哈軍賢， 王勁松

(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SD結(jié)構(gòu)模型的網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估

哈軍賢， 王勁松

(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)指揮的特點(diǎn)和指揮效能的生成過程，應(yīng)用系統(tǒng)動力學(xué)(System Dynamics，SD)方法建立了網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能生成過程的SD結(jié)構(gòu)模型，并對不同條件下網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)各要素對指揮效能的影響進(jìn)行了仿真實(shí)驗和對比分析。最后，針對網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮活動組織和指揮系統(tǒng)建設(shè)提出了3項對策建議，為提升網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能提供了參考。

網(wǎng)絡(luò)空間； 指揮效能評估； 系統(tǒng)動力學(xué)

網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能是指網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)要素在實(shí)施具體指揮活動過程中發(fā)揮作用的有效程度，是指揮員及其指揮機(jī)構(gòu)的指揮能力、指揮信息系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)等的綜合反映。目前，指揮效能評估主要側(cè)重于事后最終指揮效能優(yōu)劣或等級評定，主要采用統(tǒng)計分析法和解析法，但這2種方法都需要大量的數(shù)據(jù)來計算和驗證作戰(zhàn)指揮效能指標(biāo)，且其評估指標(biāo)權(quán)重的確定主要采用專家打分法，具有一定的主觀性。網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)是一個動態(tài)、復(fù)雜的多變量非線性系統(tǒng)，其系統(tǒng)行為在對抗過程中隨時間的變化而變化，傳統(tǒng)的靜態(tài)效能評估方法已難以很好地表達(dá)網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的行為特性。

系統(tǒng)動力學(xué)(System Dynamics，SD)可從系統(tǒng)的微觀結(jié)構(gòu)入手構(gòu)造系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，模擬分析系統(tǒng)的動態(tài)行為，為研究動態(tài)、復(fù)雜的多變量非線性系統(tǒng)提供了方法支撐[1]。為此，筆者分析了網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮特點(diǎn)和指揮效能生成過程，利用SD方法構(gòu)建了SD結(jié)構(gòu)模型來評估網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能，以深化對指揮系統(tǒng)內(nèi)部“結(jié)構(gòu)—功能”關(guān)系的認(rèn)識，最后針對網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮活動組織、指揮系統(tǒng)建設(shè)等提出對策建議，為提升網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能提供參考。

1 網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮的特點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)的主要目的是通過降低、破壞敵方信息優(yōu)勢和決策優(yōu)勢，擾亂、控制和摧毀敵方作戰(zhàn)體系，進(jìn)而削弱敵方戰(zhàn)爭潛力和抵抗意志，同時保護(hù)我方利用網(wǎng)絡(luò)空間行動增強(qiáng)戰(zhàn)斗力的自由。與傳統(tǒng)的地理空間作戰(zhàn)相比，網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)具有發(fā)起“門檻”低，隱蔽性、突襲性強(qiáng)，以及不對稱性高等特征。相應(yīng)地，網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮具有以下3個特點(diǎn)：

1)指揮系統(tǒng)具有高度融合性。網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮主體是由指揮人員、指揮機(jī)構(gòu)和指揮信息系統(tǒng)等組成的復(fù)合指揮系統(tǒng)，作戰(zhàn)力量按照指揮指令遂行目標(biāo)態(tài)勢感知、戰(zhàn)場偵察監(jiān)視、威脅評估、網(wǎng)絡(luò)攻防作戰(zhàn)和火力打擊信息引導(dǎo)等任務(wù)。在復(fù)雜、動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)化指揮環(huán)境下高效實(shí)施多種作戰(zhàn)行動，對整個指揮系統(tǒng)的一體化程度提出了很高的要求，因此，指揮系統(tǒng)必須模塊齊全、功能完備、系統(tǒng)集成和機(jī)制健全，指揮功能、指揮手段和指揮信息等高度融合，才能滿足網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮的需要。

2)指揮過程具有瞬時性。在網(wǎng)絡(luò)空間中信息的產(chǎn)生和傳遞速度極快，若敵方預(yù)先植入或埋藏病毒和邏輯炸彈等，則可在短時間內(nèi)造成大范圍的損傷和破壞；且在網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)過程中攻防易勢速度快，指揮反應(yīng)的時間很短。因此，指揮人員要在有限的時間內(nèi)把握戰(zhàn)機(jī)，阻滯敵方戰(zhàn)場信息的正常流動，但要保證我方戰(zhàn)場信息的高效使用。

3)指揮對抗具有“謀技”并舉性。網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)場頻譜、信息密集交織，參戰(zhàn)力量多、分布廣且動態(tài)協(xié)同配合難度大，要求指揮人員必須具備全面過硬的素質(zhì)，以便能在多樣化的輿情對抗中保持認(rèn)知清醒，做到冷靜判斷、果斷處置。

2 網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能生成過程分析

指揮效能反映的是指揮主體、指揮客體、指揮信息和指揮手段之間的關(guān)系，指揮人員通過開展各項指揮活動才能產(chǎn)生指揮效能[2]。網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能生成過程如圖1所示。

由圖1可以看出：網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能生成過程可從指揮系統(tǒng)實(shí)體層、行為層和效能層3個層次來描述。其中：指揮系統(tǒng)實(shí)體層主要包括指揮機(jī)構(gòu)(包括指揮人員、指揮機(jī)關(guān))和指揮手段等；指揮系統(tǒng)行為層主要包括具體的指揮活動、指揮主體與指揮對象間的作用關(guān)系和指揮信息等；指揮系統(tǒng)效能層主要包括指揮效能的具體構(gòu)成。實(shí)體層的要素設(shè)置與機(jī)構(gòu)編組決定了指揮機(jī)構(gòu)的相應(yīng)功能和指揮活動的一般順序；行為層通過指揮活動產(chǎn)生指揮效能，指揮活動間的關(guān)系決定了指揮效能各構(gòu)成要素間的聯(lián)系。因此，網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能可分為戰(zhàn)場態(tài)勢感知效能、并行決策計劃效能、實(shí)時協(xié)調(diào)控制效能和綜合保障效能。

3 網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能生成過程建模

3.1 模型假設(shè)

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)具體的指揮活動，規(guī)劃相應(yīng)的變量及影響因素，對網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能生成過程的SD結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行如下假設(shè)：

1)在仿真時間內(nèi)，指揮環(huán)境的影響相對固定；

2)網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮具有高對抗性，假設(shè)對抗雙方為紅方、藍(lán)方；

3)藍(lán)方的網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮能力與紅方相當(dāng)；

4)網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)由藍(lán)方發(fā)起，紅方預(yù)有準(zhǔn)備；

5)網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)在戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)空間展開，不考慮廣義上的沒有指揮關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)空間對抗活動。

3.2 SD結(jié)構(gòu)模型

結(jié)合網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能生成過程、指揮信息傳遞流程，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能生成過程的SD結(jié)構(gòu)模型，如圖2所示，模型中的變量及其含義如表1所示。

圖2 網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能生成過程的SD結(jié)構(gòu)模型

表1 網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能生成過程SD模型中的變量及其含義

由圖2可以看出：藍(lán)方網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能S37、指揮環(huán)境影響因子R阻礙紅方網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能E的發(fā)揮，形成負(fù)反饋；紅方指揮時間(t11、t22、t33)與指揮效能增長成反比，即指揮周期t越短，指揮效能增長越快。

模型中的主要方程如下：

1)E.K=E.J+FLE.JK×DT。其中：E.J、E.K分別為仿真時刻J、K紅方網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能；FLE.JK為時刻J、K之間E的變化量；DT為1個仿真時間步長。

2)FLE.KL=SMOOTH((S0.K×WS0+S11.K×WS11+S16.K×WS16+S24.K×WS24)/TIMESTEP,t)。其中：FLE.KL為時刻K、L之間E的變化率；SMOOTH為SD延遲函數(shù)；S0.K、S11.K、S16.K、S24.K分別為時刻K的戰(zhàn)場態(tài)勢感知效能S0、并行決策計劃效能S11、實(shí)時協(xié)調(diào)控制效能S16和綜合保障效能S24；WS0、WS11、WS16、WS24分別為相應(yīng)效能的權(quán)重；TIMESTEP為仿真時間步長；t(指揮周期)為延遲時間。

3)FLK.KL=(S37.K×WS37-E.K×WE)×β7/TIMESTEP。其中：FLK.KL為時刻K、L之間藍(lán)方網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能變化量；S37.K為時刻K藍(lán)方網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能；WS37、WE分別為藍(lán)方網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能S37、紅方網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能E的權(quán)重；β7=f(t)，且為正比表函數(shù)。

4)S0.K=S0.J+(FL1.JK-FL2.JK)。其中：S0.J為時刻J的戰(zhàn)場態(tài)勢感知效能S0；FL1.JK、FL2.JK分別為時刻J、K之間戰(zhàn)場態(tài)勢感知效能增長率和減少率。

5)FL1.KL=((S1.K×WS1+S2.K×WS2+…+S10.K×WS10)×β1)/t11。β1=f(S24)，且為正比表函數(shù)。其中：S1.K，S2.K，…，分別為時刻K的情報信息數(shù)據(jù)庫輔助能力，戰(zhàn)場態(tài)勢信息獲取范圍等；WS1，WS2，…，分別為其相應(yīng)的權(quán)重。

6)FL2.KL=(S37.K×WS37+R.K×WR)/t11。其中：R.K為時刻K指揮環(huán)境影響因子；WR為其權(quán)重。同理，可得其他效能的相關(guān)方程。

7)t11=T1+T2+T3+T4+β4。β4=f(S37×WS37+R×WR-S24×WS24)，且為正比表函數(shù)。

8)t=t11+t22+t33。

4 仿真分析

依據(jù)網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)戰(zhàn)場虛擬動態(tài)、頻域復(fù)雜、專業(yè)技術(shù)性強(qiáng)，對信息網(wǎng)絡(luò)的依賴性大，且對抗節(jié)奏快、進(jìn)程激烈的特點(diǎn)，結(jié)合SD仿真軟件Vensim的要求，設(shè)置2組仿真條件進(jìn)行仿真對比分析：1)紅藍(lán)雙方整體作戰(zhàn)水平相當(dāng)(條件Ⅰ)；2)紅方作戰(zhàn)準(zhǔn)備充分，信息網(wǎng)絡(luò)保障較藍(lán)方具有明顯優(yōu)勢(條件Ⅱ)。仿真實(shí)驗?zāi)M時間T=5 h，仿真步長為0.25 h。

1)條件Ⅰ：S37、S0、S24初值為1，其他指揮效能初值為0，T1-T8初值為1，仿真結(jié)果對比如圖3-5所示。

圖3 E、S37和t仿真結(jié)果對比

由圖3可以看出：對抗開始后，E、S37呈反相關(guān)關(guān)系，但隨著作戰(zhàn)時間的推移，當(dāng)紅方逐漸掌握藍(lán)方的行動情況且適應(yīng)交戰(zhàn)對抗的節(jié)奏時，其指揮周期t縮短，而其他各項指揮指標(biāo)均得到增長；直到紅方掌握指揮主動權(quán)后，其指揮周期逐漸趨于穩(wěn)定，而藍(lán)方的指揮效能S37卻逐漸減小。

圖4 S0、S24和t仿真結(jié)果對比

由圖4可以看出：S0、S24與t呈反相關(guān)關(guān)系，表明提高戰(zhàn)場態(tài)勢感知效能S0和綜合保障效能S24可有效縮短指揮周期t。

圖5 E、S11和S16仿真結(jié)果對比

由圖5可以看出：E與S11、S16呈正相關(guān)關(guān)系，表明指揮效能E的最終增長依賴于指揮全過程各環(huán)節(jié)整體發(fā)揮作用，也說明網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮具有明顯的體系化特征。

2)條件Ⅱ：增大S0的初值，其他條件與條件Ⅰ相同，仿真結(jié)果與條件Ⅰ的對比如圖6-9所示。

圖6 S11在條件Ⅰ、Ⅱ下的仿真結(jié)果對比

由圖6可以看出：在一定時間內(nèi)，當(dāng)紅方情報信息準(zhǔn)備充分、戰(zhàn)場態(tài)勢感知保持在較高水平時，并行決策計劃效能S11隨之增長。同樣，其他效能的仿真結(jié)果也表明具有相同的變化趨勢。

由圖7-9可以看出：當(dāng)S0初值增大時，與條件Ⅰ的對抗仿真結(jié)果相比，t、S37的下降速度和E的增長速度明顯加快，表明戰(zhàn)場態(tài)勢感知效能S0對取得指揮優(yōu)勢具有關(guān)鍵性的作用。綜合保障效能S24的仿真結(jié)果表明具有相同的變化趨勢。

圖9 t在條件Ⅰ、Ⅱ下的仿真結(jié)果對比

5 對策建議

依據(jù)網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮的特點(diǎn)及不同條件下網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)各要素對指揮效能影響的仿真結(jié)果，針對網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮活動組織、指揮系統(tǒng)建設(shè)提出如下3項對策建議。

5.1 謀取對敵指揮效能發(fā)揮的持續(xù)壓制

由圖3可以看出：在網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)中，指揮效能的發(fā)揮很大程度上取決于對手指揮效能的高低。緊密互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)空間環(huán)境在提供巨大指揮便利的同時，也會因為網(wǎng)絡(luò)的超強(qiáng)級聯(lián)效應(yīng)、對信息系統(tǒng)的高度依賴性等，給對手破擊作戰(zhàn)體系大開便捷之門，可借此謀取對敵指揮效能的壓倒性優(yōu)勢。因此，在網(wǎng)絡(luò)空間進(jìn)行偵察、攻擊、防御和輿情對抗等活動時，指揮系統(tǒng)應(yīng)有目的地查找、溯源敵方指揮控制系統(tǒng)的暴露點(diǎn)、弱點(diǎn)和漏洞，借助網(wǎng)絡(luò)的超強(qiáng)級聯(lián)效應(yīng)，極致釋放信息與火力的軟、硬殺傷合力，全力爭取對敵方指揮控制體系的長時間壓制或阻斷敵方指揮控制信息的流轉(zhuǎn)回路，進(jìn)而使敵方指揮控制體系失能和癱瘓，以最大限度地保證我方指揮效能的正常發(fā)揮。

5.2 一體化協(xié)調(diào)發(fā)展作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)

由圖5可以看出：指揮效能的最終增長依賴于指揮系統(tǒng)的“一體化”水平?！耙惑w化”的核心要義是整體聯(lián)動。網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)對指揮系統(tǒng)的整體聯(lián)動能力提出了極高的要求，某一單項指揮能力的不足都可能產(chǎn)生“木桶效應(yīng)”，使敵方破擊作戰(zhàn)體系有機(jī)可乘。因此，應(yīng)瞄準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)體系融合、體系對抗的需要，重視解決指揮系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展中的快慢問題和強(qiáng)弱問題，盡可能避免各項指揮能力在建設(shè)質(zhì)量、融合效益上的“短板”，構(gòu)建覆蓋指揮主體與客體的上下、左右一體互通的指控網(wǎng)絡(luò)，建立與陸、海、空、天等地理空間多維互補(bǔ)的立體信息傳遞體系，做好自動化、智能化和實(shí)時化指揮手段的發(fā)展運(yùn)用，通過一體聯(lián)動的并行式、分布式等多“線程”指揮決策模式，簡化指揮流程、縮短指揮周期，以最大限度地提高作戰(zhàn)指揮的整體效能。

5.3 加強(qiáng)態(tài)勢感知與保障系統(tǒng)建設(shè)

由圖4及條件Ⅱ的仿真結(jié)果可以看出：戰(zhàn)場態(tài)勢感知效能、綜合保障效能對網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能的發(fā)揮具有十分重要的作用。網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)節(jié)奏極快，指揮人員必須做到快速反應(yīng)與處置，指揮效能的發(fā)揮依賴平戰(zhàn)兼顧的養(yǎng)成，特別是平時的各項準(zhǔn)備。

1)做好平時戰(zhàn)場感知。網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)中指揮主、客體之間，指揮機(jī)構(gòu)內(nèi)部、作戰(zhàn)力量(平臺)之間的信息交互更具有實(shí)時性和復(fù)雜性，網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)的識別、定位、跟蹤以及毀傷效果評估，時敏目標(biāo)協(xié)同、自動打擊等都基于及時、有效的戰(zhàn)場態(tài)勢感知效果。所以，網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)首先應(yīng)從強(qiáng)化平時的“感知”系統(tǒng)建設(shè)做起，要建成有線、無線網(wǎng)絡(luò)相互補(bǔ)充的多維戰(zhàn)場態(tài)勢信息實(shí)時獲取、傳遞、處理和共享回路，全力做好主要戰(zhàn)場方向、重點(diǎn)目標(biāo)等特征信息的收集、加工和處理。

2)做好“人-機(jī)”結(jié)合。由于網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)場信息具有海量性、即時性等特點(diǎn)，因此應(yīng)加強(qiáng)自動化、智能化戰(zhàn)場態(tài)勢融合、評估手段的運(yùn)用，形成“人-機(jī)”合力，力求以高質(zhì)量、不間斷的戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)地圖、通用戰(zhàn)場態(tài)勢圖、定制態(tài)勢信息產(chǎn)品等服務(wù)，為信息優(yōu)勢向決策、行動優(yōu)勢的轉(zhuǎn)化提供有力支撐。

3)做好綜合保障。網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)中綜合保障效能既是基礎(chǔ)性的，也是指揮系統(tǒng)賴以生存并發(fā)揮作用的前提。在網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)建設(shè)中，首先要嚴(yán)把人員準(zhǔn)入關(guān)口，切實(shí)把網(wǎng)絡(luò)空間指揮平臺、保障群體打造成業(yè)務(wù)精、能力強(qiáng)的專家、骨干和尖兵陣地。其次，應(yīng)通過專業(yè)、細(xì)致的責(zé)任分工，做好指揮通聯(lián)、各類信息系統(tǒng)的運(yùn)維管理，并運(yùn)用屏蔽、機(jī)動等多種方式做好指揮信息、指揮機(jī)構(gòu)等隱真示假，技管結(jié)合，建立完善的備用、恢復(fù)制度，保證作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

[1] 王其藩.高級系統(tǒng)動力學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1995：6.

[2] 程啟月.基于信息系統(tǒng)的指揮效能評估與風(fēng)險管理[M].北京：國防大學(xué)出版社，2011：2.

[3] 哈軍賢，王勁松.基于系統(tǒng)動力學(xué)的網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)指揮效能評估[J].指揮控制與仿真，2016，38(3)：16-20.

[4] 哈軍賢，王勁松.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(biāo)體系構(gòu)建方法[J].裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報，2016，30(6)：1-5.

[5] 王光宙.作戰(zhàn)指揮學(xué)[M].北京：解放軍出版社，2000：292-310.

(責(zé)任編輯: 王生鳳)

Cyberspace Operation Command Efficiency Assessment Based on System Dynamics Structure Model

HA Jun-xian, WANG Jin-song

(Institute of Command Officer Basic Education，Information Engineering University, Zhengzhou 450001, China)

This paper analyzes cyberspace operation command characteristic and generation process of command efficiency, builds a system dynamics (SD) structure model of cyberspace operation command efficiency generation process using SD method, simulates by experiments and compares the cyberspace operation command system elements impact under different conditions. Finally, it proposes three decision-making recommendations concerning command activity organization and command system construction, providing reference for improving cyberspace operation command efficiency.

cyberspace; command efficiency assessment; system dynamics

1672-1497(2017)02-0015-06

2016-10-27

全軍軍事類研究生資助課題(2014JY168)

哈軍賢(1985-)，男，碩士研究生。

E072

A

10.3969/j.issn.1672-1497.2017.02.004