哈軍賢, 王勁松
(解放軍信息工程大學(xué)指揮軍官基礎(chǔ)教育學(xué)院, 河南 鄭州 450001)
基于社會網(wǎng)絡(luò)分析法的網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標體系構(gòu)建方法
哈軍賢, 王勁松
(解放軍信息工程大學(xué)指揮軍官基礎(chǔ)教育學(xué)院, 河南 鄭州 450001)
分析了網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估要素劃分依據(jù)和指標提取原則,從效能指標和基礎(chǔ)指標2方面提出了47項評估指標,運用社會網(wǎng)絡(luò)分析法建立了評估指標體系結(jié)構(gòu),并對指標體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進行了中心性分析,得出了各指標在指標節(jié)點相對重要性程度、對信息資源的控制程度和在整個網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮活動中的核心性程度3個方面的排序結(jié)果,可為網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估提供有力支持。
網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn); 作戰(zhàn)指揮; 指揮效能; 社會網(wǎng)絡(luò)分析法
網(wǎng)絡(luò)空間高度互聯(lián),作戰(zhàn)行動在物理域、信息域、認知域等領(lǐng)域同步展開,作戰(zhàn)指揮活動全網(wǎng)聯(lián)動、瞬時高效、環(huán)境復(fù)雜,面臨的困難與挑戰(zhàn)加劇。作戰(zhàn)指揮是作戰(zhàn)能量能否有效釋放的關(guān)鍵,開展作戰(zhàn)指揮效能評估旨在及時發(fā)現(xiàn)作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的不足,進而進行有針對性的改進。網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮活動間的關(guān)系不再是簡單的遞進和累加,而是具有互動性、整體性和網(wǎng)絡(luò)化效應(yīng),傳統(tǒng)的指標體系構(gòu)建方法已很難滿足評估需求。許相莉等[1-2]運用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論方法提出了基于體系視角的賽博空間作戰(zhàn)效能評估指標體系框架,但總體來看,目前針對網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標體系方面的研究成果還相對較少。
社會網(wǎng)絡(luò)是社會個體成員之間因為“互動”而形成的相對穩(wěn)定的關(guān)系體系,其關(guān)注的是各行動者間的聯(lián)系及網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)環(huán)境對個體行動的影響[3-4]。社會網(wǎng)絡(luò)分析法是一種根據(jù)數(shù)學(xué)方法、圖論等發(fā)展起來的結(jié)構(gòu)分析法,其通過對行動者之間關(guān)系的可視化呈現(xiàn),以及對行動者在網(wǎng)絡(luò)社群中的地位和作用的“中心性”分析,為研究網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮指揮信息傳遞與作用特點、指揮活動交聯(lián)關(guān)系和指揮效能重點影響因素等提供較為理想的方法支撐。筆者運用社會網(wǎng)絡(luò)分析法分析了網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標間的關(guān)系,并進行了可視化描述,為網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估提供了有力支持。
1.1 評估要素劃分依據(jù)
1)網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮機構(gòu)的內(nèi)部要素設(shè)置是指揮效能生成的基礎(chǔ)。作戰(zhàn)指揮基本要素包括指揮者、被指揮者、指揮手段工具和指揮信息,是作戰(zhàn)指揮存在和效能發(fā)揮的客觀基礎(chǔ)[5-6]。指揮機構(gòu)是指揮活動的直接產(chǎn)生者,網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮機構(gòu)的內(nèi)部要素設(shè)置決定了指揮單元的功能與指揮活動的一般順序,從而決定了指揮效能的生成過程。按照有利于網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)場態(tài)勢的有效感知、有利于作戰(zhàn)力量的有效融合、有利于作戰(zhàn)行動的統(tǒng)一協(xié)調(diào),綜合考慮網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮活動與我軍作戰(zhàn)指揮實際,網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮機構(gòu)內(nèi)部要素可編組為戰(zhàn)場態(tài)勢感
知中心、并行決策計劃中心、實時協(xié)調(diào)控制中心和綜合保障中心。相應(yīng)地,網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能包括戰(zhàn)場態(tài)勢感知效能、并行決策計劃效能、實時協(xié)調(diào)控制效能和綜合保障效能。
2)網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮活動間的關(guān)系決定了指揮效能間的聯(lián)系。依據(jù)指揮流程,網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮綜合保障效能在作戰(zhàn)環(huán)境維持、信息系統(tǒng)保障方面具有基礎(chǔ)支撐作用,是其他網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能產(chǎn)生的前提;網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)場態(tài)勢感知中心可提供戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)地圖、通用態(tài)勢圖和定制態(tài)勢等信息產(chǎn)品,網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)場態(tài)勢感知效能是并行決策計劃效能、實時協(xié)調(diào)控制效能發(fā)揮的基礎(chǔ);并行決策計劃效能、實時協(xié)調(diào)控制效能通過空間作戰(zhàn)效果反饋、評估、調(diào)控以及決心修正等發(fā)生相互作用。同時,網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)場依托電磁頻譜而存在,戰(zhàn)場環(huán)境具有虛擬性、高技術(shù)性和復(fù)雜性,因而指揮環(huán)境顯著影響網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能的最終發(fā)揮。指揮活動間的關(guān)系及評估要素構(gòu)成如圖1所示。
圖1 指揮活動間的關(guān)系與評估要素構(gòu)成
1.2 指標提取原則
1)著眼網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮的一體化特征。網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)高度融合,戰(zhàn)場信息高速流通于各指揮節(jié)點之間。在復(fù)雜的多回路信息交互產(chǎn)生的“黏合”作用下,單項指揮活動的“擾動”對指揮系統(tǒng)會產(chǎn)生“牽一發(fā)而動全身”的整體聯(lián)動。因此,分析指揮效能影響因素應(yīng)從各指揮單元及其聯(lián)系擴展至整個指揮系統(tǒng)的“偵、攻、防”一體化指揮活動及其聯(lián)系。作戰(zhàn)指揮效能的評估指標不再僅僅是對指揮功能要素的簡單分離、提取,而應(yīng)著重體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮的一體化特征,既要注重反映網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的部位、功能的整合與融合,一體化覆蓋和各指揮活動間的關(guān)聯(lián)等,更要抓住主要因素,并對單項指揮活動的直接和間接效果都應(yīng)有體現(xiàn)。
2)體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的運行特征。網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的基本構(gòu)成要素包括高素質(zhì)的指揮員與技術(shù)專家群體,高度一體化的指揮機關(guān)和自動化、智能化的指揮手段等。各要素應(yīng)按照特定的組織形式展開指揮活動,形成指揮指令, 并產(chǎn)生指揮系統(tǒng)行為。提取網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標的要求:(1)應(yīng)能充分地體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的要素;(2)要充分地刻畫網(wǎng)絡(luò)空間態(tài)勢感知、決策計劃、協(xié)調(diào)控制和綜合保障等活動,并反映網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮的對抗性;(3)要突出網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮主體與指揮對象間的實時交互特征,考慮指揮對象的響應(yīng)能力與自主作戰(zhàn)能力,指揮環(huán)境對主、客體行為的影響與限制,以及平時的空間作戰(zhàn)準備、戰(zhàn)時的臨機反應(yīng)處置能力等,以保證評估的有效性。
3)考慮合適的抽取尺度。網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮高技術(shù)性強、指揮過程瞬時性強、指揮環(huán)境虛擬動態(tài)、作戰(zhàn)行動樣式多且協(xié)調(diào)控制難度大,對評估指標的提取提出了更高的要求。應(yīng)根據(jù)建模要求,并權(quán)衡評估工作的可行性和滿意度。(1)要以指標與評估目標的一致性、在網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估中所起作用的大小、對最終評估結(jié)果的影響程度等為依據(jù),確定具體指標要素的涵蓋范圍,其表征意義應(yīng)明確且涵蓋范圍不能過大,以選取綜合性強的指標為主,指標之間要盡量避免涵義交叉、相互矛盾;(2)所選指標要素要具備現(xiàn)實的收集渠道,可通過數(shù)學(xué)公式、網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)試驗統(tǒng)計方法和專家咨詢等方法獲得,度量的含義明確、可操作性強。
2.1 評估指標體系
網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估是對指揮系統(tǒng)各要素在實施具體指揮活動過程中發(fā)揮作用的有效程度的評價與估計,評估指標與指揮系統(tǒng)行為密切相關(guān)。依據(jù)評估要素劃分依據(jù)及指標提取原則,對網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能影響因素進行分析,可得相應(yīng)的評估指標體系,如圖2所示。
圖2 網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標體系
2.2 指標體系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮活動主要有戰(zhàn)場態(tài)勢感知、決策計劃和協(xié)調(diào)控制部隊行動等,指揮信息從獲取、傳遞、處理、共享到施效、再生,構(gòu)成回路并作用于指揮活動,形成網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮信息鏈,如圖3所示。
依據(jù)圖3可建立網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標有向網(wǎng)絡(luò)關(guān)系矩陣,如圖4所示,其中:通過兩兩比較,評估指標間有互動影響關(guān)系記為1,否則為0。
利用社會網(wǎng)絡(luò)分析工具Network軟件對評估指標有向網(wǎng)絡(luò)關(guān)系矩陣圖進行可視化處理,可得網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標體系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如圖5所示。
圖3 網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮信息鏈
圖4 評估指標有向網(wǎng)絡(luò)關(guān)系矩陣
圖5 網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標體系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
1)指標的點度中心度
在社會網(wǎng)絡(luò)分析中,若某節(jié)點與其他許多節(jié)點直接相連,則稱該節(jié)點具有較高的點度中心度。點度中心度分為絕對點度中心度和相對點度中心度。其中:絕對點度中心度是指與某節(jié)點直接相連的其他節(jié)點的個數(shù)。節(jié)點i的絕對點度中心度CAD(i)為
CAD(i)=i的度數(shù)。
(1)
相對點度中心度是指該節(jié)點的絕對點度中心度(實際度數(shù))與圖中節(jié)點的最大可能的度數(shù)之比,是絕對點度中心度的標準化形式。節(jié)點i的相對點度中心度CRD(i)為
CRD(i)=(i的度數(shù))/(n-1),
(2)
式中:n為網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。根據(jù)式(1)、(2),可計算出圖5中各指標(節(jié)點)的點度中心度,如表1所示。
表1 指標的點度中心度
S為某節(jié)點的實際度數(shù)占所有節(jié)點的實際度數(shù)的比率。由表1可知:指標S0、S22、S13、S33、S46、S45、S43、S42、S44較其他指標占有較多的連接資源,其相對重要性程度較高。
2)指標的中間中心度
在社會網(wǎng)絡(luò)分析中,節(jié)點的中間中心度測量的是一個行動者在多大程度上能成為“中間人”或能控制他人,體現(xiàn)了行動者對資源的控制程度。設(shè)gjk為節(jié)點j、k之間存在的最短路徑數(shù),bjk(i)為節(jié)點i控制這2個節(jié)點交往的能力,即節(jié)點i處于節(jié)點j、k之間最短路徑上的概率,gjk(i)為節(jié)點j、k之間存在的經(jīng)過節(jié)點i的最短路徑數(shù),則bjk(i)=gjk(i)/gjk。節(jié)點i的絕對中間中心度CAB(i)為
(3)
節(jié)點i的相對中間中心度CRB(i)為
(4)
根據(jù)式(3)、(4),可計算出圖5中各指標(節(jié)點)的中間中心度,如表2所示。
表2 指標的中間中心度
由表2可知:指標S46、S0、S22、S13、S33較其他指標對網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮信息資源擁有更大的控制權(quán)。
3)指標的接近中心度
(5)
式中:dij為節(jié)點i和j之間的最短路徑包含的線數(shù)。接近中心度值越大,表明該節(jié)點越不是網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點。
(6)
根據(jù)式(5)、(6),可計算出圖5中各指標(節(jié)點)的接近中心度,如表3所示。
表3 指標的接近中心度
由上述分析可以看出:1)各指標的排序結(jié)果各不相同,表明在不同的側(cè)重點下指標的作用不同。2)點度中心度體現(xiàn)了某節(jié)點與其他節(jié)點產(chǎn)生關(guān)系的能力;接近中心度、中間中心度體現(xiàn)了節(jié)點控制網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點之間交往的能力,并著重刻畫了網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點之間的關(guān)系,表明應(yīng)用社會網(wǎng)絡(luò)分析法構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標體系的合理性。3)通過針對性的網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)建模,可較好地分析加強網(wǎng)絡(luò)空間指揮能力建設(shè)的方法與措施。
筆者運用社會網(wǎng)絡(luò)分析法,構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標體系,并對指標體系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行了中心性分析,所得結(jié)果反映了網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能指標間的關(guān)系與指標的地位、作用,可為相應(yīng)評估模型的建立、指揮系統(tǒng)的建設(shè)等提供參考。目前,網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮仍在發(fā)展之中,筆者在網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標的內(nèi)容、指標間的關(guān)系研究方面仍具有局限性,下一步,將加強網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮活動、指揮信息特點等方面的研究,為網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估提供更多支持。
[1] 許相莉,胡曉峰.一種基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標體系框架[J].軍事運籌與系統(tǒng)工程,2014,28(1):33-37.
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(責任編輯: 王生鳳)
Index System of Cyberspace Operation Command Efficiency Assessment Based on Social Network Analysis
HA Jun-xian, WANG Jin-song
(College of Basic Education for Commanding Officers, Information Engineering University, Zhengzhou 450001, China)
This paper analyzes assessment elements partition basis and index extraction principle of cyberspace operation command efficiency assessment at first, then proposes 47 assessment indexes based on efficiency index and basic index, constructs an index system structure by means of social network analysis, and analyzes centrality of the index-system-net. Subsequently, this paper affords the result of relative importance extent, information resource control extent and core extent in cyberspace operation command of index nodes, aiming to provide a reference for the research of cyberspace operation command efficiency assessment.
cyberspace operation; operation command; command efficiency; social network analysis
2016-09-23
軍隊科研計劃項目
哈軍賢(1985-),男,碩士研究生。
E211; E072
:ADOI:10.3969/j.issn.1672-1497.2016.06.001
1672-1497(2016)06-0001-05