杜國(guó)紅，陸樹(shù)林，鄭 啟

(1.陸軍指揮學(xué)院，江蘇 南京 210045;2.中國(guó)人民解放軍68003部隊(duì)，甘肅 武威 733000)

作戰(zhàn)概念是軍事理論創(chuàng)新的橋頭堡，是推進(jìn)部隊(duì)轉(zhuǎn)型、創(chuàng)新作戰(zhàn)模式、顛覆制勝機(jī)理的驅(qū)動(dòng)引擎，其核心是通過(guò)分析戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，構(gòu)建作戰(zhàn)體系，塑造作戰(zhàn)能力，革新作戰(zhàn)方式，生成作戰(zhàn)構(gòu)想。作戰(zhàn)概念的研究是一項(xiàng)軍事科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)交叉的復(fù)雜領(lǐng)域，需要將理論創(chuàng)新與技術(shù)運(yùn)用相融合，通過(guò)戰(zhàn)術(shù)與技術(shù)的相互驅(qū)動(dòng)，才能促進(jìn)作戰(zhàn)概念的持續(xù)生成和迭代優(yōu)化。在這一研究過(guò)程中，首要的是為軍事理論專家、部隊(duì)實(shí)踐專家、軍事設(shè)計(jì)人員以及工程技術(shù)人員之間進(jìn)行思想碰撞和交流提供一種標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言，即采取系統(tǒng)工程的思維和方法對(duì)作戰(zhàn)概念進(jìn)行建模，形成用于描述作戰(zhàn)概念一致、無(wú)歧義、規(guī)范化的建?？蚣芎湍Ｐ鸵?guī)范。當(dāng)前，針對(duì)作戰(zhàn)概念建模，已有成果主要集中于利用外軍體系結(jié)構(gòu)建?？蚣?，通過(guò)提煉和裁剪進(jìn)行模型描述。如文獻(xiàn)［1］提出了一種在美國(guó)國(guó)防部體系結(jié)構(gòu)框架DoDAF指導(dǎo)下，基于統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML的反導(dǎo)作戰(zhàn)軍事概念建模方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)反導(dǎo)作戰(zhàn)的規(guī)范建模。文獻(xiàn)［2］借鑒DoDAF1.5版、DoDAF2.0版以及英國(guó)國(guó)防部體系結(jié)構(gòu)框架MoDAF［3-4］，通過(guò)對(duì)部分視圖模型的針對(duì)性改造，實(shí)現(xiàn)了對(duì)新型裝備作戰(zhàn)概念的建模描述。上述成果對(duì)于采取系統(tǒng)工程方法進(jìn)行作戰(zhàn)概念建模具有極好的參考價(jià)值，但無(wú)論是DoDAF還是MoDAF框架，目前掌握的資料主要集中于視圖產(chǎn)品構(gòu)成和如何繪制等，而外軍對(duì)框架設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)、來(lái)龍去脈以及使命任務(wù)、作戰(zhàn)構(gòu)想如何向框架產(chǎn)品轉(zhuǎn)化等背景材料均未予以公開(kāi)。復(fù)用外軍框架，尚不能完全覆蓋我軍聚焦使命任務(wù)和作戰(zhàn)環(huán)境進(jìn)行作戰(zhàn)概念研究的內(nèi)容范疇，亟須從國(guó)家軍事戰(zhàn)略和軍隊(duì)使命任務(wù)分析著手，面向現(xiàn)階段作戰(zhàn)概念研究現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，加強(qiáng)作戰(zhàn)牽引和頂層設(shè)計(jì)，構(gòu)建符合我軍需要的作戰(zhàn)概念建?？蚣堋?/p>

1 基于模型的系統(tǒng)工程方法

基于模型的系統(tǒng)工程方法［5-8］(Model-Based Systems Engineering，簡(jiǎn)稱MBSE)是應(yīng)對(duì)系統(tǒng)復(fù)雜性和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一種工程范式變革，是研究和設(shè)計(jì)具有非結(jié)構(gòu)、非線性、邏輯緊密、交互復(fù)雜等特點(diǎn)的一類系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。MBSE是相對(duì)于基于文件的系統(tǒng)工程方法(Document-Based Systems Engineering，簡(jiǎn)稱DBSE)而言的，傳統(tǒng)開(kāi)展大型系統(tǒng)研究活動(dòng)，各研究主體之間通過(guò)電子文檔格式的需求規(guī)格說(shuō)明文本、方案概要設(shè)計(jì)文本、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)文本等各類文件開(kāi)展研究和交流活動(dòng)，這種方式主要存在以下根本性的局限:1)基于自然語(yǔ)言描述的設(shè)計(jì)文件一致性差、準(zhǔn)確度低，不易溝通且容易導(dǎo)致出現(xiàn)歧義;2)文本描述的作戰(zhàn)概念各設(shè)計(jì)要素之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)追溯分析，對(duì)要素內(nèi)容變化的跟蹤和評(píng)估也不易達(dá)成;3)難以描述各種動(dòng)態(tài)的作戰(zhàn)活動(dòng)和作戰(zhàn)活動(dòng)之間的信息交互;4)大量文檔難以進(jìn)行管理維護(hù)，修改完善的成本極大;5)工程化轉(zhuǎn)化和驗(yàn)證不易實(shí)施，需求、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、驗(yàn)證等無(wú)法進(jìn)行關(guān)聯(lián)，工程轉(zhuǎn)化效率低并且質(zhì)量也難以保證。基于模型的系統(tǒng)工程方法則可避免上述局限，其采取數(shù)字模型代替文本，可將描述系統(tǒng)的規(guī)劃、需求、結(jié)構(gòu)、功能、邏輯、交互、性能、參數(shù)等全部轉(zhuǎn)化為模型描述，并可貫穿系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)始以及持續(xù)整個(gè)開(kāi)發(fā)階段和后期驗(yàn)證優(yōu)化全過(guò)程，支持系統(tǒng)需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、驗(yàn)證、優(yōu)化和確認(rèn)的模型化，為開(kāi)展需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)驗(yàn)證提供一體化的方法支撐，兩方法對(duì)比如表1所示。

表1 MBSE方法與DBSE方法對(duì)比分析表

MBSE本質(zhì)上是要形成以系統(tǒng)模型為核心的一個(gè)整合模型，基于這個(gè)整合模型，提供給生命周期不同階段、不同領(lǐng)域、不同學(xué)科的參與者從不同視角觀察同一個(gè)系統(tǒng)的唯一權(quán)威描述。MBSE最為經(jīng)典是V型模型，如圖1所示。

圖1 V型MBSE模型圖

上述V型模型中，核心是反映系統(tǒng)規(guī)劃、需求、結(jié)構(gòu)、功能等系統(tǒng)數(shù)字模型。圍繞該核心模型，依次展開(kāi)需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)驗(yàn)證、需求確認(rèn)等四大類活動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)需求、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、驗(yàn)證、優(yōu)化、確認(rèn)等追溯和迭代。

2 基于MBSE的作戰(zhàn)概念建模分析

按照上述對(duì)MBSE方法的分析，基于MBSE方法開(kāi)展作戰(zhàn)概念建模研究，核心同樣是構(gòu)建作戰(zhàn)概念模型，首先是對(duì)作戰(zhàn)概念建模要素進(jìn)行分析。概括來(lái)講，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)作戰(zhàn)概念，主要是按照國(guó)家軍事戰(zhàn)略和軍隊(duì)使命任務(wù)要求，圍繞作戰(zhàn)方式變革，研究作戰(zhàn)概念產(chǎn)生的背景以及戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、作戰(zhàn)對(duì)手、作戰(zhàn)任務(wù)、能力需求、作戰(zhàn)力量、作戰(zhàn)活動(dòng)以及行動(dòng)構(gòu)想等作戰(zhàn)問(wèn)題，其建模要素如圖2所示。

圖2 作戰(zhàn)概念模型要素組成圖

其中，作戰(zhàn)概念產(chǎn)生背景主要針對(duì)當(dāng)前及未來(lái)一段時(shí)期國(guó)際戰(zhàn)略格局和國(guó)家利益拓展需要，抓住制勝機(jī)理和戰(zhàn)斗力生成模式發(fā)生嬗變的關(guān)鍵因素，探索作戰(zhàn)概念誕生的政治軍事背景和物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。作戰(zhàn)環(huán)境主要研究分析與作戰(zhàn)直接相關(guān)的地理環(huán)境、氣象環(huán)境、水文環(huán)境、民社情、戰(zhàn)場(chǎng)建設(shè)、電磁環(huán)境、信息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、核生化環(huán)境等，并著重分析環(huán)境對(duì)作戰(zhàn)產(chǎn)生的影響。作戰(zhàn)對(duì)手主要剖析各戰(zhàn)略方向作戰(zhàn)對(duì)手的力量編成、武器裝備戰(zhàn)技性能、作戰(zhàn)企圖、戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法、作戰(zhàn)部署以及能力強(qiáng)弱點(diǎn)等。作戰(zhàn)任務(wù)主要描述基本態(tài)勢(shì)、作戰(zhàn)意圖、作戰(zhàn)目標(biāo)、基本戰(zhàn)法和總體作戰(zhàn)構(gòu)想等。作戰(zhàn)能力需求是以對(duì)作戰(zhàn)背景和作戰(zhàn)對(duì)手的研究為基礎(chǔ)，考慮作戰(zhàn)環(huán)境的影響和制約，針對(duì)遂行使命任務(wù)的要求，對(duì)整體作戰(zhàn)能力的設(shè)計(jì)規(guī)劃和目標(biāo)期望，包含體系作戰(zhàn)能力需求、裝備技術(shù)支撐能力需求以及能力依賴、能力差距分析等。作戰(zhàn)力量是對(duì)作戰(zhàn)兵力、武器裝備及其組織結(jié)構(gòu)的描述，包括作戰(zhàn)要素、要素關(guān)系、指揮編組結(jié)構(gòu)、通信網(wǎng)系結(jié)構(gòu)、裝備體系和兵力體系等。作戰(zhàn)活動(dòng)主要刻畫各類作戰(zhàn)要素開(kāi)展作戰(zhàn)活動(dòng)的流程、規(guī)則以及交換的信息等。行動(dòng)構(gòu)想主要對(duì)作戰(zhàn)過(guò)程進(jìn)行整體刻畫和詳細(xì)設(shè)計(jì)，涵蓋兵力區(qū)分、任務(wù)區(qū)分、地域區(qū)分、空域區(qū)分、時(shí)域區(qū)分、敵情預(yù)想、行動(dòng)設(shè)計(jì)等。

圍繞上述作戰(zhàn)概念建模要素，開(kāi)展作戰(zhàn)概念研究活動(dòng)，可區(qū)分為四大主要環(huán)節(jié):1)作戰(zhàn)使命分析，即圍繞國(guó)家軍事戰(zhàn)略和利益拓展需要，研究分析不同戰(zhàn)略方向的使命任務(wù)，明確作戰(zhàn)背景、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境和作戰(zhàn)對(duì)手。在此基礎(chǔ)上，圍繞使命任務(wù)要求，研提作戰(zhàn)能力需求。2)作戰(zhàn)體系設(shè)計(jì)，包括作戰(zhàn)力量設(shè)計(jì)、運(yùn)用方式設(shè)計(jì)和行動(dòng)構(gòu)想設(shè)計(jì)。3)作戰(zhàn)概念驗(yàn)證，綜合采取仿真實(shí)驗(yàn)、原型部隊(duì)試驗(yàn)、實(shí)兵驗(yàn)證等手段來(lái)綜合檢驗(yàn)論證作戰(zhàn)概念，發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題，通過(guò)不斷調(diào)整、優(yōu)化和完善，形成成熟的作戰(zhàn)概念產(chǎn)品。4)固化形成條令，即將成熟的作戰(zhàn)概念產(chǎn)品加入作戰(zhàn)條令，形成指導(dǎo)部隊(duì)實(shí)踐的可執(zhí)行的法規(guī)文件，通過(guò)權(quán)威性的法規(guī)條令來(lái)牽引部隊(duì)訓(xùn)練和作戰(zhàn)，從而形成滿足作戰(zhàn)使命要求的整體作戰(zhàn)能力，如圖3所示。

圖3 基于MBSE的作戰(zhàn)概念建?；顒?dòng)圖

3 作戰(zhàn)概念多視圖模型框架設(shè)計(jì)

作戰(zhàn)概念模型框架設(shè)計(jì)是一項(xiàng)多學(xué)科交叉、多領(lǐng)域融合、多類人員參與的復(fù)雜創(chuàng)造過(guò)程，為了清晰地對(duì)作戰(zhàn)概念的組成、結(jié)構(gòu)以及相互關(guān)系等內(nèi)容進(jìn)行建模，需要充分發(fā)掘軍事理論專家、部隊(duì)實(shí)踐專家、軍事設(shè)計(jì)人員以及工程技術(shù)人員等群體智慧，采取集智創(chuàng)新方法，站在各自不同的視角，依托專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)思考、理解、設(shè)計(jì)作戰(zhàn)概念，得出反映作戰(zhàn)概念不同角度特征和要求的多個(gè)視圖模型［9-12］。通過(guò)綜合各類人員從各自視角得到的視圖模型，來(lái)反映作戰(zhàn)概念模型的全貌。通過(guò)對(duì)作戰(zhàn)概念建模要素的分析，作戰(zhàn)概念多視圖模型框架包括總體描述視圖、作戰(zhàn)環(huán)境視圖、作戰(zhàn)對(duì)手視圖、作戰(zhàn)任務(wù)視圖、作戰(zhàn)能力需求視圖、作戰(zhàn)力量體系視圖、作戰(zhàn)活動(dòng)視圖、作戰(zhàn)行動(dòng)構(gòu)想視圖等八個(gè)視圖模型。上述視圖模型相互關(guān)聯(lián)，具有約束和支撐關(guān)系，各視圖模型之間邏輯結(jié)構(gòu)如圖4所示。

如圖4所示，總體描述視圖(Description View，簡(jiǎn)稱DV)在框架中提綱挈領(lǐng)，概括性描述作戰(zhàn)概念開(kāi)發(fā)的目的、范圍、背景和有關(guān)詞匯，為其他七類視圖的描述提供必需的信息。其模型組成如表2所示。

圖4 作戰(zhàn)概念模型框架邏輯結(jié)構(gòu)圖

表2 總體描述視圖模型組成表

作戰(zhàn)環(huán)境視圖(Environment View，簡(jiǎn)稱EV)明確在何處何種環(huán)境中作戰(zhàn)，是從作戰(zhàn)的物理空間視角，描述作戰(zhàn)的地理、氣象、水文、民社情、電磁、核生化、戰(zhàn)場(chǎng)設(shè)施、信息網(wǎng)絡(luò)等環(huán)境，用以明確作戰(zhàn)概念的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境依托和環(huán)境約束，其模型組成如表3所示。

表3 作戰(zhàn)環(huán)境視圖模型組成表

作戰(zhàn)對(duì)手視圖(Blue View，簡(jiǎn)稱BV)明確與誰(shuí)作戰(zhàn)，是從作戰(zhàn)對(duì)手分析視角，描述作戰(zhàn)對(duì)手的企圖、兵力、能力、部署、強(qiáng)弱點(diǎn)等，用以分析和衡量作戰(zhàn)對(duì)手的作戰(zhàn)企圖和優(yōu)劣勢(shì)，其模型組成如表4所示。

表4 作戰(zhàn)對(duì)手視圖模型組成表

作戰(zhàn)任務(wù)視圖(Task View，簡(jiǎn)稱TV)明確作戰(zhàn)的具體目標(biāo)和要做什么，是從作戰(zhàn)的任務(wù)視角，描述作戰(zhàn)的背景、企圖和總體構(gòu)想，用以明確總體作戰(zhàn)背景、作戰(zhàn)任務(wù)、基本戰(zhàn)法和總體行動(dòng)構(gòu)想，其模型組成如表5所示。

表5 作戰(zhàn)任務(wù)視圖模型組成表

作戰(zhàn)能力需求視圖(Capability View，簡(jiǎn)稱CV)明確作戰(zhàn)需何種能力，是從作戰(zhàn)的能力需求視角，描述作戰(zhàn)的體系能力需求、裝備能力需求以及技術(shù)支撐能力需求，用以從能力需求方面來(lái)牽引作戰(zhàn)設(shè)計(jì)，其模型組成如表6所示。

作戰(zhàn)力量體系視圖(Force View，簡(jiǎn)稱FV)明確由誰(shuí)來(lái)完成作戰(zhàn)，是從作戰(zhàn)的兵力裝備要素和組織結(jié)構(gòu)視角，描述作戰(zhàn)的要素構(gòu)成、指揮體系、通信組織結(jié)構(gòu)、裝備和人員，用以系統(tǒng)設(shè)計(jì)和描述作戰(zhàn)力量，其模型組成如表7所示。

表6 作戰(zhàn)能力需求視圖模型組成表

表7 作戰(zhàn)力量體系視圖模型組成表

作戰(zhàn)活動(dòng)視圖(Activity View，簡(jiǎn)稱AV)明確作戰(zhàn)由哪些活動(dòng)構(gòu)成，是從作戰(zhàn)中各類作戰(zhàn)要素的職責(zé)分工和交互關(guān)系視角，描述作戰(zhàn)任務(wù)清單、作戰(zhàn)活動(dòng)流程、作戰(zhàn)活動(dòng)規(guī)則、作戰(zhàn)活動(dòng)信息以及各類信息交互關(guān)系，用以刻畫各類作戰(zhàn)活動(dòng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行過(guò)程，其模型組成如表8所示。

表8 作戰(zhàn)活動(dòng)視圖模型組成表

作戰(zhàn)行動(dòng)構(gòu)想視圖(Operational View，簡(jiǎn)稱OV)明確如何作戰(zhàn)，是從作戰(zhàn)的行動(dòng)設(shè)計(jì)角度，描述作戰(zhàn)行動(dòng)設(shè)想，用以綜合設(shè)計(jì)和具體區(qū)分作戰(zhàn)力量、作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)地空域以及作戰(zhàn)行動(dòng)，其模型組成如表9所示。

表9 作戰(zhàn)行動(dòng)構(gòu)想視圖模型組成表

4 作戰(zhàn)概念多視圖模型框架開(kāi)發(fā)

多視圖模型框架開(kāi)發(fā)通常采取自上而下逐步求精和自下而上集成優(yōu)化的方法進(jìn)行，即首先將作戰(zhàn)概念涵蓋的內(nèi)容要素進(jìn)行抽象、分解、凝練和規(guī)范，形成作戰(zhàn)概念初級(jí)模型框架。而后，采取多視圖描述方法從不同的視角對(duì)框架進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，形成規(guī)范的數(shù)據(jù)模型、邏輯模型和表示模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)模型框架的格式化描述。之后，逐一對(duì)各視圖模型的輸入、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、邏輯規(guī)則、表現(xiàn)形式、輸出等進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)估優(yōu)化。再后，對(duì)各視圖模型進(jìn)行綜合集成。在此基礎(chǔ)上，采取設(shè)計(jì)典型作戰(zhàn)概念案例的形式，通過(guò)逐一描述每個(gè)作戰(zhàn)概念視圖模型要素，對(duì)作戰(zhàn)概念建?？蚣苓M(jìn)行整體驗(yàn)證，檢驗(yàn)建?？蚣艿耐暾?、合理性和可行性，并依據(jù)驗(yàn)證結(jié)果不斷對(duì)建?？蚣苓M(jìn)行優(yōu)化完善。通過(guò)上述設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、優(yōu)化等過(guò)程的不斷迭代，最終形成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的作戰(zhàn)概念建?？蚣苣０濉Ｍㄟ^(guò)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)作戰(zhàn)概念建?？蚣?，為支撐定性、抽象的作戰(zhàn)理論、專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)向作戰(zhàn)概念形式邏輯的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)概念的體系化、工程化設(shè)計(jì)提供方法和工具支持，其開(kāi)發(fā)過(guò)程如圖5所示。

圖5 作戰(zhàn)概念模型框架開(kāi)發(fā)活動(dòng)圖

5 結(jié)束語(yǔ)

作戰(zhàn)概念建模框架是規(guī)范和指導(dǎo)作戰(zhàn)概念開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)和前提。基于MBSE方法，通過(guò)分析作戰(zhàn)概念核心建模要素和作戰(zhàn)概念研究活動(dòng)的主要環(huán)節(jié)，提出了面向軍事理論專家、部隊(duì)實(shí)踐專家、軍事設(shè)計(jì)人員以及工程技術(shù)人員等多類人員的作戰(zhàn)概念多視圖模型框架，并對(duì)總體描述視圖、作戰(zhàn)環(huán)境視圖、作戰(zhàn)對(duì)手視圖、作戰(zhàn)任務(wù)視圖、作戰(zhàn)能力需求視圖、作戰(zhàn)力量體系視圖、作戰(zhàn)活動(dòng)視圖、作戰(zhàn)行動(dòng)構(gòu)想視圖等視圖模型的邏輯關(guān)系和詳細(xì)構(gòu)成進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。最后，按照自上而下逐步求精和自下而上集成優(yōu)化的設(shè)計(jì)策略，提出了作戰(zhàn)概念建?？蚣艿拈_(kāi)發(fā)路線?；贛BSE設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)作戰(zhàn)概念建模框架，必將促進(jìn)作戰(zhàn)概念研究由粗放式的概略定性研究向體系化的精細(xì)定量研究轉(zhuǎn)變，成為作戰(zhàn)概念體系化研究和工程化設(shè)計(jì)的重要手段。