搜索一遍, 英海軍設計了一套方案: 根據(jù)不同巡邏機的能力將巡邏區(qū)劃分為12個大小不同的長方形框, 框的周長等于飛機30 min或60 min飛行的距離, 如周長等于60 min的航程, 就派2架飛機以30 min的間距繞圈飛行。方框的寬度及與相鄰方框的距離大約是機載雷達發(fā)現(xiàn)水面潛艇距離的2倍。這就解決了速度、雷達各不相同的飛機之間的協(xié)同問題?？蓪⑦@一嚴加封鎖的狹長水域看作是一個堵在英吉利海峽上的巨大軟木塞, 因此這一戰(zhàn)術以“軟木塞”而著稱。飛機沿長方框飛行時, 每隔30 min對整個區(qū)域搜索一遍。德國潛艇如發(fā)現(xiàn)雷達信號即行下潛, 很快就會耗完電量。為驗證“軟木塞”巡邏戰(zhàn)術的可行性和檢驗實際效果, 英國在愛爾蘭南部進行了一次大規(guī)模實兵實驗/試驗。英國“海盜”號潛艇奉命盡快在水面或水下完成90 n mile航程, 任務是躲避飛機的攻擊, 同時確保潛艇到達目的地參加戰(zhàn)斗。在28 h內(nèi), 潛艇只是間斷性地在水面航行了2 h。潛艇曾9次浮出水面, 每次上浮的時間平均約13 min, 這顯然不夠充電或補充壓縮空氣之用。在距目的地還有5 n mile時, 潛艇因電量將盡而不得不上浮認輸。在實際“參戰(zhàn)”的19架飛機中, 只有2架飛機發(fā)現(xiàn)了潛艇, 且都未能在潛艇下潛前實施“攻擊”。這次實驗/試驗回答了一個許多人長期質(zhì)疑的問題: “飛機日夜巡邏, 卻很少發(fā)現(xiàn)潛艇, 航空巡邏反潛意義何在？” 19架飛機中只有2架發(fā)現(xiàn)了潛艇, 卻使?jié)撏ё灶櫜幌? 完全喪失了作戰(zhàn)力, 這一事實對上述問題給出了清晰的答案[28]。

盟軍還根據(jù)實際作戰(zhàn)需求, 進行了一些帶有軍事背景的科學實驗。如: 英國通過海上實驗證明, 白色飛機被發(fā)現(xiàn)的距離比黑色飛機近20%。于是將反潛飛機的下面都噴了白漆。事實上, 海鷗等海鳥就是以白色為掩護色[31]。

時至今日, 反潛戰(zhàn)仍然是世界公認的難題。由于水下環(huán)境的復雜性, 許多因素對裝備效能的影響程度并不清楚, 因此一些戰(zhàn)術設想在不同條件下的有效性和適用范圍也不十分確定, 需要通過大量的作戰(zhàn)實驗、試驗、演習、甚至實戰(zhàn)來摸索和驗證。

3.1.3 二戰(zhàn)時期的水面戰(zhàn)和兩棲戰(zhàn)

僅靠新裝備并不一定能保證取得優(yōu)勢, 還需開發(fā)與之相適應的戰(zhàn)法并進行實驗/試驗驗證。二戰(zhàn)初期, 美海軍并未認識到應針對新出現(xiàn)的雷達采用新的戰(zhàn)術, 而是采用密集單縱隊占據(jù)“T”字形陣位以充分發(fā)揮艦炮火力的傳統(tǒng)戰(zhàn)法, 因而在所羅門群島的早期夜戰(zhàn)中屢遭日本“長矛”遠程魚雷的齊射攻擊, 損失慘重。本來美軍擁有火力和信息優(yōu)勢, 但卻沒能充分利用雷達來掌握戰(zhàn)場態(tài)勢和引導攻擊, 將密集縱隊暴露在敵方魚雷攻擊扇面內(nèi), 使己方的傷亡增加了4倍。后來美軍嘗試了新的策略, 組成了幾支分別由3~4艘驅逐艦組成的小分隊, 借助雷達保持分隊合理位置, 艦艏對敵, 事先不再進行炮擊, 協(xié)調(diào)轉向, 實施魚雷齊射。美海軍通過結合實戰(zhàn)的試驗找到了利用己方雷達優(yōu)勢抵消敵方魚雷優(yōu)勢的戰(zhàn)術, 從而轉敗為勝[34]。

二戰(zhàn)前, 美海軍陸戰(zhàn)隊通過每年一度的登陸演習和相關作戰(zhàn)實驗, 開發(fā)和檢驗了《登陸作戰(zhàn)試行手冊》, 摸索出了火力、近距離空中支援和后勤保障方面的經(jīng)驗, 并在演習中結合技術試驗, 推動了新型登陸裝備的服役[3,35]。

在其他作戰(zhàn)領域, 作戰(zhàn)實驗在德國著名的“閃電戰(zhàn)”概念的形成與發(fā)展中發(fā)揮了關鍵性作用[3,17,36]。中國地空導彈部隊則是通過戰(zhàn)前作戰(zhàn)實驗不斷驗證新的戰(zhàn)法, 在復雜對抗條件下接連成功擊落敵機[37]。

這些戰(zhàn)例展示了作戰(zhàn)實驗在戰(zhàn)法創(chuàng)新和優(yōu)化中的作用。

3.2 現(xiàn)代案例

現(xiàn)代作戰(zhàn)實驗通常包括作戰(zhàn)概念開發(fā)、構造仿真、推演和實兵實驗等環(huán)節(jié)。通過實兵實驗, 可驗證作戰(zhàn)概念和模型、評估軍事技術及能力, 驗證戰(zhàn)術、組織和流程。如: 美海軍曾組織了長達5年的“海龍”系列作戰(zhàn)實驗, 從TTPs的基礎性驗證實驗開始, 以大規(guī)模的綜合性高級作戰(zhàn)實驗結束。

3.2.1 “寂靜鐵錘”實驗

“寂靜鐵錘”實驗于2004年進行, 其主要目的是驗證“俄亥俄”級戰(zhàn)略導彈核潛艇改裝為戰(zhàn)術巡航導彈核潛艇后納入打擊群的可行性。在實驗主要對象“佐治亞”號潛艇上臨時加裝了“戰(zhàn)斗管理中心”原形系統(tǒng), 采用分布式情報監(jiān)視偵察(intelligence, surveillance, and reconnaissance, ISR)資源網(wǎng)絡。2架有人飛機分別模擬中空和低空無人機(unmanned aircraft vehicle, UAV), 提供光電傳感器功能; 一架波音707飛機搭載多任務ISR試驗床(testbed)系統(tǒng), 模擬星載傳感器功能, 提供合成孔徑雷達和地面移動目標指示; 陸上無人值守傳感器提供地面態(tài)勢感知; 另一艘潛艇潛望鏡提供水面艦船光-電圖像。前沿指揮單元、戰(zhàn)斗管理中心的參謀人員、后方地面指揮單元及其參謀人員都可以通過一個“元數(shù)據(jù)架構”訪問所有ISR信息。實驗想定中還包括UAV、UUV的運用[5]。

3.2.2 新時代的“艦隊問題”演習和實驗

面對新的威脅, 經(jīng)過數(shù)年的討論和推演, 美太平洋艦隊近年來已重新恢復了“艦隊問題”系列演習, 結合航母打擊群(carrier strike group, CSG)的部署與訓練, 探索和實踐先進戰(zhàn)術, 力圖激發(fā)新一輪戰(zhàn)術創(chuàng)新和變革。美太平洋艦隊司令Swift上將認為, 盡管艦隊具有基本戰(zhàn)術素質(zhì), 但由于訓練制度問題, 在例行訓練中, 指揮官個人難有機會演練復雜的作戰(zhàn)程序和發(fā)揮主觀能動性, 從而限制了訓練效率和TTPs的實際效能。因此, 應營造出能激發(fā)指揮官自身創(chuàng)造力和主動性的環(huán)境, 探索作戰(zhàn)藝術和檢驗各種假設[38]。

首先要提出“艦隊問題”演習中的“問題”。在許多情況下, 可通過推演來識別問題。在美海軍戰(zhàn)爭學院的幫助下, 提煉出了友方兵力部署、敵方態(tài)勢、作戰(zhàn)任務(mission)及雙方損失等關鍵要素, 將其作為“艦隊問題”的輸入,并設計了有助于發(fā)現(xiàn)問題的想定。美海軍認為, 只有進行近似實戰(zhàn)條件下的自由對抗, 才能發(fā)現(xiàn)問題中的關鍵因素, 從而找到解決方案。

當在潛艇威脅區(qū)運用CSG時, 傳統(tǒng)做法是進行反潛, 而在“艦隊問題”演習中, 艦隊并不直接向CSG下達為完成某項作戰(zhàn)任務(combat mission)而要執(zhí)行的具體行動任務(task)(如“NLT 01100Z, 對……進行打擊”), 而是在時間和進程上給指揮官以最大的靈活處置權。CSG的作戰(zhàn)任務(mission)不是反潛, 而是在潛艇強威脅環(huán)境下執(zhí)行核心作戰(zhàn)任務——打擊, 以支援聯(lián)合作戰(zhàn)。管控潛艇威脅是達到最終目的(打擊)的手段, 若消滅了敵潛艇且己方也未受損失, 但未能完成所賦予的作戰(zhàn)任務——打擊, 則行動是失敗的。演習組織者認為, 指揮應是基于作戰(zhàn)意圖而不是僵硬地執(zhí)行計劃, 因此并未事先規(guī)定CSG司令應如何管控潛艇威脅, 他可選擇各種方案。在演習中的任務命令十分簡單, 只體現(xiàn)了基本作戰(zhàn)意圖, 而開發(fā)(develop)具體行動任務(task)的任務由各作戰(zhàn)單元或編隊自行完成[38]。

每次“艦隊問題”演習結束后, 主要指揮官都參加對抗部門(通常在艦上)的復盤, 在時間軸上來回移動, 仔細分析和討論從傳感器到射手的每一個事件, 自我檢討, 總結技術和戰(zhàn)術中的具體錯誤。通常由艦隊外的高級軍官充當雙方的裁判和觀察員。有時“艦隊問題”演習與海軍戰(zhàn)爭學院的推演并行進行, 隨時相互通報和比較。每個“作戰(zhàn)開發(fā)中心”和航母戰(zhàn)斗群常派出十多名參謀參加演習, 他們在各作戰(zhàn)部隊中觀察和學習, 將經(jīng)驗教訓直接反饋到艦隊訓練部門, 有的參謀甚至在現(xiàn)場邊觀察學習邊形成戰(zhàn)術文件[38-39]。

2015~2017年共進行了超過6輪的“艦隊問題”演習(第23~28次)。美海軍認為, 恢復該系列演習是近年艦隊作戰(zhàn)中最重大的變化, 為學習作戰(zhàn)提供了一個戰(zhàn)斗實驗室, 促使艦隊全員共同思考作戰(zhàn)問題, 任何人都可能成為完成作戰(zhàn)任務(mission)的關鍵推動者(enabler)。目前的一些標準TTPs并不完善, 需要通過作戰(zhàn)演習和實驗來摸索[40]。

在2017年舉行的第28次“艦隊問題”演習中, “羅斯?！碧柡侥嘎实? 航母打擊群擔任藍軍, 數(shù)艘驅逐艦組成偵察監(jiān)視編隊, 各艦拉開超出以往的間距, 前進到敵方能夠發(fā)現(xiàn)CSG的安全距離之外, 引導CSG的飛機和艦船搜索目標, 并提出攻擊建議。多個編隊分散配置兵力可避免因一輪偵察或打擊而全軍覆沒, 并有助于減小編隊總體目標特征, 提高生存力。最新型“標準”導彈的射程已達350 km, 可在一體化火控-防空系統(tǒng)(naval integrated fire control-counter air, NIFC-CA)的支援下攔截各類空中目標, 為CSG提供有效的保護傘。顯然, 海上分散部署是在針對遠程反艦導彈和高超聲速導彈出現(xiàn)后的海戰(zhàn)進行作戰(zhàn)實驗和準備[41]。

盡管美海軍一直未公布重啟后的“艦隊問題”系列演習的內(nèi)情, 但高層透露的信息清楚地表明, 美海軍正在重拾“光榮傳統(tǒng)”, 將“艦隊問題”演習作為學習戰(zhàn)爭的作戰(zhàn)實驗室和海軍戰(zhàn)術的開發(fā)平臺, 驅動海上作戰(zhàn)體系的優(yōu)化重構, 開啟對未來海戰(zhàn)模式的新一輪探索。

3.2.3 海上無人裝備的作戰(zhàn)實驗

美海軍在2016年“海軍技術演習”(ANTX)期間, 實驗演示了“潛艇-UUVs-UAV” 母子式(mother-daughter)協(xié)同作戰(zhàn)能力。潛艇先發(fā)射中型UUV, 中型UUV又發(fā)射2枚小型UUV和微型UAV, 執(zhí)行偵察及通信中繼任務, 實現(xiàn)了母平臺(潛艇)對二級子平臺(小型UUV)的直接指揮。

英國在2016年的“無人勇士”演習中, 實驗演示了50多個UAVs、無人水面艇(unmanned surface vehicles, USVs)、UUVs等各類無人系統(tǒng)的偵察、反潛和反水雷能力。在反潛演習中, 首次運用4艘波浪滑翔式USV——傳感器密集型自主遠程艇(sensor hosting autonomous remote craft, SHARC)組成的持久機動探測網(wǎng)絡來搜索和跟蹤水下機動目標[42]。

3.2.4 “馬賽克戰(zhàn)”(Mosaic warfare)及其實驗

美國國防部先進研究項目局(defense advanced research projects agency, DARPA)下屬戰(zhàn)略技術辦公室(strategic technology office, STO)在2017年公布了獲取非對稱優(yōu)勢的新概念——“馬賽克戰(zhàn)”。馬賽克是由無數(shù)個“馬賽克碎片”組成的系統(tǒng), 具有單元簡單、功能多樣、可快速拼裝等特點, 且缺少部分片段并不會對全局造成很大影響。DARPA將未來戰(zhàn)場描繪為: 低成本傳感器、多域指揮控制節(jié)點、有人和無人系統(tǒng)等“碎片”實時靈活組合, 構成任務不同、靈活機動的作戰(zhàn)網(wǎng)絡。即使局部被毀, 系統(tǒng)也能及時反應, 基本維持整體作戰(zhàn)效能。大量簡單系統(tǒng)集成后具有很高的生命力, 可在戰(zhàn)場上快速規(guī)劃和構建作戰(zhàn)資源網(wǎng)絡, 配置兵力與后勤, 快速變換作戰(zhàn)體系和交戰(zhàn)環(huán)境, 使對手陷入判斷和決策困境[43-45]。

為推動“馬賽克戰(zhàn)”概念和能力的發(fā)展, DARPA提出要發(fā)展“馬賽克實驗能力”。雖然“馬賽克實驗”目前仍處于概念開發(fā)階段, 但美軍已超前進行實驗/試驗技術研發(fā)和部署, 將利用各種實兵演習的機會, 針對作戰(zhàn)規(guī)劃、分布式作戰(zhàn)、對抗環(huán)境下的通信和動態(tài)適應網(wǎng)絡、低軌道星座、快響系統(tǒng)、無人裝備和預置武器、多域指揮控制、智能系統(tǒng)等技術及集成系統(tǒng), 進行一系列作戰(zhàn)實驗。

4 作戰(zhàn)實驗設計和實施中的若干問題

由于軍事系統(tǒng)的高度復雜性和不確定性, 人們對其規(guī)律的認識十分有限, 難以完全進行定量描述, 因此在很大程度上還需借助經(jīng)驗和直覺。但經(jīng)驗性的認識往往帶有濃厚的主觀色彩, 其客觀性和穩(wěn)定性較差。因此, 規(guī)范的實驗方法十分重要。實驗一般分為設計、實施、評估3個主要階段, 美軍在這3個環(huán)節(jié)所占時間比約為4∶2∶4[5]。對于大型實驗, 一般需要數(shù)百人用1~1.5年進行計劃。

作戰(zhàn)實驗設計和實施需關注如下要點。

4.1 規(guī)劃與設計

4.1.1 目的與目標

實驗設計應圍繞目的及某項核心內(nèi)容展開, 如: 開發(fā)或驗證某種理論、評估某類裝備或戰(zhàn)法等。實驗結果應能回答實驗提出者所關心的問題。如前所述, 根據(jù)實驗目的, 實驗主要可分為3種: 發(fā)現(xiàn)型、假設驗證型和演示型實驗。一般而言, 發(fā)現(xiàn)型實驗用于開發(fā)新概念和新方法; 假設驗證型實驗用于證偽(if-then形式的假設)或發(fā)現(xiàn)其限制條件; 演示型實驗是對已知原理的重現(xiàn), 其目的在于說服和傳播[7]。

發(fā)現(xiàn)型實驗往往開始于相對粗糙的新思想或新問題, 只是一些尚無法精確定義的概念性“命題”, 主要是對事件進行觀察、定義和歸類。需要通過深入的創(chuàng)造性思考, 將原始想法轉化為有意義的變量、關系和條件。假設驗證型實驗的基礎是發(fā)現(xiàn)型實驗的結果, 實驗的目的是形成說明性或因果性的知識, 從僅僅描述“發(fā)生了什么”(what)擴展到能解釋“為什么發(fā)生”(how)。這類實驗需清晰地表達一系列相關假設、確定合理可信的準則、明確一系列具體的限制條件[3]。

不同實驗的區(qū)別之一在于實驗的逼真度和對實驗的控制。發(fā)現(xiàn)型實驗的環(huán)境一般都是人為專門構設的, 目的是聚焦少數(shù)關鍵變量。需仔細選擇觀察對象, 確定合理的觀察過程。為達到實驗目的, 實驗者可視情況制定新的規(guī)則、流程和組織方式。許多實驗, 尤其是發(fā)現(xiàn)型實驗, 都可能產(chǎn)生意料外的結果, 正是因為實驗結果和預期不同, 所以往往更有意義。它們可能揭示某些理論缺陷或實驗缺陷、發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象和未預料到的限制條件、獲取未知的因果關系等新知識。有時實驗的目的就是發(fā)現(xiàn)問題, 而不僅僅是尋找答案。

4.1.2 問題設計

實驗問題設計是對軍事需求和實驗目的的直接體現(xiàn), 建立問題框架是實驗設計的核心, 也往往是最困難的環(huán)節(jié)。

應明確基本實驗問題、命題與假設、指標和準則、實驗中的變量及其可能的關系。實兵實驗關注的問題既可以是基于現(xiàn)有裝備和兵力組織形式的戰(zhàn)法開發(fā)問題, 也可是未來作戰(zhàn)概念和思想的探索研究問題。隨著實驗研究的深入, 對作戰(zhàn)問題的認識會逐步深化, 從而發(fā)現(xiàn)新的問題和影響因素。例如: 美海軍陸戰(zhàn)隊為期2年的“城市勇士”系列實驗表明, 城市戰(zhàn)術在諸多方面很不理想, 于是開發(fā)出一套新的戰(zhàn)術和訓練課程, 并通過相關實驗來考察其有效性。因此, 系列化實驗、問題的逐步聚焦、相關概念的形成等, 是一個循環(huán)迭代過程[1]。

建立問題框架需要確定: 問題及其背景、問題分析目的(如概念驗證、戰(zhàn)法研究、能力評估)和目標、實驗范圍、實驗對象、實驗因素、評判準則及問題的形式化描述等。例如, 若對武器防御問題進行實驗, 需確定: 實驗目的是系統(tǒng)概念方案驗證還是戰(zhàn)法研究, 是針對單武器(如軟、硬武器)系統(tǒng)還是綜合防御系統(tǒng), 若是硬武器, 評判指標是取攔截成功率還是平臺總體生存率等等。這一系列相互關聯(lián)問題都需在問題框架設計中完成, 這樣才能達到實驗目的。

實驗組織者一般都希望通過實驗獲知: 新裝備及其使用方法的效能和優(yōu)勢, 新戰(zhàn)術的可行性、有效性、優(yōu)勢和適用范圍等等。要回答這些抽象問題, 就須針對具體對象設計一些分解后的詳細問題。例如: 要通過實兵實驗來探索和驗證“海床戰(zhàn)”等作戰(zhàn)概念, 就需對系統(tǒng)及功能結構進行分解, 針對用戶關心的投送、感知、目標指示、通信、載荷、響應速度及持久力等關鍵能力設計問題, 進而指導實驗詳細設計。鑒于軍事問題的復雜性、關聯(lián)性, 應避免過早縮小關注的問題, 也要盡量避免提出一些簡單、孤立、模糊的問題。

4.1.3 實驗規(guī)劃

最初的想法和觀點往往比較粗糙, 戰(zhàn)爭問題十分復雜, 僅靠有限的單項實驗不足以產(chǎn)生和驗證完整的作戰(zhàn)概念, 難以完全發(fā)現(xiàn)全局性的問題, 為形成完整的理論和方法, 加深對作戰(zhàn)問題的認識和理解, 并獲得相關性、有效性、可重復性和可信性, 統(tǒng)籌規(guī)劃、有計劃地開展相互關聯(lián)的系列化實驗和綜合性實驗十分必要。

應避免針對某些孤立問題、或僅僅是為了響應上層意圖而匆忙進行的“任務式”實驗, 不應進行缺乏前期實驗基礎的“跳躍式”實驗, 防止“知其然不知其所以然”的低水平重復。還要避免對某項特定實驗期望過高, 超出了單項實驗的能力范圍。在單項實驗里涵蓋過多的內(nèi)容, 易導致顧此失彼, 無法得到有效信息。

4.1.4 方案設計

作戰(zhàn)實驗設計是指, 根據(jù)實驗目的和要求, 針對實驗問題, 對實驗要素、想定、方法和程序, 以及實施方案進行設計, 以達到預期目的。實驗設計質(zhì)量直接決定了實驗結果及其事后分析的有效性。作戰(zhàn)實驗設計需部隊、研究部門和實驗機構共同參與。不同的目的會導致不同的實驗思路和方法, 對水下戰(zhàn)而言, 分別關注隱蔽攻擊、遠程引導攻擊、水下防御等不同主題的設計者, 會設計出不同的實驗, 使之能回答(或部分回答)決策者、部隊和分析人員提出的問題。

實驗設計的主要內(nèi)容有: 實驗目標、分析框架、關鍵輸入(自變量)、重點觀察變量(主要因變量、關鍵中間變量)、輸出、約束條件、實驗指標及測量方法、實驗想定、控制無關變量的措施、實驗部隊、評估人員、數(shù)據(jù)采集方法、實驗步驟、統(tǒng)計方法, 以及評估方法等。

實驗的主要風險有: 1) 在情況不明和證據(jù)不足的情況下匆忙啟動實驗; 2) 在不成熟的情況下草率確定實驗方案; 3) 采用試錯法, 而不是依據(jù)理論指導實驗; 4) 忽視部隊的經(jīng)驗和創(chuàng)造力[7]。因此, 實驗前應周密考慮和分析每一個步驟和可能的結果, 即進行“思想實驗”。

實驗指標反映了人們對實驗問題的認識程度, 其主要選取原則: 1) 能表征問題的本質(zhì)特征; 2)聚焦, 排除次要因素; 3) 客觀公正性, 直接來自于實驗, 避免引入主觀因素, 不偏不倚, 最忌為某一預設結論尋找論據(jù)。

實驗因素以及水平的選取——實驗因素即實驗變量。實驗者應選擇與研究目的有關的“控制因素”, 并闡述選擇理由, 以便讓實驗人員能充分理解其對實驗的影響。原則上應選取那些對實驗結果影響大、相對獨立、便于觀察和數(shù)據(jù)收集的因素。水平是因素在實驗中所取的狀態(tài), 即“實驗點”。對于成本高昂的實兵作戰(zhàn)實驗, 難以承受水平數(shù)過大的實驗。即使是作戰(zhàn)仿真實驗, 也盡量控制水平數(shù)。例如: 美國蘭德公司在針對2005年臺海軍事沖突的仿真實驗中共選取了7個因素, 其中有5個取2~3水平, 只有美軍介入的部隊數(shù)量這一項取6水平, 從實際分析結果看, 美軍部隊介入的數(shù)量取3水平(不介入/少量介入/中等介入)也會得出相似的結論[17]。

為保證效益, 在實兵實驗之前, 應通過充分的仿真實驗來確定關鍵因素、揭示理論上的關聯(lián)性、分析敏感性和敏感區(qū)間, 從而指導實兵實驗方案設計。

4.1.5 想定設計

北約《指揮控制評估準則》(2002版)將“作戰(zhàn)想定”定義為: “根據(jù)一定的研究目標和符合作戰(zhàn)原則的情況假設, 在一定時間范圍內(nèi)對與作戰(zhàn)行動有關的作戰(zhàn)區(qū)域、作戰(zhàn)環(huán)境、作戰(zhàn)手段、作戰(zhàn)目標和其他事件進行的假想描述”。可見, 作戰(zhàn)想定由以下基本要素構成: 地域/海域, 參與方, 各方作戰(zhàn)企圖和目標, 各方兵力規(guī)模、作戰(zhàn)能力和作戰(zhàn)環(huán)境(包括自然環(huán)境和人工環(huán)境), 以及事態(tài)發(fā)展的時間表等。實驗設計中制定作戰(zhàn)想定的目的是為綜合考察各種作戰(zhàn)變量以及它們之間的關系, 提供合適的條件, 確保分析的客觀性、全面性[17]。簡言之, “想定”是在演習和作戰(zhàn)實驗/試驗中對交戰(zhàn)雙方的企圖、態(tài)勢以及戰(zhàn)斗發(fā)展情況的設想和假定。實驗想定應具有典型代表性, 從而能夠從實驗結果得出廣泛意義上的結論。

想定所需的詳細程度取決于實驗的目標, 應合理把握想定的粒度。想定過細, 喧賓奪主, 可能會掩蓋問題的本質(zhì), 難以對數(shù)據(jù)進行有效的歸納; 想定太粗, 實驗將無法獲得足夠的數(shù)據(jù)來支持結論[17]。

想定決定了實驗的約束條件, 合理的想定是確保實驗結果可信性的關鍵之一。在想定設計中, 應注意避免對實驗結果先入為主的成見, 避免過早地排除可變因素。在實兵實驗中, 為保證實驗進程的可控性, 一般應給參與者以明確的提示, 如須采取的行動、不得采取的行動、何時可自行決策和行動等。

應提煉出實驗的關鍵點和難點, 給予重點關注, 進行有針對性的想定設計。一般不應脫離實驗目的套用“通用”想定, 應設計能突顯問題的想定, 使實驗能聚焦問題, 得到預期成果。例如: 若實驗是為了探索或驗證某種攻潛戰(zhàn)術, 所設計的想定就不應讓海上兵力花大量時間去搜潛。

4.2 實施

4.2.1 實兵作戰(zhàn)實驗與演習、訓練、試驗的結合

從形式上看, 實兵實驗非常類似于演習, 但實驗在目的、內(nèi)容、方法及規(guī)則等方面畢竟不同于常規(guī)演習。必要時應說明兩者的區(qū)別, 使參與者充分理解實驗的目的——要解決什么問題。

應盡量結合訓練、演習和OT&E進行作戰(zhàn)實驗, 因為平時難以獲得這樣豐富的兵力和保障資源。大多數(shù)國家沒有專職于實驗的部隊和編制, 因此就需考慮如何利用常規(guī)訓練、演習等活動。實驗和訓練、演習、試驗相結合的意義不僅是節(jié)約資源, 更是可利用關聯(lián)的實踐活動相互支持、豐富內(nèi)容, 通過實驗與實踐相結合, 達到探索、研究和驗證的最佳效果。

4.2.2 實兵作戰(zhàn)實驗中的模擬兵力

模擬兵力主要可分為2種: 計算機虛擬兵力和替代兵力。

在美軍“千年挑戰(zhàn)2002”聯(lián)合軍演中, 非野戰(zhàn)參演人員超過2000人, 野戰(zhàn)演習有13500名官兵參加, 虛擬兵力達到7萬人。演習中80%的戰(zhàn)斗都是模擬的, 分布在17個計算機網(wǎng)絡和模擬器上進行。該演習是美軍史上規(guī)模最大、最復雜的實兵與模擬相結合的演習, 檢驗了美軍許多新的作戰(zhàn)思想和作戰(zhàn)原則[46]。NUWC則是利用SETI生成海上虛擬兵力和兵器, 與實兵一起進行海上作戰(zhàn)訓練、實驗和試驗[19]。

在不具備條件的情況下, 可用替代裝備和原型裝備進行作戰(zhàn)實驗。如: 美國在當年的“艦隊問題”演習中, 由于航母數(shù)量不夠, 曾用其他艦只代替航母, 用一架飛機代表一個機群。再如: 受“凡爾賽條約”的制約, 德國二戰(zhàn)前很長時期沒有潛艇, 鄧尼茨便使用驅逐艦和魚雷艇替代潛艇進行“狼群戰(zhàn)術”的作戰(zhàn)實驗。德軍在“閃電戰(zhàn)”作戰(zhàn)實驗中, 則是用運輸車代替坦克。

4.3 分析與評估

4.3.1 分析和評估隊伍

應建立包括實驗需求開發(fā)者、實驗設計者、部隊人員、裝備設計師以及專業(yè)實驗/試驗人員在內(nèi)的分析評估隊伍。作戰(zhàn)實驗最忌虎頭蛇尾、簡單總結、匆匆收場。實驗的目的絕不僅僅是得出結論, 更重要的是通過深入細致的分析, 找到解決問題、改善能力的途徑。這需要得到更大范圍的專家智囊隊伍的支持, 常需要跨領域專家、科學家、軍事運籌專家及數(shù)學家的協(xié)作。

專家智囊在作戰(zhàn)分析中的作用有目共睹, 其中最著名的就是英國Blackett教授(后獲諾貝爾獎)及其團隊在二戰(zhàn)反潛戰(zhàn)中的重要貢獻。他和助手們組成了運籌(operations research)小組, 在對軍方提供的作戰(zhàn)報告和大量作戰(zhàn)數(shù)據(jù)進行仔細分析研究后, 總結出大量有價值的情報, 提出了許多真知灼見, 從而大大提高了英軍的反潛效率。例如: 經(jīng)過對護航船隊數(shù)據(jù)的分析, 布萊克特認為護航船隊規(guī)模越大, 效能就越高。根據(jù)圓面積和周長的數(shù)學關系, 船隊中的商船數(shù)目每增加一倍, 護航艦艇的數(shù)量只需增加33%即可。此外, 擴大護航船隊規(guī)模, 減少出航次數(shù)將會減少總體被發(fā)現(xiàn)概率。一支護航船隊所受損失到了一定程度后便不會再增加, 這是因為被“狼群”擊沉的船只數(shù)量受限于潛艇數(shù)量、魚雷攜載量和再裝填能力。因此, 一支艇群攻擊一支大型船隊所能擊沉的船只數(shù)量與攻擊一只小型船隊時基本相同, 而一支大型護航船隊的規(guī)模相當于2~3支小型護航船隊, “狼群”卻只有1次攻擊機會。該建議在付諸實施后收到了巨大成效[33]。運籌小組還為英海軍改進了航空深彈攻擊方法, 提高了命中率; 甚至還和戰(zhàn)術開發(fā)小組共同提出了一種將聲吶浮標與MK 24自導魚雷相結合的攻潛方法[28]。

美國的一些部門和機構有專門的分析評估團隊, 他們將作戰(zhàn)分析與實驗評估、戰(zhàn)場評估結合在一起, 為美海軍提供廣泛的支援。例如CNA就是從早期美海軍反潛戰(zhàn)運籌小組發(fā)展而來, 下屬部門中包括先進技術和系統(tǒng)分析部門和作戰(zhàn)評估組(operational evaluation group, OEG)。后者主要針對戰(zhàn)場項目(field program)分析和探索作戰(zhàn)問題, 研究部隊訓練程序和技術, 評估新的作戰(zhàn)概念及其效能。在重大軍事任務期間, OEG派分析人員深入到各地指揮部和一線作戰(zhàn)部隊。

4.3.2 實驗結果分析

實驗的目的并非僅是獲得結果, 而是要找到原因、摸清機理和規(guī)律, 這就涉及到對實驗結果的分析與解釋問題。對實驗中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象做出理論解釋并得出結論, 是整個科學研究中的理性認識階段, 也是作戰(zhàn)實驗中最深刻、最有指導意義的部分[17]。

實驗報告應包括: 實驗想定、模型、假設、限制條件、主要數(shù)據(jù)源、作戰(zhàn)過程分析、實驗結果及其意義、主要影響因素及敏感性等。與常規(guī)試驗報告不同, 實驗報告不僅是對實驗過程和結果的客觀描述, 更要注意闡述現(xiàn)象及其意義、分析原因、提出下一步實驗建議[47]。有些作戰(zhàn)實驗可能得到意外的結果, 這?？僧a(chǎn)生更大的啟發(fā)作用, 促使作戰(zhàn)分析人員深入挖掘背后的原因, 激發(fā)新思路。

實驗分析大都采用統(tǒng)計分析方法, 但目前存在的普遍現(xiàn)象是對數(shù)據(jù)變化分析、原因分析等工作做得不深入, 即: 重一般數(shù)據(jù)統(tǒng)計和平鋪直敘, 輕關鍵變量分析和深度解釋。問題分析流于簡單化、表面化, 一些所謂的“綜合分析”變成了模糊、粗糙、“八股文”式的定性分析的代名詞, 這往往導致對數(shù)據(jù)背后的含義解釋不清, 難以發(fā)現(xiàn)真正的規(guī)律, 在很大程度上制約了作戰(zhàn)實驗作用的發(fā)揮。這種浮于表面的實驗分析所導致的一個現(xiàn)象就是: 各次實驗總結報告除一些具體數(shù)據(jù)外, 內(nèi)容雷同, 建議空洞, 更像是情況通報, 而不是有啟發(fā)意義的研究報告。

作戰(zhàn)實驗就是發(fā)現(xiàn)問題、尋求因果關系, 但在現(xiàn)實世界中許多因果關系并不明晰, 大數(shù)據(jù)分析的基本思想是將因果分析轉化為相關性分析。在現(xiàn)實中, 這種方法能解決許多工程應用問題, 許多現(xiàn)代人工智能方法秉承的也是這一思路。水下作戰(zhàn)實驗十分復雜, 人們對許多現(xiàn)象的物理機理及因果關系尚未掌握, 大數(shù)據(jù)分析可在某些場合下發(fā)揮作用, 幫助人們解決一些實際問題。實際上, 大數(shù)據(jù)分析的意義在于其多維度和完備性, 這2個特性使得看似無關的現(xiàn)象聯(lián)系起來, 形成對客觀事物全方位的完整描述。

4.3.3 關于效能評估問題

雖然上層通常最關心的是裝備或戰(zhàn)法的作戰(zhàn)效能, 但要通過有限幾次實兵實驗和演習對作戰(zhàn)效能做出準確評估是不現(xiàn)實的。作戰(zhàn)效能應建立在足夠數(shù)據(jù)量的統(tǒng)計分析之上, 一般而言, 仿真是主要分析手段, 實驗和演習是主要驗證手段。

效能分析和評估主要有2種途徑: 1) 采用形式化的效能評估模型。如: WSEIAC(weapons systems effectiveness industry advisory committee)模型、指數(shù)(index)法、SEA(system effectiveness analysis)法、層次分析法( analytic hierarchy process, AHP)、數(shù)據(jù)包絡分析法(data envelopment analysis, DEA)等。但迄今為止, 各種效能評估模型都存在一個致命缺陷——理論上沒有得到證明, 這就使其科學性大打折扣。此外, 這些模型一般都是靜態(tài)的, 很難反映出動態(tài)作戰(zhàn)過程。2)基于仿真的統(tǒng)計評估方法。這種方法更直接, 相對客觀、可信, 是國內(nèi)外效能評估的主流方法, 當然還需結合各種實驗、試驗和演習對模型進行驗證[48]。

4.3.4 評估結論

實驗評估階段要回答“實驗收獲了什么”的問題, 這是從感性到理性的知識升華過程。須避免依賴試錯法和“就事論事的評估”, 而應在理論指導下進行實證性評估。

不應完全按嚴格的學術標準得出實兵實驗的結論, 也不應以少數(shù)幾個實驗作為重大決策的依據(jù)。僅憑個別實驗就大膽給出重大結論報告的現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn), 有些研究者往往聲稱已掌握“證據(jù)”證明某重要概念或思想具有重大軍事價值, 但這種急功近利的做法風險很大[7]。實驗結論在多數(shù)情況的普適性和在對抗條件下的適用性值得重點關注。

對實驗結果的分析不能僅靠直覺, 而要靠嚴密的理論分析。這樣的教訓很多, 如: 二戰(zhàn)中美潛艇艇長擔心暴露而不愿使用對空雷達, 這是由于使用雷達時發(fā)現(xiàn)的飛機數(shù)量確實增加了, 然而, 分析表明潛艇周圍敵機的密度并未增加, 而發(fā)現(xiàn)敵機數(shù)量的增加完全是因為雷達的探測距離增大。再如: 1943年, 德國對潛艇在比斯開灣經(jīng)常到飛機夜襲一直迷惑不解——盟軍飛機為何能在夜間對德國潛艇準確定位？為何曾十分有效的“梅托克斯”雷達偵察機不報警？起初, 德國情報軍官曾正確地猜測出盟軍使用了厘米波雷達, 于是加裝試用了新型雷達接收機, 但因產(chǎn)品不成熟而效果不佳, 德國人轉而誤認為是老式“梅托克斯”接收機本身的電磁輻射暴露了潛艇位置。盡管大多數(shù)無線電專家對此不認同, 鄧尼茨還是下令停用, 這成了二戰(zhàn)中“電磁輻射恐慌”的大笑話。無論在何種情況下, 只要千方百計去尋找, 幾乎任何觀點都可能找到論據(jù)加以證實。鄧尼茨竟將“梅托克斯”接收機的輻射現(xiàn)象同過去許多難以理解的事情聯(lián)系起來。巧合的是, 在該型接收機停用的時段內(nèi), 德國潛艇在比斯開灣的損失為零, 這使希特勒信以為真。而實際原因是, 德國潛艇通過該區(qū)域的數(shù)量減少了, 且采取了夜間在水面沿雷達不易發(fā)現(xiàn)的海岸航行的措施[28]。另一個例子是1940年德國V2導彈對倫敦的大轟炸。從報紙上公布的標記有遭轟炸地點的倫敦地圖中, 人們發(fā)現(xiàn)轟炸點分布很不均勻, 于是引起了各種猜疑, 軍方擔心V2導彈具有很高的精度, 以至于德軍能夠選擇攻擊目標; 民眾則以為那些未遭攻擊的地區(qū)是德國間諜居住地, 有人甚至開始搬家。更有甚者, 有人根據(jù)導彈落點更多散布在倫敦東部平民區(qū)而推測, 德國是故意激發(fā)英國的階級對立, 影響民眾的抵抗意志。直到戰(zhàn)后, 有人用網(wǎng)格法從數(shù)學角度分析了轟炸數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn), 雖然落點不均勻, 但完全符合特定隨機分布。事實上V2導彈在當時是精度很差的武器?？梢? 依據(jù)事實的深入科學分析和僅憑表象的主觀臆斷會產(chǎn)生截然不同的結果。

要使評估結論具有說服力, 就應給出充分的證據(jù)。但正如上例所述, 對于任何觀點, 只要有目的地去竭力尋找, 幾乎都可能找到支持的論據(jù), 這往往來源于人們先入為主的“選擇性偏倚”。這就提出了證據(jù)的有效性和可信性問題, 具體涉及到證據(jù)的真實性、相關性、穩(wěn)定性和時效性等。盡管有些證據(jù)是真實的, 但可能并非主要因素, 且與主題的相關性弱、重要性低。穩(wěn)定的證據(jù)應具有可重復性, 對于多平臺、多區(qū)域、多時段具有一致性。應關注證據(jù)的時效性, 有些證據(jù)強度會隨時間減弱。對證據(jù)本身的評價是一個值得關注和研究的課題, 可嘗試根據(jù)置信程度對證據(jù)進行分級, 如詢證醫(yī)學中的5級證據(jù)分級方法。同樣的事實用作不同領域的證據(jù)時, 有效性是不同的。對于軍事領域而言, 數(shù)據(jù)來源的權威性直接決定了證據(jù)的質(zhì)量, 可作為證據(jù)分級的參考依據(jù)。總之, 證據(jù)是科學評價的基礎, 證據(jù)質(zhì)量決定了評估結論的置信度。因此應對實驗證據(jù)問題高度關注。

5 結束語

作戰(zhàn)實驗作為現(xiàn)代軍事科學的助推器, 正受到廣泛重視。西方在進行實驗活動的同時, 也在進行作戰(zhàn)實驗問題的理論研究。1999年, 美軍指揮與控制研究項目組(command and control research program, CCRP)發(fā)布了首版《作戰(zhàn)實驗法規(guī)》及“實驗程序清單”, 此后又根據(jù)實踐不斷更新; 2002年, 北約發(fā)布了《指揮與控制評估法規(guī)》。這些文件的發(fā)布規(guī)范了作戰(zhàn)實驗活動, 推動了作戰(zhàn)實驗向科學、有效的方向深入。

實兵作戰(zhàn)實驗之所以重要, 其中一個原因是作戰(zhàn)過程中的“涌現(xiàn)性”。涌現(xiàn)性(emergent properties)是指系統(tǒng)具有各構成要素所不具備的性質(zhì), 即“整體大于部分之和”。一般認為, 系統(tǒng)結構、環(huán)境以及它們之間的關系決定了系統(tǒng)整體性能, 有些性質(zhì)只有在高層次系統(tǒng)中才會出現(xiàn), 即所謂“涌現(xiàn)”。在自然界中, “涌現(xiàn)性”典型的例子有: 螞蟻和蟻群、神經(jīng)元和大腦等。作戰(zhàn)過程顯然具有涌現(xiàn)性, 尤其是復雜的水下戰(zhàn), 往往會因各種未知要素的交互作用而出現(xiàn)意料外的情況。正如美海軍Fitzgerald將軍當年為一個水下戰(zhàn)研究項目在美眾議院聽證時的形象比喻: “反潛戰(zhàn)是一個取決于環(huán)境的、巨大的復雜問題。只靠買潛艇和飛機解決不了這一問題。它就像一個拼圖, 需要100拼塊才能構建出完整圖像, 而我們可能只掌握了45塊……。某一天運氣好, 我們可能又掌握了30塊……。”[49]。水下戰(zhàn)的復雜性正是源于環(huán)境的復雜性和諸多因素交織而產(chǎn)生的涌現(xiàn)性。因此, 現(xiàn)有許多理論模型往往是不很可靠的, 僅靠理論分析和仿真并不能解決全部問題, 需要通過近似實戰(zhàn)條件下的作戰(zhàn)實驗來發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象, 為下一步揭示機理、利用現(xiàn)象和制定對策提供輸入。

作戰(zhàn)實驗是作戰(zhàn)開發(fā)及驗證的主要手段, 西方國家將作戰(zhàn)概念和戰(zhàn)法創(chuàng)新建立在實驗科學的基礎之上。近年來, 美軍對未來作戰(zhàn)概念進行了大量開發(fā)和早期實驗。如美軍提出了可用于支援未來多種作戰(zhàn)行動的信息引誘戰(zhàn), 其目的是誘敵機動—開啟主動傳感器—使用武器。其下的一系列戰(zhàn)術概念與美AUV發(fā)展規(guī)劃中的電磁機動戰(zhàn)(electromagnetic spectrum maneuver warfare,EMMW)、“欺騙戰(zhàn)”、“海床戰(zhàn)”等概念一脈相承。例如: “獵手-殺手”概念是指用低成本的非隱身平臺喚醒敵方目標, 如使用可模擬潛艇或魚雷特征信號的UUV, 誘使敵方潛艇做出反應, 再由殺手平臺摧毀目標; “武器海綿”戰(zhàn)術是指用多譜誘餌和信息欺騙技術, 引誘對手向假目標發(fā)射武器, 使敵方浪費武器和暴露位置, 增加敵方目標識別的負擔, 通過信息過載造成反應滯后, 從而使本方獲得主動權; “虛擬佯攻”戰(zhàn)術是指使用多譜誘餌和其他欺騙技術, 誤導對手, 使其將ISR資產(chǎn)投入到錯誤方向上; “信號特征增強”戰(zhàn)術是指通過在敵平臺上附著某些信標或浮標進行“標記”。此外, 還有“通道作戰(zhàn)”、“反堡壘區(qū)”、“水下打擊模塊”等其他作戰(zhàn)概念。美國正在開發(fā)一系列與這些作戰(zhàn)概念相關的新型水下戰(zhàn)裝備和技術, 并將進行相關作戰(zhàn)實驗和試驗[50]。

在軍事科學領域, 軍事理論研究、技術開發(fā)和作戰(zhàn)實驗是相輔相成的3個基本支柱, 作戰(zhàn)實驗的主要作用在于對軍事科學問題進行實證[51]。要想避免“坐而論道”、“紙上談兵”, 就要勇于進行實兵實驗, 通過不斷實踐, 逐漸發(fā)展出順應時代潮流的、科學合理的作戰(zhàn)學說。實踐是檢驗真理的唯一標準, 而“預實踐”是探索真理、尋求真諦的必要途徑——這就是實兵實驗的意義所在。

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作者.題目(年-卷-期)

1. 黃穎淞, 葛輝良, 王付印, 等. 蛙人探測聲吶系統(tǒng)發(fā)展綜述(2020-28-1)

2. 孫芹東, 蘭世泉, 王超, 等. 水下聲學滑翔機研究進展及關鍵技術(2020-28-1)

3. 何心怡, 陳雙, 陳菁, 等. 國外反潛訓練靶標應用現(xiàn)狀與啟示(2019-27-6)

4. 錢洪寶, 盧曉亭. 我國水下滑翔機技術發(fā)展建議與思考(2019-27-5)

5. 吳尚尚, 李閣閣, 蘭世泉. 水下滑翔機導航技術發(fā)展現(xiàn)狀與展望(2019-27-5)

6. 文海兵, 宋保維, 張克涵, 等. 水下磁耦合諧振無線電能傳輸技術及應用研究綜述(2019-27-4)

7. 劉偉, 范輝, 呂建國, 等. 超高速水下航行器控制方法研究熱點綜述(2019-27-4)

8. 嚴浙平, 劉祥玲. 多UUV協(xié)調(diào)控制技術研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(2019-27-3)

9. 黃玉龍, 張永剛, 趙玉新. 自主水下航行器導航方法綜述(2019-27-3)

10. 胡橋, 劉鈺, 趙振軼, 等. 水下無人集群仿生人工側線探測技術研究進展(2019-27-2)

11. 王延杰, 郝牧宇, 張霖, 等. 基于智能驅動材料的水下仿生機器人發(fā)展綜述(2019-27-2)

12. 魏博文, 呂文紅, 范曉靜, 等. AUV導航技術發(fā)展現(xiàn)狀與展望(2019-27-1).

13. 張萌, 譚思煒, 張林森. 美海軍三型魚雷最新研發(fā)進展及技術途徑(2019-27-1)

Summary of Live Warfighting Experimentation at Sea——Concepts, Cases and Methods

QIAN Dong, ZHAO Jiang

(Naval Research Academy, Beijing 100161, China)

The live warfighting experimentation is the key part in development of operation concept and tactics, force application and force structure optimization. It is also an important pillar of the military transformation. This paper describes the related concepts and the scientific and military significance of warfighting experimentation, as well as the main warfighting experimentation organizations and activities of the U.S. Navy. Some historical and modern cases of live warfighting experimentations are introduced, including the famous “Fleet Problem” exercise of the U.S. Navy and the experimental exploration of undersea warfare during the World War II. Some issues about design and implementation of experiment are discussed. It is pointed out that theobjective of the experiment should be clearly defined, aiming at discovering new phenomena and mechanisms. A reasonable problem frame is a prerequisite for a successful experiment. Systematic planning should be made for a series of experiments to avoid isolated and “jumping” experiments. The experimental factors and levels, and the partitions and specificity of operational scenarios should be considered properly to ensure the effectiveness and confidence of experiment results. A live warfighting experimentation should combine with exercise or training to achieve best results in limited resources condition. Professional teams of analysts and experts are needed to analyze the experimental results and evidence with scientific methods. It is pointed out that the live warfighting experimentation is a necessary way to develop modern warfighting theory.

live warfighting experimentation; military excise; undersea warfare

E0-03; E112; E139

R

2096-3920(2020)03-0231-21

10.11993/j.issn.2096-3920.2020.03.001

2018-12-06;

2019-01-04.

錢 東(1958-), 男, 高級工程師, 長期從事魚雷武器系統(tǒng)總體技術研究.

錢東, 趙江. 海上實兵作戰(zhàn)實驗綜述——概念、案例與方法[J]. 水下無人系統(tǒng)學報, 2020, 28(3): 231-251.

(責任編輯: 陳 曦)