王飛躍

戰(zhàn)爭與和平是關(guān)乎人類生存的永恒主題,而指揮與控制(Command and Control,C2)是其關(guān)鍵與核心所在:從和平時期的社會管理與經(jīng)濟發(fā)展,到戰(zhàn)爭期間的組織動員與軍事行動,指揮與控制的成效,往往就是勝負、繁榮、衰敗的決定因素.在戰(zhàn)爭中,任何一項其它活動,其重要程度都無法與指揮與控制相提并論.實際上,指揮與控制是生命、生長、生存的根本要求,對于任何一個人,一個組織,一個社會,均是如此.因此,在人類歷史上,有關(guān)指揮與控制的討論與研究,從未間斷,各種理念、理論、方法、體系,層出不窮.在中國古代經(jīng)典中,代表性的名著就有專論社會管理兼述軍事指揮的《管子》,專述軍事戰(zhàn)略兼顧社會治理的《孫子兵法》.

然而,指揮與控制作為一門現(xiàn)代科學領(lǐng)域,卻是第二次世界大戰(zhàn)之后,隨著系統(tǒng)工程和運籌學的興起而逐漸發(fā)展而來.最近30年,隨著信息技術(shù),特別是網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展,指揮與控制迅速從單純的C2或者C2I演化到C2ISTAR,C3,C3I,C3ISREW,再到C4I2,C4ISRK,C5I,等等,技術(shù)元素與功能形式等越來越多,結(jié)構(gòu)與過程越來越復雜,以至“理解指揮與控制”也成為一項艱巨的任務[1].

的確,重新認識和理解指揮與控制是今天的一項十分迫切的重要任務.因為不論是指揮與控制所涉及到的人、信息與結(jié)構(gòu)及其對象,都已經(jīng)或正在發(fā)生深刻的變化.而且,其核心任務正從傳統(tǒng)的軍事行動轉(zhuǎn)向“復雜聯(lián)盟民用–軍事行動(Complex Coalition Civil-Military Operations)”,特別是隨著“智能戰(zhàn)爭”概念與技術(shù)的迅速興起,整個領(lǐng)域面臨著一場深刻的“范例轉(zhuǎn)移”式的大變革.國際上,以美國為首的西方集團,從上世紀90年代中期就開展了關(guān)于面向信息與網(wǎng)絡的指揮與控制研究項目CCRP[2].同時,蘭德公司也開展了以指揮與控制新模型為主的“信息時代的戰(zhàn)爭”等系列戰(zhàn)略性研究項目,認為面對豐富和幾乎無限制的信息和通信能力,迫切需要“一個更加深刻的指揮與控制理論”[3].

這種迫切性在當前階段尤為明顯.從無人機、無人車、機器人到工業(yè)4.0,再到智能戰(zhàn)爭,隨著近年來智能技術(shù)的迅猛發(fā)展,整個社會已呈現(xiàn)出“智力爆炸”的時代特征.戰(zhàn)爭源于人類的理性有限,理性的發(fā)展又表現(xiàn)在人類的智能水平上.因此,智能技術(shù)的發(fā)展必將改變?nèi)祟愑邢蘩硇缘倪吔?從而改變戰(zhàn)爭的形態(tài),以及和平環(huán)境下的管理方式和效率,其結(jié)果必然導致指揮與控制的革命性變革,這就是Alberts和Builder等認為指揮與控制面臨“范例轉(zhuǎn)移”的根本原因.

因此,我們必須重新認識指揮與控制這一古老而“嶄新”的領(lǐng)域,以新的技術(shù)、新的社會形態(tài)、新的使命與任務為新的出發(fā)點,創(chuàng)新建立新的指揮與控制理念、理論、方法與體系.我們認為,在經(jīng)歷了機械化、電氣化、信息化、網(wǎng)絡化之后,人類正進入一個虛實互動的第五時代,即平行化智能新時代.所以,我們必須建立面向平行化的指揮與控制的理論與方法,即指控5.0的嶄新體系[4?5].本文以此作為出發(fā)點進行探討,希望拋磚引玉,吸引更多的專家學者參與相關(guān)的討論和研究.

1 指揮與控制的重新認識

指揮與控制的核心要素是人、信息及其組織結(jié)構(gòu)與過程.工業(yè)時代之前,號角、烽火、旗幟，甚至兵士的吶喊就是指揮與控制的主要形式.勝負的關(guān)鍵在于裝備和兵力的強弱與多寡.工業(yè)時代之后,經(jīng)過二次世界大戰(zhàn),特別是東西方之間的冷戰(zhàn),進一步形成了對武器和技術(shù)的崇拜.神化并追求“速度”幾乎成為指揮與控制壓倒一切的特征,而且,“速度”常常是在犧牲對情形和使命的理解之上取得的.如圖1所示,從第一次海灣戰(zhàn)爭開始在軍事事物革命(Revolution in Military Aff airs,RMA)旗幟下,美軍在20年的時間里把戰(zhàn)場上從傳感器到開火時間由24小時縮短到2.5分鐘[4].然而,911事件使RMA理論遭受重創(chuàng),出人意料地被摔成“復雜性與混沌理論[6]”.這使許多美國軍事指揮人員、專家、學者認識到,今日現(xiàn)場上的勝負更要依靠發(fā)現(xiàn)(Detection)而不是軍力(Mass),戰(zhàn)爭的成敗必須更加聚焦于軍與民、政府與社會、文化與統(tǒng)治、經(jīng)濟與意識的整合.軍事戰(zhàn)爭的復雜性已經(jīng)把指揮與控制這個學科推向陣地的前沿.盡管失敗和缺陷在戰(zhàn)爭的各個方面中無法避免,但若指揮與控制不當,將使整個體系面臨崩潰[6].因此,我們必須根據(jù)新的現(xiàn)實重新認識指揮與控制這一領(lǐng)域和學科.

圖1 20年美軍傳感器到射手時間的演化

把指揮與控制作為名詞,指控描述的就是一個由人、信息和支持結(jié)構(gòu)為基本元素所構(gòu)成的系統(tǒng);相互作用產(chǎn)生有效且和諧的行動,完成希望的目標和使命.指揮與控制作為動詞,則描述了一個過程:包括相關(guān)行動之序列、各種程序之集合、完成特定任務的特定步驟,等等.重要的是,指控可以含有程序,但其本身不應成為一種程序.典型的指揮與控制活動包括情報的收集與分析、資源組織、通訊指令、決策、計劃、協(xié)調(diào)、監(jiān)控、督導等等.指控作為一個過程首先必須幫助我們感知情形,及時洞察我們所面臨的問題之本質(zhì)和需求.其次,指控過程必須幫助我們設計合適有效的目標,并根據(jù)情形的變化加以修正,及時采取行動完成這些目標.必須時刻明確的是:最終的目的不是一個有效的指揮與控制過程,而是軍事行動或其他使命的有效執(zhí)行和實際完成.

基于對指揮與控制的這些基礎(chǔ)理論的認識,各國相應的組織都制定了自己的術(shù)語和定義,確保其指控功能的有效落實.以美軍為例,基本定義如下[7]:

指揮:“授予一名軍人指導、協(xié)調(diào)和控制軍隊的權(quán)力”.

Command:“The authority vested in an individual of the armed forces for the direction,coordination,and control of military forces”.

指揮與控制:“正當指派的指揮員在完成使命中對其分派的隊伍行使權(quán)力和指導.指揮與控制的功能通過指揮員完成使命中計劃、指導、協(xié)調(diào)和控制隊伍及行動所動用的人員、裝備、通訊、設施和程序之安排得以實現(xiàn)”.

Command and Control:“The exercise of authority and direction by a properly designated commander over assigned forces in the accomplishment of the mission.Command and control functions are performed through an arrangement of personnel,equipment,communications,facilities,and procedures which are employed by a commander in planning,directing,coordinating,and controlling forces and operations in the accomplishment of the mission”.

指揮與控制系統(tǒng):“指揮員依據(jù)分配的任務而計劃、指導、控制分派隊伍行動所必要的設施、裝備、通訊、程序及人員”.

Command and Control System:“The facilities,equipment,communications,procedures,and personnel essential to the commander for planning,directing,and controlling operations of assigned forces pursuant to the missions assigned”.

美國著名的軍事分析人士Allard對這些定義曾評論到:最大的特色就是這些定義所激發(fā)的指揮本身之個人性質(zhì)的程度,尤其是授予個人的事實,由于負責、指導、協(xié)調(diào)和控制軍事隊伍,因此在法律上和專業(yè)上也要為這些隊伍所作或沒能作的一切擔責任[8].Allard的評論,是引發(fā)蘭德公司Builder和Banks等人對指揮與控制重新認識的一個重要誘因.

Builder等認為,過去的指揮與控制理論有太多內(nèi)容圍繞組織與通訊,而不能解釋指控做什么和不做什么,能做什么不能做什么.更重要的是,這些理論不能解釋“想法的質(zhì)量(Quality ofideas)”或想法是如何在系統(tǒng)內(nèi)表示的.對Builder等,一個完備的指揮與控制理論應該不僅說明如何組織,連接和處理信息和人員,還應闡明“想法的質(zhì)量”及其表示,以及“人員的品質(zhì)”何以能夠貢獻或損害指控系統(tǒng).為此,他們堅信,必須區(qū)分指揮員的表現(xiàn)和技術(shù)的表現(xiàn),而且,指揮員的認知過程是指揮的核心與實質(zhì)[3].

為此,Builder等提出建立“指揮概念(Command concept)”的模型,即在軍事行動過程中通告指揮決策制定的預期軍事行動愿景.“指揮概念”的實質(zhì)就是對指揮員的目標進行建模,借以減少“信息超載”及信息的“過度采集”所帶來的負面影響,從而使人員的行為和“想法的質(zhì)量”能夠在指揮與控制過程中得到一定程度上的評估與度量.而且,理想“指揮概念”應當包含的時間、尺度、情形感知等十個要素,具有分層內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu),用于指控的每一個層面.Builder等針對現(xiàn)代軍事史上的六個案例圍繞“指揮概念”展開了分析研究[3].

以美軍為首的CCRP是對指揮與控制重新認識的另一項重要工作.在CCRP中,美國國防部(DoD)同NATO國家合作,歷時7年一起研究了新條件下的C2理論和體系.最終的結(jié)論為:“指揮與控制的未來不是指揮與控制(The future of command and control is notCOMMANDandCONTROL)”,聽似荒唐?其實不然.這句話里的第一個“指揮與控制”是當前階段一般語言意義下的指揮與控制,第二個“指揮與控制”是斜體大寫,特指傳統(tǒng)軍事意義下DoD的指揮與控制.不但如此,CCRP還認為傳統(tǒng)C2理念和方法是限制指揮與控制發(fā)展的重大障礙.換言之,必須對現(xiàn)有的指揮與控制進行革命.

關(guān)鍵是這個“命”如何“革”?CCRP提出以“靈捷、聚焦、收斂(Agility,Focus,and Convergence,AFC)”作為未來指揮與控制的核心,專門成立了FACT小組(Focus,Agility,and Convergence Team),其使命就是勾畫和發(fā)展新的方法途徑,使軍事組織在新的行動空間中,成為“邊緣組織(Edge Organization)”,如圖2所示,力圖使快捷性成為軍事組織迎接不確定性、多樣性和復雜性挑戰(zhàn)的關(guān)鍵能力,通過聚焦提供并定義復雜行動的情景和目的,而收斂就是指導行動和完成目標并取得效果的過程.為了強化新的理念,徹底消除傳統(tǒng)的慣性影響,CCRP建議徹底地改變指揮與控制的語言和術(shù)語,用“聚焦和收斂”取代“指揮與控制”,要求從C2邁向F&C.DoD的這一切努力,都是希望充分利用信息時代的技術(shù)革命,在網(wǎng)絡中心戰(zhàn)爭(Network Centric Warfare,NCW)的框架之下,變革其指揮與控制體系,使之能夠在新世紀的背景下有效地完成各種各樣的復雜戰(zhàn)爭與非戰(zhàn)爭軍事行動,特別是跨域作戰(zhàn)行動(圖3).

在Leonhard等提出的指控新概念模型中,也把技術(shù)的潛能與人心的非理性之間的平衡作為一個重要的因素,強調(diào)其靈活改變能力的重要性[6],他認為必須重新從復雜系統(tǒng)和復雜性科學的角度出發(fā)深入了解指控及其全新的運作環(huán)境,警惕過分關(guān)注歷史,強調(diào)面向未來建立新時代的指揮與控制體系.

圖2 指揮與控制方法空間與變革[1]

Builder等的“指揮概念”、Alberts等的從C2到AFC、Leonhard等提倡的均是非牛頓復雜性思維,對重新認識指揮與控制作了十分有益的探索.但這些工作尚不完整,也不系統(tǒng),而且以理念性理論為主,并未指明如何與當前的技術(shù)和手段相結(jié)合,以及如何找到能將理念和理論落實的具體措施.針對這種情況,我們?nèi)绾螒獙?？如何開展自己在新形勢下指揮與控制的再認識？

自2009年赴國防科學技術(shù)大學做了第一個相關(guān)學術(shù)報告以來,本人一直在思考如何將基于ACP和CPSS的平行系統(tǒng)方法[9?12]引入指揮與控制的變革之中,并開展了多方面嘗試[4?5,13?21].實際上,我們提倡的社會計算、人工系統(tǒng)、計算實驗、平行執(zhí)行、知識自動化,以及基于默頓系統(tǒng)和默頓定律的復雜性方法,不但與Builder、Alberts和Leonhard等的工作有直接的關(guān)聯(lián),而且更加系統(tǒng),與當前的大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、智能技術(shù),特別是無人系統(tǒng)、智能戰(zhàn)爭、智慧社會等新興的科技方向及發(fā)展趨勢密切相關(guān)相聯(lián),互為支撐,為理念和理論的具體落實,指明了方向和途徑.

圖3 網(wǎng)絡中心戰(zhàn)爭的跨域軍事行動[1]

我們認為,指揮與控制是一個本質(zhì)上的復雜性科學與工程問題,不存在一勞永逸的解決方案,人類只能不斷地根據(jù)其新問題新發(fā)展,去不斷地重新認識指揮與控制的元素、過程與對象.當前階段,其本質(zhì)問題可歸納為如何將復雜系統(tǒng)所面臨的不確定性(Uncertainty)、多樣性(Diversity)和復雜性(Complexity),通過有效的指揮與控制,轉(zhuǎn)化為針對特定任務和使命的靈捷(Agility)、聚焦(Focus)、收斂(Convergence)等性能.如圖4所示.

圖4 從UDC到AFC:指揮與控制的重新認識

我們同時認為,單純依靠物理空間的資源,將無法有效地解決現(xiàn)代指控所面臨的從UDC到AFC的轉(zhuǎn)化問題.必須引入Cyberspace及其“虛擬”資源,通過虛實互動的平行思維,完成從UDC到AFC的跨越.為此,我們必須堅持平行思維、平行文化、平行體系,在機械化、電氣化、信息化、網(wǎng)絡化之后,邁入平行化的新時代(圖5),這就是我們將基于ACP和CPSS的平行指揮與控制作為指控5.0的“范式”進行變革性研究和應用的基本考慮.

圖5 指揮與控制的技術(shù)發(fā)展階段

2 指控5.0:面向跨域情報與決策的平行指揮與控制

人類社會發(fā)展到今天,其非物質(zhì)的“虛構(gòu)”能力發(fā)揮了極其重要的作用.首先,“虛構(gòu)”的語言使人與人之間的合作更加有效,并使人類經(jīng)驗和知識的傳承更加高質(zhì)可靠.進而,從原始社會到農(nóng)業(yè)社會,再到工業(yè)社會,人類社會形態(tài)的發(fā)展就是建立在社稷、國家、文化、貨幣、科學這些虛擬的概念之上.到了近代,人類社會更是加速地經(jīng)歷了從蒸汽機為特征的機械化、以電機為特征的電氣化、以計算機為特征的信息化、以路由器為特征的網(wǎng)絡化四個鮮明的發(fā)展階段.今天,虛擬的威力將得到進一步的釋放,智能技術(shù)的發(fā)展使我們進入了一個嶄新的階段,這就是以無人機為特征,虛擬與現(xiàn)實進行實時嵌入式互動的第五個時代:平行時代.在技術(shù)上,隨之而來的,將是一場巨大的變革,軍事5.0、工業(yè)5.0、經(jīng)濟5.0、社會5.0,等等,必將興起.然而,指控5.0,當仁不讓應是當前最緊迫最亟需的變革,我們必須以平行的思維去重新認識指揮與控制,培養(yǎng)新時代的指控人才,變革情報的獲取和分析方式,建立新的指控體系與過程.

如圖6所示,指控5.0的核心理念即為虛實互動的平行思想,兩個關(guān)鍵支持即為ACP理論和CPSS基礎(chǔ)設施,三個主題任務即為智能部隊或智能組織,智慧指揮或智慧管理,社會情報或社會解析,四個集成整合使人員、信息、裝備和使命密切地融合在一起,從而形成具有深度知識的靈捷,能夠?qū)嶒灧治龅木劢?最終落實閉環(huán)、反饋、精準的收斂.

圖6 指控5.0:平行時代的智能指揮與控制

其中,社會物理網(wǎng)絡系統(tǒng)CPSS是構(gòu)建指控5.0的所必需的基礎(chǔ)設施,如圖7所示.

圖7 社會物理網(wǎng)絡系統(tǒng)CPSS

近幾年國際上的技術(shù)趨勢表明,目前最熱門的任務就是發(fā)展面向信息物理系統(tǒng)(Cyber-Physical Systems,CPS)的C2.但我們認為,未來的C2不僅要面向CPS,還需更進一步,再加一個社會及人的因素S,即面向物理社會信息系統(tǒng)CPSS的C2,以便應對跨域作戰(zhàn)的需要(圖8).其實,這不僅出于技術(shù)上的考慮,更有關(guān)于人類行為和世界本質(zhì)方面的哲學之思量.為此,我們不妨首先簡單地回顧一下CPSS概念的演化及其意義.

圖8 跨域作戰(zhàn)的發(fā)展與CPSS的興起

大致上,CPSS經(jīng)歷了單獨物理系統(tǒng)P(1970年至2000年)、融入網(wǎng)絡系統(tǒng)C(2000年至2008年)、整合社會系統(tǒng)S(2008年至今)三個階段.實質(zhì)而言,第一階段即為工業(yè)控制中常見的嵌入式系統(tǒng),后來隨著智能空間和網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展,連通的網(wǎng)絡化嵌入式系統(tǒng)興起并普及,進入了物理信息系統(tǒng)CPS的第二階段.CPS可分為兩類:以“硬件”為主的網(wǎng)絡化嵌入式系統(tǒng)和以“軟件”為主的知識發(fā)現(xiàn)和轉(zhuǎn)播系統(tǒng)(例如2008年美國NSF的KDD立項).兩者本質(zhì)上都一樣,均是通過通信、控制以及決策的一體化,實現(xiàn)計算和物理資源的協(xié)調(diào)共享.更進一步,Web 2.0+、移動媒體、社會網(wǎng)絡的興起和迅速普及,真正地實現(xiàn)了“人在系統(tǒng)之中”的場景構(gòu)建,使物理社會與網(wǎng)絡社會的實時化平行互動成為現(xiàn)實,由此催生了信息物理社會系統(tǒng)CPSS的第三階段,即物理、認知、計算和社會等資源的一體化協(xié)調(diào)與融合.

追本溯源,CPSS體現(xiàn)了波普爾的物理、心理、人工三個世界之合成的哲學理念,屬跨域系統(tǒng).雖然C、P、S三者無法完全劃清分開,但大致上,P主要與現(xiàn)實的物質(zhì)、自然或物理域第一世界對應;S主要與現(xiàn)實的社會、認知或心理域第二世界對應;C主要與現(xiàn)實的信息、知識或人工域第三世界對應.

目前,大數(shù)據(jù)成為新興的技術(shù)和方向,成為人工世界建模的主導與驅(qū)動因素;換言之,人工世界就是大數(shù)據(jù)驅(qū)動的世界.國際著名的人工智能、認知和管理科學專家司馬賀曾深入地探討過人工世界的問題,撰寫了《人工科學》的論著[22],并闡明了有限理性原理.本質(zhì)上,戰(zhàn)爭源于理性的有限:人類有限的理性和智能之水平及相應的技術(shù)發(fā)展之程度,又決定了戰(zhàn)爭的形態(tài).這就是克勞塞維茨所說的:“每個時代均應有其特定的戰(zhàn)爭”,問題是當代特定的戰(zhàn)爭形態(tài)是什么?這主要取決于時代的智力與技術(shù)處于何種水平.

答案與CPSS直接相關(guān).CPSS對于戰(zhàn)爭的重要性,將遠大于核武器的作用,因為這一技術(shù)的出現(xiàn),已引發(fā)人類的“智力爆炸”,從而改變了理性的界限.人類的智力水平,其實就是人類的理性程度的技術(shù)表現(xiàn),在戰(zhàn)爭和政治事務中直接發(fā)揮作用.CPSS的初步發(fā)展,已經(jīng)并仍正在改變?nèi)祟惱硇院椭橇Φ慕缦?極大地提高了人類當代的技術(shù)水平,擴展了我們的理性空間,所以也必將深刻地變革未來戰(zhàn)爭的形態(tài),這就是為什么我們必須發(fā)展面向CPSS的平行指揮與控制之根本原因.

特別強調(diào)的是,CPSS的跨域特性使其成為在物理域、認知域、心理域、網(wǎng)絡域、信息域等等之間進行跨域集成作戰(zhàn)的系統(tǒng)與體系構(gòu)建之理想基礎(chǔ).如圖9和圖10所示,在P主導的物理域,主要任務為執(zhí)行傳統(tǒng)“指哪？打哪!”的命令,其當代表現(xiàn)為以高科技尤其是無人武器為核心的“明戰(zhàn)”.在C主導的網(wǎng)絡域,主要任務為回答“指哪？打哪？”的問題,其當代表現(xiàn)為以信息和情報武器為核心的“暗戰(zhàn)”.在S主導的社會域,主要任務為實現(xiàn)“打哪？指哪！”的引導:打了就是打了,打哪就指哪,成為一項政治任務,其當代表現(xiàn)就是以大數(shù)據(jù)和社會媒體為手段的“觀戰(zhàn)”.

網(wǎng)絡時代之前,不同域中的 “明戰(zhàn)”、“暗戰(zhàn)”、“觀戰(zhàn)”相對獨立,而且多數(shù)情況下都是分開進行.現(xiàn)在,由于CPSS的出現(xiàn),物理、社會、信息形態(tài)都已融合在一起,就因果效應而言,特別是在非常規(guī)戰(zhàn)爭中,很難分清哪個是物理世界,哪個是心理世界,哪個是人工世界.“明戰(zhàn)”、“暗戰(zhàn)”、“觀戰(zhàn)”三戰(zhàn)合一,無法分離,必須同時策劃、同時進行、同時評估、同時反饋.因此,只有從CPSS的理念出發(fā),才能完成對傳統(tǒng)指揮與控制體系的變革,構(gòu)建指控5.0體系,實現(xiàn)“明戰(zhàn)”、“暗戰(zhàn)”、“觀戰(zhàn)”之有機的戰(zhàn)略整合,在新形勢下以虛實互動、跨域行動的方式達到預期的行動目標.

圖9 基于CPSS的跨域作戰(zhàn):“新三戰(zhàn)”

圖10 基于CPSS跨域作戰(zhàn)的效果評估

3 從ACP到AFC:人工軍隊、計算實驗、平行執(zhí)行

如何在指揮與控制中充分利用CPSS?如何確保未來的指揮與控制具有“靈捷、聚焦、收斂”的AFC特性？我們認為,一條可行的途徑就是利用為解決復雜系統(tǒng)控制與管理問題而提出的ACP方法和相應的平行系統(tǒng)技術(shù).所謂ACP,是指人工社會(Artificial Societies)、計算實驗(Computational Experiments)與平行執(zhí)行(Parallel Execution)之有機組合,即:

ACP方法的理念即通過這一組合,將人工的虛擬空間Cyberspace轉(zhuǎn)化為我們解決復雜指揮與控制問題的新的、另一半空間,同自然的物理空間一起構(gòu)成求解“復雜戰(zhàn)爭方程”之完整的“復雜空間”,從而突破傳統(tǒng)軍事理念、方法及資源的約束.就像數(shù)學對于虛數(shù)概念的引入,虛數(shù)成為數(shù)的新的一半,進而與實數(shù)共同組成復數(shù),形成新的數(shù)之空間:“復數(shù)空間”,其結(jié)果是使許多過去無解的方程變得有解一樣.圖11給出ACP方法的學科與哲學基礎(chǔ),圖12和圖13給出大數(shù)據(jù)的本質(zhì)與任務和大數(shù)據(jù)解析與ACP方法的關(guān)系,以及由此催生的由信息到解析的變革(圖14).

引入ACP的主要目的,就是跨越由于人和社會因素之復雜性所產(chǎn)生的建模鴻溝,導致系統(tǒng)從牛頓的“知你為何”之特性轉(zhuǎn)向默頓的“望你為何”之特性,如圖15所示,進而使得焦點從“大定律、小數(shù)據(jù)”之牛頓定律,變?yōu)椤靶《?、大?shù)據(jù)”之默頓定律,形成“范例轉(zhuǎn)移”式的變革,恰好滿足新時代指揮與控制的需求.

對虛擬空間Cyberspace的這種理解與利用,使物理域、網(wǎng)絡域、社會域之間的跨域行動變得可能和方便.而新興的“互聯(lián)網(wǎng)”、“云計算”、“物聯(lián)網(wǎng)”等技術(shù),正是支撐ACP方法的核心技術(shù).從本質(zhì)上講,ACP的核心就是把復雜問題的“虛”和“軟”之部分建立起來,通過可定量、可實施的計算化、實時化,使之“硬化”,真正地用于解決實際的復雜問題.

簡言之,ACP由“三步曲”組成:第一步,利用人工部隊或人工系統(tǒng)對復雜問題進行建模;一定意義上,可以把人工部隊看成是軟件定義的部隊或一種“科學化游戲”,這可使用類似計算機“游戲”的技術(shù)來建模.第二步,利用計算實驗對復雜現(xiàn)象進行分析和評估;一旦有了針對性的人工部隊,我們就可以把人的行為、社會的行為放到計算機里面,把計算機變成一個軍事或戰(zhàn)爭實驗室,進行“計算實驗”,通過“實驗”來分析復雜系統(tǒng)的行為,評估其可能的后果,如圖16所示.第三步,將實際部隊與人工部隊并舉,通過實際與人工之間的虛實互動,以平行執(zhí)行的方式對復雜軍事系統(tǒng)的運行進行有效地指揮與控制.

圖11 ACP方法的學科與哲學基礎(chǔ)

圖12 大數(shù)據(jù)的本質(zhì)與任務

圖13 大數(shù)據(jù)解析與ACP方法的關(guān)系

圖14 ACP—從信息到解析

圖15 復雜性與建模鴻溝

人工社會或人工系統(tǒng)可被視為傳統(tǒng)數(shù)學或解析建模之擴展,是廣義的知識模型,更是落實各種各樣的“靈捷性(Agility)”的基礎(chǔ).而且,各類人工系統(tǒng)是實現(xiàn)Builder等的“指揮概念”的有效途徑.計算實驗是仿真模擬的升華,是分析、預測和選擇復雜決策的途徑,也是確保復雜情況下能夠正確“聚焦(Focus)”的手段.平行執(zhí)行是自適應控制和許多管理思想與方法的進一步推廣,是一種通過虛實互動而構(gòu)成的新型反饋控制機制,由此可以指導行動、鎖定目標,保證過程的“收斂(Convergence)”.沒有人工系統(tǒng)、計算實驗、平行執(zhí)行,靈捷、聚焦、收斂就沒有基礎(chǔ),只能是空中閣樓.

圖16 計算實驗的框加與流程

平行系統(tǒng)即為ACP方法中由實際系統(tǒng)和人工系統(tǒng)共同構(gòu)成的系統(tǒng)(圖17所示):實際與人工系統(tǒng)基于ACP組合互動之后,將整合虛實子系統(tǒng)的資源和能力,形成一個新的、整體功能和性能更加優(yōu)越的集成系統(tǒng),進而對實際系統(tǒng)進行有效的管理與控制,使其具有“靈捷、聚焦、收斂”的AFC特性,從而可以在各種復雜情況下完成既定的目標.

圖17 平行系統(tǒng):如何從UDC到AFC

由此,顯而易見：此處的平行,并非指計算機科學中常用的并行計算之Parallel,而是指虛實之間的平行互動,是實際物理過程與人工計算過程之間的平行交互,即Physical vs.Cyber之間的Parallel.平行系統(tǒng)之Parallel,是將實際問題向虛空間擴充Extension之后,通過虛實互動進行求解的一種解決問題的方式.并行計算之Parallel,是將實際問題劃分成許多子問題之后,同時進行求解的一種解決問題的方式,如圖18所示.

在平行系統(tǒng)的運行和操作中,必然涉及許多需要專門知識、復雜分析、細致判斷及創(chuàng)造性解決問題技巧才能完成的任務,這正是目前知識自動化的核心內(nèi)容.因此,知識自動化將是構(gòu)建平行系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵.實際上,基于ACP的平行系統(tǒng)框架,也為進行決策與管理的知識自動化提供了有效途徑.顯然,對于復雜問題,我們需要不同情景下各種各樣的人工系統(tǒng),以便形成充分完整的知識模型庫和決策流程鏈,提供知識自動化的基礎(chǔ).

圖18 平行與并行的區(qū)別

4 平行指揮與控制體系

平行軍事體系(Systems of Parallel Military Systems,SoPMS)是平行系統(tǒng)在軍事組織與行動中的直接應用[14],即利用實際軍事組織及人員系統(tǒng)等和相應人工軍事組織及代理系統(tǒng)等的組合,通過實際與人工虛實互動的執(zhí)行方式來完成特定軍事任務及目標的一種組織與行動方法;其特色是以數(shù)據(jù)為驅(qū)動,構(gòu)建一系列人工軍事組織及行動代理系統(tǒng);在此基礎(chǔ)上,針對具體問題和對應的人工映像,通過軍事計算實驗進行定量分析和評估,利用虛實互動實現(xiàn)實時反饋,不斷提升軍隊的作戰(zhàn)能力與執(zhí)行水平.平行軍事體系是一種利用從定性到定量的知識轉(zhuǎn)化,面向網(wǎng)絡化、大數(shù)據(jù)和知識自動化,以深度計算為主要手段的管理與控制復雜軍事過程與行動的方法.

基于平行軍事體系的思想,平行指揮與控制的基本原則和目標可簡述如下[15?16,18]:針對當前軍事任務,特別是非戰(zhàn)爭軍事行動的不確定性、多樣性、復雜性等特點,通過人工系統(tǒng)為實現(xiàn)靈捷和計算實驗建立基礎(chǔ),利用計算實驗為聚焦和平行執(zhí)行提供手段,借助平行執(zhí)行為收斂和任務導引做出保障,三位一體落實閉環(huán)反饋式的軍事知識自動化,最終實現(xiàn)軍事訓練、演練、作戰(zhàn)等的合一化,從ACP到AFC(如圖19所示),建立新形勢下的軍事組織及系統(tǒng)的指揮與控制理論和方法.

圖19 平行指揮與控制的挑戰(zhàn)與目標

具體而言,人工軍事組織及代理系統(tǒng)以數(shù)字化的形式承載了實際人工軍事組織及系統(tǒng)各種歷史、經(jīng)驗、技能、感知、期望、過程、使命、目標等等,是一類軟件定義的軍事系統(tǒng)(Software-Defined Military Systems,SDMS),這主要涉及三方面的知識:1)Descriptive,描述或記錄軍事組織、系統(tǒng)及案例的各種功能和狀態(tài);2)Predictive,預測或設計在各種情況下未來可能或希望出現(xiàn)的狀態(tài);3)Prescriptive,引導或控制各種資源情況下未來所希望的狀態(tài).方面2)的功能必須通過計算實驗來落實,此時,人工軍事組織及系統(tǒng)或SDMS變?yōu)橛嬎銓嶒灥淖鲬?zhàn)實驗室和訓練靶場,通過充分的預測、分析、檢驗之后而聚焦.方面3)的功能則需通過平行執(zhí)行來實施,此時,人工與實際之間的虛實互動、閉環(huán)反饋成為引導行動的驅(qū)動機制,促使整個平行系統(tǒng)向設定或涌現(xiàn)的目標收斂.描述1)、預測2)、引導3)三方面的知識還是在整個過程中實施知識自動化的基礎(chǔ),這一點非常重要.因為如果不落實知識自動化,將不可避免地對系統(tǒng)的操作者和使用者的素質(zhì)和專業(yè)水平提出很高甚至是過分的要求,這既不現(xiàn)實,也無必要,更具威脅.

一般而言,一個平行軍事體系應當是面向特定任務的專用系統(tǒng),其中一個實際軍事組織及系統(tǒng)可以對應多個不同的人工軍事組織及系統(tǒng),如圖20;實際與人工組合互動之后,將形成一個更加有效的系統(tǒng),相應的整體功能和性能也應遠超其子系統(tǒng)的功能和性能之合.實際系統(tǒng)的真實戰(zhàn)士和指揮人員可以操作人工系統(tǒng),人工系統(tǒng)的虛擬代理也可以在實際系統(tǒng)中擔任角色;真實戰(zhàn)士和指揮人員可以伴生多個人工或軟件定義的代理,推薦并協(xié)助其做出決策或執(zhí)行任務.實際與人工之間的互動,可以同步,亦可異步,可視具體的應用背景和操作目標而定.

圖20 實際系統(tǒng)與人工系統(tǒng)的對應

一般情況下,我們可有:

平行指揮與控制的核心任務和目標是:針對復雜軍事系統(tǒng)的指揮與控制,構(gòu)造實際軍事組織及系統(tǒng)與人工軍事組織及系統(tǒng)并行互動的平行軍事系統(tǒng);目標是使實際軍事組織及系統(tǒng)趨向人工軍事組織及系統(tǒng),而非人工軍事組織及系統(tǒng)逼近實際軍事組織及系統(tǒng),進而借助人工軍事組織及系統(tǒng)使復雜問題簡單化,以此使復雜軍事組織及系統(tǒng)具有靈捷、聚焦、收斂的特性,實現(xiàn)對其進行有效指揮與控制.

在平行指揮與控制的框架之下,可有三種主要的運作模式(圖21),即:1)學習與培訓,此時以SDMS為主,且人工與實際軍事組織及系統(tǒng)可有很大的差別,可自我設定過程或流程,以“萬變應不變”,而且不必平行運作,目標即為培養(yǎng)靈捷性;2)實驗與評估,此時以計算實驗為主,人工SDMS與實際軍事組織及系統(tǒng)須有相應的交互,以此可以對各種各樣的解決方案進行不同程度的測試,對其效果進行評判和預估,為聚焦提供手段;3)控制與管理,此時以平行執(zhí)行為主,人工SDMS與實際軍事組織及系統(tǒng)可以實時地平行互動,相互借鑒,按預定好的規(guī)則行事,以此完成對復雜軍事組織及系統(tǒng)的有效控制、管理與指揮,以“不變應萬變”,最終促使向設定的目標收斂.必須指出的是,一個實際軍事組織及系統(tǒng)可與多個人工SDMS互動.例如,根據(jù)需要,一個實際軍事組織及系統(tǒng)可與同時或分時地與影像、理想、試驗、應急、優(yōu)化、評價、培訓、學習等人工SDMS等平行交互.當然,實際與人工的一對多,還可以擴展到多對一、多對多的情景.在此基礎(chǔ)上,可以落實各種各樣的知識自動化要求.

圖21 基于平行系統(tǒng)的管理與控制

相對于其他軍事指揮與控制的方法,平行指揮與控制的特色首先表現(xiàn)在其必須依靠數(shù)據(jù)驅(qū)動,特別是來自Cyberspace的實時海量數(shù)據(jù)驅(qū)動的本性.只有在此基礎(chǔ)之上,我們才能現(xiàn)實地構(gòu)建各種有實際意義的人工SDMS過程和程序,例如:以數(shù)據(jù)為驅(qū)動,面向特定問題或情景的戰(zhàn)士、指揮員與武器及組織模型、行為與心理的計算等等.更為重要的是,利用Web及Cyberspace海量且豐富的數(shù)據(jù),還有正在興起的物聯(lián)網(wǎng)與云計算技術(shù),我們將可以構(gòu)建服務于各種各樣特殊用途、“活”的人工SDMS,嵌存于、運行于、動漫或可視化于Cyberspace,并導致其結(jié)構(gòu)和行為的演化獨立于組織或系統(tǒng)的原設計者,使之真正不同于計算機仿真.一定意義上,數(shù)據(jù)驅(qū)動使得信息成為“糧食”、“喂養(yǎng)”人工SDMS的“糧食”,如同用于醫(yī)藥試驗的動物一樣,使人工SDMS成為規(guī)劃復雜軍事行動的“試驗動物”.

顯然,平行指揮與控制的這種構(gòu)建和運作方式遠超出目前軍事仿真所研發(fā)的范圍.但基于ACP方法的平行思想,特別是其中的計算實驗,與計算機仿真有著天然且直接的聯(lián)系.實際上,除了由于字面上的含義而造成人與社會行為的無“真”可仿之本質(zhì)沖突,計算實驗可以看作是計算機仿真的擴展與升華,是一種實時、嵌入、伴生但卻獨立于實際的仿“真”實驗.

平行指揮與控制,特別是人工組織及系統(tǒng)SDMS的引入,使Cyberspace成為新的資源空間,為我們開啟了不同軍種、不同域上的行動之間的合作通道,對于跨域作戰(zhàn)一體化組織和指揮更是方便.人工的形式,加之開源的信息,同時使得平行軍事行動具備數(shù)據(jù)的外部開放性和豐富性,進而使軍事資源規(guī)劃(Military Resource Planning,MRP)、軍事執(zhí)行系統(tǒng)(Military Execution Systems,MES)、軍事過程控制(Military Process Control,MPC)等概念的落實和實施成為可能(圖22).這對于以無人作戰(zhàn)為主線的未來戰(zhàn)爭至關(guān)重要,就像企業(yè)資源規(guī)劃ERP、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES、過程控制系統(tǒng)PCS對于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)之必不可少的作用一樣.因為對于無人作戰(zhàn),發(fā)射導彈的操作與按一下工業(yè)過程或計算機游戲里的鍵盤相同,無論是手動還是自動的方式.當然,現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的這些系統(tǒng)的構(gòu)建和應用情況,也可以直接幫助構(gòu)建和利用相應的軍事系統(tǒng)MRP、MES、MPC,等等.

圖22 智能軍事系統(tǒng)的智慧管理

這里我們僅僅淺顯地描述了平行指揮與控制的基本思路,其完整的構(gòu)建將是一個龐大的系統(tǒng)工程,但我們必須盡快啟動這方面的工作.CCPR已沿另一個方向,主要是設計與靈捷性的維度,進行了嘗試[23],相信不久的未來,一個國家的軍力,在很大程度上可能不取決于其實際軍隊如何,而是由其伴生的人工軍隊之規(guī)模和水平所決定,因為它們表征了軍隊知識自動化的水平,決定了軍隊的靈捷、聚焦、收斂的能力.

這里所述的平行指揮與控制方法,主要是針對軍事應用討論的.顯然,這一方法在民事系統(tǒng),特別是智慧城市與智慧社會的智能管理中也有很大的應用市場,如圖23所示,相關(guān)討論在文[25]中給出.

圖23 虛實互動的閉環(huán)組態(tài)式智慧社會的平行指揮與控制[25]

5 展望

2012年11月14日,以色列與哈馬斯沖突升級,展開了 “Operation pillar of defense”與“Operation stones of baked clay”的對決.就在各自導彈在對方落地的同時,雙方在網(wǎng)上的Cyber War以及在Twitter和Facebook上的輿論大戰(zhàn)也開始了:地面上幾萬人的“明戰(zhàn)”,迅速演化為社會媒體上幾十億人的“觀戰(zhàn)”和一般人覺察不到的Cyberspace“暗戰(zhàn)”,以色列的官方網(wǎng)站開戰(zhàn)后一日內(nèi)就受到了4 400多萬次的襲擊,其激烈和復雜程度,遠超過傳統(tǒng)的軍事戰(zhàn)斗,為“三戰(zhàn)合一”的跨域聯(lián)合作戰(zhàn)提供了一個活生生的例子.還有當前的敘利亞動亂,政府軍與反對派之間的戰(zhàn)斗也是典型的“三戰(zhàn)合一”,甚至連戰(zhàn)場上的軍事裝備使用情況,都是由社會媒體上的開源情報通過“眾包”而來,從美國CIA、DoD的情報機構(gòu)到聯(lián)合國等國際權(quán)威組織都沒有例外.

從歷史角度來看,二戰(zhàn)之后,傳統(tǒng)戰(zhàn)爭愈來愈少,非常規(guī)軍事行動越來越多,呈現(xiàn)出明顯的“反克勞塞維茨斷言”趨勢:即“政治是戰(zhàn)爭通過其它手段的繼續(xù)”,而非“戰(zhàn)爭是政治通過其它手段的延續(xù)”.目前東海、南海、朝鮮半島上正在上演的局勢,就是對此的最好說明.進一步,從第一次海灣戰(zhàn)爭到剛剛講的巴以、敘利亞沖突,“三戰(zhàn)合一”的跨域作戰(zhàn)形態(tài)愈加明顯.面對世界軍事政治的這些歷史性變革,我們必須在軍事組織及其指揮與控制領(lǐng)域做出相應的變革.

西方國家的軍事專家已做出“指揮與控制的未來不是指揮與控制”的斷言,并把“靈捷、聚焦、收斂”作為對其軍事國防體系的新要求.我們必須有自己的應對策略,切實地把跨域的明戰(zhàn)、暗戰(zhàn)、觀戰(zhàn)融合起來.為此,我們必須在理念上有所突破,在理論上有所創(chuàng)新.基于開源情報的人工軍事組織、軍事知識自動化、平行指揮與控制、平行情報、平行軍事,就是沿此方向的嘗試.

中華民族要復興,實現(xiàn)“中國夢”,沒有自己先進的軍事理論與力量是無法想象的,正如管子所言:“兵不必勝敵國,而能正天下者,未之有也”.美國之所以強大,因為在它強大之前其軍隊就是世界上最強大的,至今其強大的最大保證依然是其軍事的強大.我們不希望再有敵國,但我們必須面臨現(xiàn)實的競爭對手.我們必須學習發(fā)達國家的方法和技術(shù),但10年、20年后,“夢”醒之后,我們總不能一面說自己是世界強國,一面還在繼續(xù)依靠別國的軍事理論和方法,甚至依靠傳統(tǒng)的C4ISRK來指揮與控制自己軍隊.因此,我們必須深入研究,勇于創(chuàng)新,扎實實踐,不斷改進,利用開源情報、知識自動化和平行逐步建立起自己的、先進有效的平行軍事理論和方法體系.指控5.0的探索,以及平行指揮與控制的方法,就是我們沿此思路的初步工作.

讓“政治是戰(zhàn)爭通過其他手段的繼續(xù)”成為常態(tài),讓“和平”成為世界的常態(tài).

致謝與說明

本文是作者相關(guān)工作報告和文章[14?15,17]的整合,特此說明.本人非常感謝張育林教授和張建昌先生對此項工作的長期支持和幫助.