聯(lián)合作戰(zhàn)兵棋推演綜合分析評估框架

殷來祥，曹 毅，李志強(qiáng)

（1.國防大學(xué)聯(lián)合作戰(zhàn)學(xué)院，北京 100091；2.中國人民解放軍717217部隊，山東煙臺 265200）

近年來，我軍高度重視兵棋系統(tǒng)的研究、開發(fā)和運用，并將兵棋推演作為實施聯(lián)合作戰(zhàn)指揮訓(xùn)練的重要手段和提升聯(lián)合作戰(zhàn)指揮人員指揮能力的重要途徑。在兵棋推演過程中，需要對聯(lián)合作戰(zhàn)構(gòu)想、作戰(zhàn)方案（計劃）等內(nèi)容，以及對推演過程中指揮員指揮決策能力進(jìn)行分析評估。對此，國內(nèi)許多學(xué)者針對聯(lián)合作戰(zhàn)兵棋推演分析評估進(jìn)行了相關(guān)的探索和嘗試。但客觀上講，當(dāng)前與兵棋推演評估相關(guān)的文章，多拘泥于作戰(zhàn)構(gòu)想、作戰(zhàn)方案（計劃）、指揮員決策能力評估等單方面的探討，且未清晰勾勒出聯(lián)合作戰(zhàn)兵棋推演中不同階段評估的重點、難點及區(qū)別與聯(lián)系。本文從聯(lián)合作戰(zhàn)指揮訓(xùn)練流程出發(fā)，區(qū)分組織作戰(zhàn)籌劃推演、指揮對抗推演兩大評估階段，研究提出了基于兵棋推演的聯(lián)合作戰(zhàn)綜合分析評估框架，通過構(gòu)建評估指標(biāo)體系、綜合評估模型等內(nèi)容，分析評估作戰(zhàn)方案（計劃）、指揮得失，從而得出完善作戰(zhàn)方案（計劃）、提升指揮人員決策能力的建設(shè)性意見與建議等。

1 聯(lián)合作戰(zhàn)兵棋推演基本流程

聯(lián)合作戰(zhàn)兵棋推演，是指演練各方聯(lián)合戰(zhàn)役指揮員及指揮機(jī)關(guān)互為假設(shè)敵，在導(dǎo)演部統(tǒng)一導(dǎo)調(diào)下，根據(jù)聯(lián)合作戰(zhàn)需要，按照指揮編組和作戰(zhàn)進(jìn)程，依托計算機(jī)兵棋系統(tǒng)進(jìn)行的指揮對抗演練活動。其基本流程與傳統(tǒng)的實兵演練流程基本一致，通常按照兵棋推演準(zhǔn)備、推演實施、推演總結(jié)的流程組織實施，如圖1所示。

圖1 聯(lián)合作戰(zhàn)兵棋推演基本流程Fig.1 The basic process of joint operations base on wargaming

1.1 推演準(zhǔn)備

推演準(zhǔn)備是保障推演活動正常開展的基礎(chǔ)性活動，主要包括系統(tǒng)準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、導(dǎo)調(diào)準(zhǔn)備等。系統(tǒng)準(zhǔn)備是保證兵棋推演組織實施的基本依托，主要包括搭建兵棋系統(tǒng)環(huán)境、組織兵棋系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試等。數(shù)據(jù)準(zhǔn)備是保障兵棋運行的重要基礎(chǔ)，通常包括公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和想定數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是指不因模型變化、不受具體模擬內(nèi)容限制的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通常包括作戰(zhàn)環(huán)境數(shù)據(jù)、武器裝備性能數(shù)據(jù)等。想定數(shù)據(jù)是演練企圖立案的量化表示，通常包括與作戰(zhàn)范圍相關(guān)的戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)、作戰(zhàn)編成數(shù)據(jù)、武器裝備數(shù)據(jù)、作戰(zhàn)模擬時間范圍及作戰(zhàn)模擬步長等數(shù)據(jù)［1］。導(dǎo)調(diào)準(zhǔn)備是保障兵棋推演質(zhì)量的重要手段，重點完成導(dǎo)調(diào)人員對企圖立案、導(dǎo)調(diào)文書、方案計劃、作戰(zhàn)構(gòu)想等熟悉與學(xué)習(xí)，并組織預(yù)先推演。

1.2 推演實施

兵棋推演實施，是在完成推演準(zhǔn)備工作基礎(chǔ)上依托兵棋系統(tǒng)開展的一系列的組織籌劃與指揮對抗活動，主要包括聯(lián)合作戰(zhàn)籌劃推演和聯(lián)合作戰(zhàn)指揮對抗推演兩大階段。它是兵棋推演的核心環(huán)節(jié)，也是兵棋推演分析評估的重要內(nèi)容。

1.2.1 組織聯(lián)合作戰(zhàn)籌劃推演

聯(lián)合作戰(zhàn)籌劃推演，是指聯(lián)合作戰(zhàn)指揮員、指揮機(jī)構(gòu)在接收到導(dǎo)演部提供的情況導(dǎo)入后隨即展開的聯(lián)合戰(zhàn)役籌劃與組織活動，通常按照情況判斷、任務(wù)分析、構(gòu)想設(shè)計、方案制訂、方案評估、計劃生成和計劃評估等7個步驟進(jìn)行［2］。

此階段評估重點圍繞聯(lián)合作戰(zhàn)方案（計劃）評估展開，通常采取“人不在回路”的蒙特卡洛大樣本仿真實驗方法［3］，探索分析不同想定條件下各種作戰(zhàn)方案的實施結(jié)果，利用兵棋推演產(chǎn)生的數(shù)據(jù)構(gòu)建綜合評估模型，綜合分析對比多套作戰(zhàn)方案（計劃）優(yōu)劣，快速生成方案（計劃）評估報告，得出最佳方案和備選方案。此階段的評估，通常采用低分辨率的仿真推演，對聯(lián)合作戰(zhàn)方案（計劃）實施快速的“粗”評估，重點查找方案（計劃）中的重大問題，為聯(lián)合作戰(zhàn)方案優(yōu)選提供依據(jù)，為基于對抗推演的“精細(xì)”評估打下基礎(chǔ)。

1.2.2 聯(lián)合作戰(zhàn)指揮對抗推演

聯(lián)合作戰(zhàn)指揮對抗推演，是指聯(lián)合作戰(zhàn)指揮員、指揮機(jī)構(gòu)為使諸軍種參戰(zhàn)力量圍繞統(tǒng)一的作戰(zhàn)企圖并最大程度發(fā)揮整體作戰(zhàn)力量，而開展的引導(dǎo)、約束等協(xié)調(diào)與控制活動［4］。本階段，指揮員、指揮機(jī)構(gòu)主要依托兵棋系統(tǒng)，采取多種方式和手段，及時掌握戰(zhàn)場態(tài)勢，快速做出決心處置，并轉(zhuǎn)化為兵棋推演指令，有效控制作戰(zhàn)進(jìn)程。指揮過程中，導(dǎo)調(diào)人員可根據(jù)作戰(zhàn)態(tài)勢、戰(zhàn)斗進(jìn)程，通過導(dǎo)調(diào)干預(yù)、控制模擬步長、控制推演活動等方式調(diào)控推演進(jìn)程，有重點地針對某項內(nèi)容反復(fù)進(jìn)行訓(xùn)練，并適時組織評估講評。

此階段的評估內(nèi)容包括對聯(lián)合作戰(zhàn)計劃的“精細(xì)”評估和對指揮人員決策能力的評估，重點圍繞指揮員指揮決策能力的評估展開。指揮人員依據(jù)聯(lián)合作戰(zhàn)組織籌劃推演產(chǎn)生的最佳方案或備選方案展開對抗推演，評估人員采取實時評估、階段評估等方法，重點對指揮人員的決策處置、行動控制、作戰(zhàn)效果等內(nèi)容進(jìn)行評估，綜合評判指揮人員指揮決策水平及優(yōu)劣，幫助指揮人員從對抗推演中獲得實踐經(jīng)驗、汲取教訓(xùn)，提高指揮能力。同時，兵棋對抗推演產(chǎn)生的歷史數(shù)據(jù)詳盡記錄了聯(lián)合方案實施的全過程，通過研究分析推演數(shù)據(jù)可以“精細(xì)”評估作戰(zhàn)計劃優(yōu)劣得失。

1.3 推演總結(jié)

推演總結(jié)階段是兵棋推演活動的最后一個環(huán)節(jié)，是對受訓(xùn)各方全過程演練情況的回顧與評價，主要包括復(fù)盤講評、作戰(zhàn)總結(jié)兩大內(nèi)容。評估人員在兵棋系統(tǒng)組織復(fù)盤回放和量化評估的基礎(chǔ)上，結(jié)合推演過程和推演結(jié)果，依托兵棋系統(tǒng)集中組織分析作戰(zhàn)行動過程、階段對抗態(tài)勢，以及戰(zhàn)果、戰(zhàn)損與各類消耗數(shù)據(jù)，對推演中出現(xiàn)的重難點作戰(zhàn)問題進(jìn)行全面總結(jié)和定性分析。

2 聯(lián)合作戰(zhàn)兵棋推演綜合分析評估框架

聯(lián)合作戰(zhàn)兵棋推演綜合分析評估框架是制定并執(zhí)行兵棋推演評估計劃的基礎(chǔ)性概念架構(gòu)，主要包括評估指標(biāo)體系、綜合評估模型、評估結(jié)果分析、評估結(jié)論生成等模塊，其基本架構(gòu)如圖2 所示。制定本框架的基本考慮，主要是將涉及指揮訓(xùn)練實施過程中評估全流程的活動，從功能角度對評估流程做特定區(qū)分，形成模塊化的流程框架，以便在各級指揮機(jī)構(gòu)內(nèi)構(gòu)建一整套制度化的評估流程與方法。

圖2 聯(lián)合作戰(zhàn)兵棋推演綜合分析評估框架Fig.2 Comprehensive Analysis and Evaluation Framework of Joint Operations Based on Wargaming

2.1 構(gòu)建評估指標(biāo)體系

評估指標(biāo)體系是評估的起點也是評估的關(guān)鍵，指標(biāo)體系科學(xué)與否將直接影響到評估質(zhì)量。當(dāng)前聯(lián)合作戰(zhàn)戰(zhàn)場環(huán)境復(fù)雜多樣、作戰(zhàn)樣式千差萬別、作戰(zhàn)對手千變?nèi)f化，不可能存在放之四海而皆準(zhǔn)的評估指標(biāo)體系，必須針對特定評估目的對象設(shè)計一套具有針對性的指標(biāo)體系。本節(jié)將著重講述聯(lián)合作戰(zhàn)兵棋推演過程中通用的評估指標(biāo)。

2.1.1 作戰(zhàn)方案評估指標(biāo)體系

聯(lián)合作戰(zhàn)方案評估指標(biāo)體系通常分為兩個部分，即靜態(tài)評估指標(biāo)體系和動態(tài)評估指標(biāo)體系，如圖3所示。

圖3 聯(lián)合作戰(zhàn)方案評估指標(biāo)體系Fig.3 Assessment indicator system of joint course of action

靜態(tài)評估，是在正式對抗推演之前對聯(lián)合作戰(zhàn)方案的整體性分析與評判，重點查找方案中的疏忽錯漏，有利于完善作戰(zhàn)方案和提高評估質(zhì)量，重點對方案的完整性、一致性進(jìn)行評估。完整性，重點評估作戰(zhàn)方案中是否涵蓋所有關(guān)鍵要素，有無增減錯漏，同時考察格式行文是否標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。一致性，重點通過聯(lián)合作戰(zhàn)籌劃系統(tǒng)檢查各作戰(zhàn)行動是否協(xié)調(diào)一致，有無作戰(zhàn)行動相互沖突矛盾［5］。

動態(tài)評估，是利用兵棋系統(tǒng)組織作戰(zhàn)方案的動態(tài)對抗推演評估，重點對方案的可行性、風(fēng)險性、作戰(zhàn)效果進(jìn)行評估［6］?？尚行允侵富诋?dāng)前作戰(zhàn)條件完成預(yù)期作戰(zhàn)目標(biāo)的概率。它與執(zhí)行的作戰(zhàn)任務(wù)密切相關(guān)，重點評估聯(lián)合作戰(zhàn)方案是否符合戰(zhàn)略意圖及聯(lián)合作戰(zhàn)目標(biāo)任務(wù)完成程度。風(fēng)險性是指實施該作戰(zhàn)方案產(chǎn)生不利后果的嚴(yán)重程度及其發(fā)生損失的概率，重點評估作戰(zhàn)方案中各種作戰(zhàn)行動可能出現(xiàn)的風(fēng)險，量化風(fēng)險大小，確定其對作戰(zhàn)行動的影響。風(fēng)險性的來源主要包括敵情變化帶來的風(fēng)險，己方行動失效帶來的風(fēng)險，氣象、水文等自然環(huán)境驟變帶來的風(fēng)險，國際輿論、民社情等政治環(huán)境變化帶來的風(fēng)險。作戰(zhàn)效果是指實施作戰(zhàn)方案所獲得的作戰(zhàn)結(jié)果。可用戰(zhàn)損、戰(zhàn)果和敵我交換比三個分指標(biāo)衡量，既可以統(tǒng)計分析整個推演全局的戰(zhàn)損、戰(zhàn)果及消耗，也可以統(tǒng)計分析某階段某型武器裝備的戰(zhàn)損、戰(zhàn)果及敵我損失交換比等。

2.1.2 指揮決策能力評估體系

指揮決策能力是指揮員及指揮機(jī)關(guān)在指揮活動中發(fā)揮主觀能動性和運用客觀條件的能力。指揮決策能力評估指標(biāo)體系重點對指揮員及指揮機(jī)關(guān)的指揮決策能力進(jìn)行評估量化。本文借鑒OODA 環(huán)理論，從態(tài)勢感知、決策處置、行動控制、作戰(zhàn)效果四個方面構(gòu)建指揮決策能力評估指標(biāo)體系［7］。如圖4所示。

圖4 指揮能力評估指標(biāo)體系Fig.4 Assessment indicator system of command capability

信息處置能力，主要體現(xiàn)在準(zhǔn)確、全面獲取戰(zhàn)場目標(biāo)態(tài)勢信息并形成綜合判斷能力上，包括獲取信息的時效性、完整性、準(zhǔn)確性等衡量指標(biāo)。決策處置能力，主要體現(xiàn)在準(zhǔn)確把握戰(zhàn)場態(tài)勢、果斷定下作戰(zhàn)決心達(dá)成作戰(zhàn)態(tài)勢上，包括決策時效性、靈活性、準(zhǔn)確性等衡量指標(biāo)。行動控制能力，體現(xiàn)在對關(guān)鍵作戰(zhàn)力量和關(guān)鍵行動的指揮控制上，包括信火一體打擊能力、聯(lián)合封鎖能力、奪控島嶼、網(wǎng)電攻擊能力等指標(biāo)。作戰(zhàn)效果重點評估作戰(zhàn)的收益與損失，包括戰(zhàn)損、戰(zhàn)果、消耗、任務(wù)完成度、戰(zhàn)役持續(xù)時間等指標(biāo)。

2.2 建立綜合評估模型

聯(lián)合作戰(zhàn)方案評估、指揮決策能力評估從本質(zhì)上講屬于多屬性決策問題，即通過特定的綜合評估模型將評估指標(biāo)映射為綜合評估值的過程。不同之處在于，聯(lián)合作戰(zhàn)方案評估需要根據(jù)綜合評估值進(jìn)一步對方案進(jìn)行排序和擇優(yōu)。

當(dāng)待評估的聯(lián)合作戰(zhàn)方案較多時，在使用多屬性決策評估之前應(yīng)當(dāng)篩除一些性能較差的方案，以減少評估的工作量。常用的方案預(yù)選方法有優(yōu)選法、滿意值法、邏輯和法［8］。優(yōu)選法，通過非劣解的概念去淘汰一批劣解，即方案Xi中有一屬性嚴(yán)格優(yōu)于方案Xk，而其他屬性不劣于方案Xk，則處于劣解的方案Xk從方案集中刪除；滿意值法，通過對方案的每個屬性設(shè)置一個最低能接受的值，稱為切除值，當(dāng)方案Xk中只要有一個屬性低于切除值，則方案Xk從方案集中刪除；邏輯和法，其思路與滿意值法正好相反，其給每個屬性規(guī)定一個“閾值”，當(dāng)有一屬性高于閾值，則方案保留。

常用的綜合評估方法有加權(quán)和法、加權(quán)積法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。加權(quán)和法，因其簡單、明了、直觀，是評估者最常使用的多目標(biāo)評價方法。其求解步驟如下：①屬性表規(guī)范化，得到zij；②確定各指標(biāo)權(quán)重wj；③令Ci=∑wj×zi j。根據(jù)指標(biāo)Ci確定方案的優(yōu)劣或者判定指揮決策能力的強(qiáng)弱。在使用加權(quán)和法處理多屬性決策問題時，都隱含了各屬性之間可補(bǔ)償性，而且這種補(bǔ)償性是線性的。當(dāng)決策屬性具有不完全補(bǔ)償性時，可以采用加權(quán)積計算綜合評價指數(shù)C′i，即采用加權(quán)和法、加權(quán)積法的關(guān)鍵在于確定最底層指標(biāo)體系的權(quán)重，有了權(quán)重系數(shù)，具體的計算和評判則比較簡單。常用的權(quán)重確定方法有最小二乘法和本征向量法，但這兩種方法都需要軍事專家人工評定屬性間相對重要關(guān)系，具有很強(qiáng)的主觀性。

此外，還可以利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法構(gòu)建評估模型。首先，借鑒數(shù)據(jù)立方體的概念，利用工程化的方法將前期推演產(chǎn)生的大量仿真數(shù)據(jù)依據(jù)評估特征進(jìn)行二次重構(gòu)，獲得大量與評估相關(guān)的標(biāo)簽數(shù)據(jù)。而后，利用特定的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，如前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（FNN）、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）、長短時神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（LSTM）等，將經(jīng)過處理的標(biāo)準(zhǔn)樣本集作為訓(xùn)練樣本，對應(yīng)的樣本標(biāo)簽作為評估的度量結(jié)果，采用有監(jiān)督學(xué)習(xí)的方式，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動捕捉評估指標(biāo)中的復(fù)雜規(guī)律。最后，利用訓(xùn)練好的評估模型預(yù)測評估結(jié)果，比較評估結(jié)果與指揮員認(rèn)知結(jié)果的一致程度，修正偏差，不斷優(yōu)化評估模型。

2.3 評估結(jié)果分析

評估結(jié)果分析，是指在兵棋推演結(jié)束后，評估人員依據(jù)先驗知識對評估結(jié)果進(jìn)行綜合分析，論證和解釋構(gòu)設(shè)的因果關(guān)系，得出綜合評估結(jié)論的過程。通常兵棋推演綜合評估結(jié)果優(yōu)劣并不是評估的關(guān)鍵，更重要的是從評估結(jié)果中分析出更多有用的信息，指導(dǎo)聯(lián)合作戰(zhàn)組織籌劃與聯(lián)合指揮員及指揮機(jī)關(guān)指揮決策［9］。評估結(jié)果分析主要包括評估結(jié)果合理性分析和評估結(jié)果溯源分析兩項內(nèi)容。

2.3.1 評估結(jié)果合理性分析

盡管兵棋推演評估之前，評估專家花費了大量的精力與時間構(gòu)建了較為完備的指標(biāo)體系與綜合評估模型。然而，沒有任何一個模型是絕對正確的，需要對評估結(jié)果的可信度及合理性進(jìn)行分析。評估結(jié)果合理性分析可以采取案例對比和專家評價的方式。案例對比，主要通過比較綜合評估模型評價結(jié)果與實際系統(tǒng)運行案例結(jié)果，分析驗證評估結(jié)果的合理性；專家評價，通常在無參考評估案例時采用，由專家采用綜合集成研討的方式分析評估結(jié)果的合理性。

2.3.2 評估結(jié)果溯源分析

評估結(jié)果溯源分析，是指對影響評估結(jié)果的關(guān)鍵事件、數(shù)據(jù)進(jìn)行逆推分析，深層次查找結(jié)果發(fā)生的原因［10］。評估人員一方面可以通過復(fù)盤回放系統(tǒng)有針對性地回放，觀察過程，發(fā)現(xiàn)疑點，尋找答案；另一方面可以通過兵棋推演數(shù)據(jù)構(gòu)建事件知識圖譜，分析事件的發(fā)生脈絡(luò)及影響關(guān)系，推理產(chǎn)生答案。如圖5 所示，構(gòu)建了大型水面艦艇被擊沉事件的知識圖譜示意圖，各事件按時間順序依次排列，可以清晰直觀地分析出事件產(chǎn)生的原因。

圖5 大型水面艦艇被擊沉事件知識圖譜示意圖Fig.5 Schematic diagram of knowledge map of large surface ship sinking event

2.4 評估報告生成

評估報告是對兵棋推演評估全過程的系統(tǒng)性總結(jié)，主要結(jié)合綜合評估模型評估結(jié)果及評估結(jié)果分析結(jié)論形成，包括兵棋推演的總體評價、推演評估的基本過程、推演評估的結(jié)果及對策與建議等。評估報告是將評估結(jié)論以報告的形式固化下來，為聯(lián)合指揮員及其指揮機(jī)關(guān)日后組織方案（計劃）制定評估、組織指揮決策提供方向指南。評估報告生成過程中應(yīng)注意以下幾點：評估報告通常由第三方評估機(jī)構(gòu)生成，評估結(jié)論必須客觀公正，避免摻雜個人意見與團(tuán)體私利；評估報告應(yīng)采取定量與定性相結(jié)合的方式，要充分發(fā)揮兵棋推演數(shù)據(jù)支持量化分析的功能，同時也不可忽視思維過程中難以定量分析的要素，確保評估結(jié)論科學(xué)合理；評估結(jié)論應(yīng)簡明、清晰，綜合采取文字報告、圖表等多種樣式，使評估結(jié)論既蘊含足夠的信息，又不至于包含過多評估細(xì)節(jié)［11］。

3 結(jié)論

本文以聯(lián)合作戰(zhàn)兵棋推演流程為主線，區(qū)分組織籌劃推演評估與指揮對抗推演評估兩個階段，構(gòu)建了以評估指標(biāo)體系、綜合評估模型、評估結(jié)果分析、評估報告生成為主體的綜合分析評估框架。下一步將在綜合分析評估框架基礎(chǔ)上，進(jìn)一步充實完善評估指標(biāo)體系，量化模型評估算法，細(xì)化聯(lián)合作戰(zhàn)評估流程，形成完整的聯(lián)合作戰(zhàn)兵棋推演評估實施指南。