劉偉
1.北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院,北京100876 2.網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)文化北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100876
《孫子兵法》的英譯名為《The Art of War》–戰(zhàn)爭(zhēng)的藝術(shù),克勞塞維茨的《戰(zhàn)爭(zhēng)論》(The Theory on War)–戰(zhàn)爭(zhēng)的理論,宮本武藏的《五輪書(shū)》(The Book of Five Rings)–兵劍的道法,這3本研究指揮與控制的經(jīng)典之作無(wú)不直指其實(shí)質(zhì):指揮與控制是一種集科學(xué)技術(shù)、人文藝術(shù)、哲學(xué)宗教為一體的有機(jī)化合物,是各種“有限理性”與“有限感性”相互疊加和往返激蕩的結(jié)果,而不僅僅是科學(xué)意義上的自然秩序之原理[1].
一般而言,指揮與控制系統(tǒng)通常被認(rèn)為隸屬于科學(xué)技術(shù)的范疇,其實(shí)不然,指揮與控制的根本特征是智慧的藝術(shù),是一種對(duì)抗性的虛實(shí)博弈,正可謂“智慧出,有大偽”,它既包含了像科學(xué)技術(shù)那樣只服從理性本身而不屈從于任何權(quán)威的確定性知識(shí)(答案)的東西,又包含著諸如人文藝術(shù)以及哲學(xué)、宗教等一些迄今仍為確定性的知識(shí)所不能肯定事物的思考[2].它不但關(guān)注著人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)挖掘,還對(duì)涉及“蝴蝶效應(yīng)”的臨界小數(shù)據(jù)也極為敏感;它不但涉及計(jì)算、感知和認(rèn)知等客觀過(guò)程,而且還對(duì)算計(jì)、動(dòng)機(jī)與猜測(cè)等主觀過(guò)程頗為青睞;它不但與系統(tǒng)論、控制論和信息論等“老三論”相關(guān),更與耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同論、突變論等“新三論”相聯(lián)[3].它是整體與局部之間開(kāi)環(huán)、閉環(huán)、自上而下、自下而上交叉融合的過(guò)程,是通過(guò)無(wú)關(guān)弱相關(guān)強(qiáng)及其逆過(guò)程的混關(guān)聯(lián)變換,如《簡(jiǎn)易經(jīng)》里所述意識(shí)產(chǎn)生一般復(fù)雜:“德化情,情生意,意恒動(dòng).識(shí)中擇念,動(dòng)機(jī)出矣”.
指揮與控制系統(tǒng)往往是由有意志、有目的和有學(xué)習(xí)能力的人的活動(dòng)構(gòu)成,涉及變量眾多、關(guān)系復(fù)雜,貫穿著人的主觀因素和自覺(jué)目的,所以其中的主客體界線常常模糊,具有個(gè)別性、人為性、異質(zhì)性、不確定性、價(jià)值與事實(shí)的統(tǒng)一性、主客相關(guān)性等特點(diǎn),其中充滿(mǎn)了復(fù)雜的隨機(jī)因素的作用,不具備重復(fù)性.另外,指揮與控制系統(tǒng)有關(guān)機(jī)(裝備)、環(huán)境(自然)研究活動(dòng)中的主客體則界線分明,具有較強(qiáng)的實(shí)證性、自在性、同質(zhì)性、確定性、價(jià)值中立性、客觀性等特點(diǎn)[5].無(wú)論是在古代、中世紀(jì)還是在現(xiàn)代,哲學(xué)宗教早已不單純是意識(shí)形態(tài),而且逐漸成為各個(gè)階級(jí)中的強(qiáng)大的政治力量,其影響不斷滲透到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域,更有甚者,把哲學(xué)、政治、法律等上層建筑都置于宗教控制之下,指揮控制武裝力量來(lái)鎮(zhèn)壓和屠殺異端分子.總之,以上諸多主客觀因素的影響,導(dǎo)致了指揮與控制系統(tǒng)的異常復(fù)雜和非常的不確定.所以對(duì)指揮與控制系統(tǒng)的研究不應(yīng)僅僅包含科學(xué)的范式,如實(shí)驗(yàn)、理論、模擬、大數(shù)據(jù),還應(yīng)涉及到人文藝術(shù)的多種方法,如直觀、揣測(cè)、思辨、風(fēng)格、圖像、情境等,在許多狀況下還應(yīng)與哲學(xué)宗教的多種進(jìn)路相關(guān)聯(lián),如現(xiàn)象、具身、分析、理解與信仰等等.
在充滿(mǎn)變數(shù)的指揮與控制系統(tǒng)中,存在的邏輯不是主客觀的必然性和確定性,而是與各種可能性保持互動(dòng)的同步性,是一種得“意”忘“形”的見(jiàn)招拆招和隨機(jī)應(yīng)變能力.這種思維和能力可能更適合復(fù)雜的戰(zhàn)爭(zhēng)藝術(shù)過(guò)程.
糾纏是關(guān)于量子力學(xué)理論最著名的預(yù)測(cè).它描述了兩個(gè)粒子互相糾纏,即使相距遙遠(yuǎn)距離,一個(gè)粒子的行為將會(huì)影響另一個(gè)的狀態(tài).當(dāng)其中一顆被操作(例如量子測(cè)量)而狀態(tài)發(fā)生變化,另一顆也會(huì)即刻發(fā)生相應(yīng)的狀態(tài)變化[6].而指揮與控制就好像這兩個(gè)糾纏在一起的粒子,當(dāng)指揮一方發(fā)生變化,控制方常常會(huì)隨之改變,反之,控制方發(fā)生了變化,又往往會(huì)影響指揮方發(fā)生相應(yīng)調(diào)整,雖然兩者在空間職能上可能是分開(kāi)的,但組成該系統(tǒng)的雙方在時(shí)間尺度上卻是一直相互影響、相互作用的,猶如《周易》太極圖中的陰陽(yáng)魚(yú)一般纏繞、蘊(yùn)含、轉(zhuǎn)化以致不可分割,而指揮與控制的糾纏關(guān)系與太極圖的平面、黑白、一分為二相比,更顯得立體、彩色、一分為N.
所謂的糾纏度是指所研究的糾纏態(tài)攜帶糾纏量的多少.對(duì)糾纏度的描述,實(shí)質(zhì)上是對(duì)不同糾纏態(tài)之間建立定量的可比關(guān)系[7].指揮與控制系統(tǒng)雙方糾纏狀態(tài)所糾纏的態(tài)勢(shì)或情境數(shù)量越多,對(duì)經(jīng)典客觀規(guī)律的偏離越明顯,獲得有用的、明確的、預(yù)期效應(yīng)的機(jī)會(huì)就越小.所以,如何對(duì)指控狀態(tài)糾纏定量化就顯得十分重要,對(duì)于敵我雙方兩者態(tài)勢(shì)而言,糾纏度定義已相當(dāng)困難,而敵我中三方或更多方糾纏度描述的研究到目前為止更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有得到真正的解決,若考慮到指揮與控制系統(tǒng)中所涉及的生理、心理、倫理、地理、法理、哲理、教理、文理、易理、藝?yán)?、管理等混雜在一起所產(chǎn)生出的“鬼魅般作用”之道來(lái),也許人們?nèi)晕捶艞墝ふ乙环N物理、數(shù)理意義上更為鮮明、簡(jiǎn)單、易于求解的糾纏度描述則更像是一個(gè)莫大的錯(cuò)誤![8]正可謂:當(dāng)我們偏好數(shù)學(xué)方法時(shí),我們不得不忽略那些無(wú)法獲得數(shù)學(xué)表達(dá)的觀念,而這些觀念或許比那些可以有數(shù)學(xué)表達(dá)的觀念更重要.
若量子的糾纏是把無(wú)意義的粒子構(gòu)成了有意義的物質(zhì),那么指揮與控制系統(tǒng)間的糾纏關(guān)系更似一種無(wú)中生有、有中生無(wú)的過(guò)程[10],這里的“無(wú)中生有”是指由數(shù)據(jù)形成數(shù)值(不但包括客觀數(shù)量還形成了主觀賦值)–從數(shù)值中提取信息–從信息中獲取知識(shí)–從知識(shí)提煉邏輯的過(guò)程,也是從0到1、從1到N的過(guò)程(道生一,一生二,二生三,三生萬(wàn)物之歷程);這里的“有中生無(wú)”是指由邏輯產(chǎn)生意向???從意向性導(dǎo)出意識(shí)???從意識(shí)沉淀出潛意識(shí)???從潛意識(shí)升華為無(wú)意識(shí)的過(guò)程,也是從N到1、從1到0的過(guò)程(萬(wàn)物歸三,三歸二,二歸一,一歸道之歷程)[11].
簡(jiǎn)而言之,傳統(tǒng)意義上指揮與控制常常是自上而下的秩序關(guān)系,然而隨著大數(shù)據(jù)、智能化、移動(dòng)互聯(lián)、云計(jì)算等新技術(shù)的快速發(fā)展,它們之間的關(guān)系將變得越來(lái)越平行對(duì)等、越來(lái)越“纏綿”難測(cè),進(jìn)而使得指揮與控制關(guān)系中存在的主動(dòng)權(quán)與被動(dòng)權(quán)之間的游移換位將逐漸變成新常態(tài).
在真實(shí)的指揮與控制系統(tǒng)中,人的因素、機(jī)器(裝備)的因素、環(huán)境的因素等往往同構(gòu)融合于統(tǒng)一時(shí)空中.在人的行為環(huán)境與機(jī)器(裝備)的物理環(huán)境、社會(huì)自然環(huán)境相互作用的過(guò)程中,指揮與控制系統(tǒng)常常被視為一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng),是一個(gè)整體,其發(fā)展變化并非由人的因素單獨(dú)所決定,而是取決于人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)整體的變化發(fā)展,人的規(guī)劃及其行為只不過(guò)是這個(gè)整體過(guò)程中的一部分罷了(譬如人算不如天算的各種案列情境),不可靠的部件可以組成可靠的系統(tǒng),反之(可靠的部件可以組成不可靠的系統(tǒng))也常常發(fā)生[12].這也許正是人為什么會(huì)犯錯(cuò)誤?(有意或無(wú)意)的主要原因吧.機(jī)器呢?由于小系統(tǒng)的單純性,錯(cuò)誤在一定程度上可以減少,一旦系統(tǒng)復(fù)雜性不斷提高,組成的多系統(tǒng)之間的前/反饋(剛性、柔性)系統(tǒng)往往混在一起,可靠的部分將會(huì)漸漸變成不可靠的整體.另外,在指揮與控制系統(tǒng)中許多微小閉環(huán)系統(tǒng)常常是并行或嵌套的,更有不少情境下這些閉環(huán)系統(tǒng)的不同反饋信息又撕扯交叉融合在一起,起著或激發(fā)或抑制的作用,其中不但有類(lèi)似宗教情感類(lèi)的柔性反饋(不妨稱(chēng)之為軟調(diào)節(jié)反饋),也存在著類(lèi)似法律強(qiáng)制類(lèi)的剛性反饋(不妨稱(chēng)之為硬調(diào)節(jié)反饋).如何快速化繁為簡(jiǎn)或化簡(jiǎn)為繁、化虛為實(shí)或化實(shí)為虛是衡量一個(gè)指揮與控制系統(tǒng)是否穩(wěn)定、有效、可靠的主要標(biāo)志,是用人的智慧有機(jī)協(xié)調(diào)、還是用人工智能的快速搜索比對(duì)抑或是用運(yùn)籌學(xué)的優(yōu)化修剪計(jì)算,將是指揮與控制領(lǐng)域進(jìn)一步深入研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一[13].因此,覆蓋人機(jī)環(huán)境(或者天時(shí)地利人和)的指揮與控制系統(tǒng)將無(wú)時(shí)無(wú)刻無(wú)處不充斥著諸多悖論的對(duì)立統(tǒng)一.
指揮是以發(fā)掘“永恒有利”中的規(guī)劃為最終目的,也是其精華所在.而控制是以獲得“變化優(yōu)勢(shì)”為最終目的.于是變與不變以及怎樣變(變易、不易、簡(jiǎn)易)就成了指控系統(tǒng)的核心.“上善若水”是體現(xiàn)老子哲學(xué)思想“道可道非常道”最重要的一句話(huà).水的特性是柔軟而不可摧,能夠隨形而成形,能夠適應(yīng)一切情勢(shì),從中不難看出,老子反對(duì)刻板規(guī)范,反對(duì)墨守成規(guī),推崇強(qiáng)調(diào)符合自然的那種無(wú)法固定化的、靈活彈性的、始終跟隨形勢(shì)而變化的道[15].有規(guī)可循之道屬于器的層次,是形而下的事情,無(wú)規(guī)可循之道才是形而上之道,是使一切有規(guī)可循之道能夠各就各位、各行其是、各得其所而且形成相互協(xié)作的萬(wàn)變之道.老子的柔軟策略就包含著一種更為深思熟慮的理性,它試圖以最小成本去保證風(fēng)險(xiǎn)最小化(而不是力爭(zhēng)利益最大化),以最小代價(jià)去使挑戰(zhàn)者的威脅落空,使對(duì)手自取其禍而使危險(xiǎn)消于無(wú)形,同時(shí),總是給對(duì)手留有余地,余地是合作和長(zhǎng)期利益的基礎(chǔ).這是老子所強(qiáng)調(diào)的“不爭(zhēng)”而能“成功”之道,其中所蘊(yùn)含的更為成熟的理性有待人們重新發(fā)現(xiàn)和發(fā)展.做事治世采取柔軟策略,不等于采取軟弱可欺策略,事實(shí)上老子強(qiáng)調(diào)的柔軟策略是更能夠取得成功、能夠勝過(guò)剛強(qiáng)的最優(yōu)博弈策略.強(qiáng)者邏輯的博弈策略是對(duì)利益最大化的直截了當(dāng)追求,斤斤計(jì)較,寸土不讓,力求消滅對(duì)手的強(qiáng)硬策略.這種直接追求利益最大化的策略雖然往往被論證為“理性的”,但這種“理性”其實(shí)很有可疑之處,因?yàn)槔孀畲蠡@一追求本身卻是非理性的,它必定招致他者以其道還治其身的反制,因此,以利益最大化為直接目標(biāo)的指揮控制系統(tǒng)并非我們需要的穩(wěn)定可靠的理性[16].
指揮與控制也是一與多的對(duì)立統(tǒng)一.指揮就是在考慮人機(jī)環(huán)境因素后從眾多的計(jì)劃方案中選取一條或多條進(jìn)行實(shí)施嘗試,而對(duì)于眾多的受控制方而言則是為實(shí)現(xiàn)這一個(gè)整體規(guī)劃目的而必須的協(xié)同一致、殊途同歸.指揮與控制系統(tǒng)既是客觀存在的,也是主觀反映的,常常以第一人稱(chēng)形式為存在方式的,同時(shí)也可以根據(jù)與外部環(huán)境的交互而變化,另外指揮與控制系統(tǒng)也往往是多維的,不是簡(jiǎn)單的你、我、他3種人稱(chēng)指向,是多個(gè)指揮與多個(gè)控制相互滲透融合共享的,其內(nèi)涵外延既彌散又聚合,形散神聚.在簡(jiǎn)單具體情境中指揮與控制系統(tǒng)是指向明確易解的、概念性的,在復(fù)雜抽象場(chǎng)景下將變得模糊難析、非概念性的.總之指揮與控制系統(tǒng)就像是一個(gè)映射函數(shù)體,參數(shù)簡(jiǎn)單單一時(shí),結(jié)果單調(diào),隨著參數(shù)不斷增多時(shí),指控系統(tǒng)函數(shù)的方程解常常難以收斂,若參數(shù)弱相關(guān)、無(wú)關(guān)時(shí),發(fā)散就頓時(shí)變成了常態(tài).
指揮與控制系統(tǒng)在反應(yīng)時(shí)間尺度上有快、中、慢之分,形成條件反射的習(xí)慣為快系統(tǒng),面對(duì)情境斟酌再三、猶豫不定的選擇為慢系統(tǒng),二者之間的指揮與控制系統(tǒng)為中速系統(tǒng),這種中速系統(tǒng)在戰(zhàn)場(chǎng)中最為常見(jiàn),其因信息(數(shù)據(jù))表征與理解的不精確、不客觀、不嚴(yán)謹(jǐn)、不人性有關(guān),如信息突顯性小、信息價(jià)值模糊、獲取信息所付出的努力程度小以及指揮控制雙方的期望失調(diào)等.
總之,指揮與控制系統(tǒng)本質(zhì)上就是變與不變、一與多等諸多悖論產(chǎn)生并解決的過(guò)程.指揮與控制系統(tǒng)不應(yīng)是簡(jiǎn)單的 “Command”+“Control”(C2) 而應(yīng)是貫穿整個(gè)人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)的“cognition”+C2的C3過(guò)程.鑒于研究指揮與控制系統(tǒng)涉及面較廣,極易產(chǎn)生非線性、隨機(jī)性、不確定性等系統(tǒng)特征,使之系統(tǒng)建模研究時(shí)常面臨著較大困難.在之前的研究中,多種有價(jià)值的理論模型被提出并用于描述指揮與控制系統(tǒng)行為,但這些模型在對(duì)指揮與控制系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)及影響因素方面考慮還不夠全面,也缺乏對(duì)模型可用性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,所以本文重點(diǎn)就是針對(duì)指揮與控制系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)及影響因素這兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了較深入探討,追根溯源,以期早日實(shí)現(xiàn)高效安全可靠之指揮與控制系統(tǒng).