(海軍大連艦艇學(xué)院 大連 116018)
現(xiàn)代化海戰(zhàn)場(chǎng)是一類(lèi)典型的復(fù)雜大系統(tǒng),具有非線性動(dòng)態(tài)性、涌現(xiàn)性和非還原性等特征[1],海上作戰(zhàn)指揮決策任務(wù)繁重、信息環(huán)境復(fù)雜、時(shí)效性要求越來(lái)越高,對(duì)指揮信息系統(tǒng)的輔助決策能力提出了更高的要求。決策模式是決策主體針對(duì)決策問(wèn)題,結(jié)合實(shí)際情況尋找應(yīng)對(duì)措施并做出決斷的方式[2],不同領(lǐng)域?qū)W者提出了不同分類(lèi)方式:蘇晨汀[3]認(rèn)為商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展史上產(chǎn)生過(guò)單層決策、雙層決策、單層決策異化和雙層決策異化等四種決策模式;潘越等[4]認(rèn)為并行工程多學(xué)科小組的實(shí)際工作過(guò)程中存在設(shè)計(jì)和選擇兩類(lèi)決策模式;黃健榮[5]認(rèn)為決策模式從根本上可分為理性主義和漸進(jìn)主義兩類(lèi);閻禮祥等[6]認(rèn)為群決策支持模式可分為無(wú)權(quán)力裁決模式、有權(quán)力互補(bǔ)裁決模式、有權(quán)力沖突裁決模式和綜合模式四類(lèi);張彩江等[7]在識(shí)別出效用決策模式和行為決策模式的基礎(chǔ)上,提出一種復(fù)雜性決策模式的概念框架;程啟月[8]認(rèn)為作戰(zhàn)指揮有同步并行和逐次層級(jí)兩類(lèi)決策模式;卿前愷等[9]將決策模式分為分散決策和合作決策兩類(lèi);孫素青等[10]認(rèn)為即興決策模式可分為基于認(rèn)知主導(dǎo)、基于直覺(jué)和基于前景理論的即興決策模式??傊煌I(lǐng)域根據(jù)決策活動(dòng)特征和研究目標(biāo),提出了不同的決策模式分類(lèi)方法。面向適應(yīng)海戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜性的需要,本文研究了艦艇編隊(duì)的作戰(zhàn)指揮決策模式,以牽引指揮信息系統(tǒng)輔助決策模式的設(shè)計(jì)。
決策是指揮員最基本的職責(zé)和整個(gè)指揮活動(dòng)的核心,編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策系統(tǒng)是形成編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策行為的組織機(jī)構(gòu),主要任務(wù)是生成和監(jiān)督執(zhí)行作戰(zhàn)指揮決策,從而影響和支撐作戰(zhàn)指揮活動(dòng)。參照文獻(xiàn)的劃分方法,該系統(tǒng)由作戰(zhàn)指揮決策主體、決策問(wèn)題和決策信息環(huán)境等子系統(tǒng)構(gòu)成,其中編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策主體子系統(tǒng)包含參與決策的指揮員和參謀人員;決策目標(biāo)子系統(tǒng)對(duì)應(yīng)著構(gòu)成有向無(wú)環(huán)圖的一組存在偏序關(guān)系的階段性決策目標(biāo)[11];決策信息環(huán)境子系統(tǒng)對(duì)應(yīng)著現(xiàn)實(shí)海戰(zhàn)場(chǎng)透過(guò)各類(lèi)傳感器在指揮信息系統(tǒng)中所形成的數(shù)字化海戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì),以及在決策人員意識(shí)中所映射出的邏輯海戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。具體特征分析如下。
作戰(zhàn)指揮決策主體子系統(tǒng)包含兩部分決策人員,分別是決策者(指揮員)和決策分析人員(參謀人員),在組織結(jié)構(gòu)和決策機(jī)制等方面,具有如下特征。
1)首長(zhǎng)負(fù)責(zé)下的分工協(xié)作。編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策主體之間存在分工協(xié)作,體現(xiàn)為同一層次面向具體業(yè)務(wù)領(lǐng)域的橫向業(yè)務(wù)分工,以及不同層次面向“目標(biāo)—手段鏈”的縱向決策分工。
2)多學(xué)科性。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)具有很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性,因此指揮人員包含了各類(lèi)專(zhuān)業(yè)人員,不同專(zhuān)業(yè)在作戰(zhàn)行動(dòng)方面具有各自的隱性知識(shí)和作戰(zhàn)行動(dòng)樣式,彼此難以相互替代。
3)多層次性。決策主體職責(zé)、信息獲取渠道和權(quán)限等方面具有層次性,更重要是經(jīng)驗(yàn)、視野、考慮問(wèn)題角度、深度和全面程度等方面也具有層次性。
4)結(jié)構(gòu)柔性。在正式結(jié)構(gòu)外,決策主體之間的橫向信息交流和討論形成了靈活的非正式組織,彌補(bǔ)了橫向和縱向分工所可能出現(xiàn)導(dǎo)致信息傳遞延時(shí)和對(duì)局部?jī)?yōu)勢(shì)的過(guò)度追求。
5)決策機(jī)制靈活。在相對(duì)穩(wěn)定固化的作戰(zhàn)指揮決策程序基礎(chǔ)上,但在我軍“靈活機(jī)動(dòng)”的作戰(zhàn)指揮思想指導(dǎo)下,決策機(jī)制和決策流程往往與指揮員的決策風(fēng)格相關(guān)。
艦艇作戰(zhàn)指揮過(guò)程中,決策需要解決的問(wèn)題來(lái)自預(yù)警探測(cè)、態(tài)勢(shì)分析、作戰(zhàn)籌劃和實(shí)時(shí)指揮等作戰(zhàn)指揮環(huán)節(jié),具有如下特征。
1)對(duì)抗性突出。作戰(zhàn)是動(dòng)態(tài)對(duì)抗的過(guò)程,服務(wù)于作戰(zhàn)的作戰(zhàn)指揮決策需要綜合考慮敵我雙方作戰(zhàn)行動(dòng)的對(duì)抗性和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的動(dòng)態(tài)性。
2)復(fù)雜度高。作戰(zhàn)指揮決策需要解決在各類(lèi)約束條件下作戰(zhàn)兵力、行動(dòng)、任務(wù)和資源的組合優(yōu)化,同時(shí)保證指揮過(guò)程的簡(jiǎn)約,使得作戰(zhàn)指揮決策問(wèn)題的復(fù)雜度很高,要求研究根據(jù)不同層次輔助決策能力需求,構(gòu)建完整的具有不同時(shí)空粒度特征的輔助決策問(wèn)題求解方案。
3)動(dòng)態(tài)性強(qiáng)。海戰(zhàn)場(chǎng)演化方向難以預(yù)測(cè),作戰(zhàn)指揮決策過(guò)程具有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性,要求作戰(zhàn)指揮決策過(guò)程一方面需要基于當(dāng)前決策結(jié)果不斷調(diào)整以適應(yīng)海戰(zhàn)場(chǎng)演化,另一方面還能根據(jù)需要對(duì)決策的整個(gè)過(guò)程實(shí)施回溯,以分析原決策結(jié)果失效的原因、程度、合理因素和影響,以便跟蹤決策能在適應(yīng)新情況和繼承原有決策執(zhí)行情況兩方面實(shí)現(xiàn)雙重優(yōu)化。
4)風(fēng)險(xiǎn)厭惡性強(qiáng)。不同決策人員的風(fēng)險(xiǎn)態(tài)度不完全相同,但戰(zhàn)爭(zhēng)勝敗對(duì)個(gè)人和國(guó)家影響深遠(yuǎn),作戰(zhàn)指揮決策整體上偏向于風(fēng)險(xiǎn)厭惡型決策?,F(xiàn)代化海戰(zhàn)中的一次戰(zhàn)斗行動(dòng)都可能具有戰(zhàn)役或戰(zhàn)略層面的影響,使得艦艇作戰(zhàn)指揮決策的風(fēng)險(xiǎn)厭惡性更強(qiáng),要求決策結(jié)果的生成過(guò)程對(duì)指揮員可見(jiàn)可控。
作戰(zhàn)指揮決策信息環(huán)境子系統(tǒng)對(duì)決策人員及決策問(wèn)題的構(gòu)建與求解都有影響,其特征如下。
1)決策信息龐雜稀疏,真?zhèn)坞y辨。不同原理及精度的傳感器從某一側(cè)面反映出海戰(zhàn)場(chǎng)的狀態(tài),數(shù)據(jù)融合形成的數(shù)據(jù)化海戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境只能實(shí)現(xiàn)海戰(zhàn)場(chǎng)可觀測(cè)部分的抽象,信息過(guò)載的同時(shí),其本身仍然具有稀疏特性,如何有效保護(hù)指揮員的注意力是輔助決策所需要解決的問(wèn)題。此外,作戰(zhàn)雙方往往會(huì)實(shí)施信息隱藏、欺騙和刻意制造假象的對(duì)抗性行動(dòng),實(shí)際上,戰(zhàn)爭(zhēng)過(guò)程中存在大量影響作戰(zhàn)決策的不確定性因素。
2)數(shù)據(jù)化的海戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境在決策人員思維中具有不同的形態(tài)?,F(xiàn)實(shí)海戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)化成統(tǒng)一態(tài)勢(shì)后,在決策人員認(rèn)知模式、知識(shí)、情感和決策環(huán)境等因素的綜合影響下,在決策人員思維中形成邏輯上的海戰(zhàn)場(chǎng)情況,包括可觀測(cè)和聯(lián)想預(yù)測(cè)等方面,由于決策人員的多層次性和多學(xué)科性,決定了現(xiàn)實(shí)海戰(zhàn)場(chǎng)情況在決策人員思維中具有不同的形態(tài)。
3)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的演化特征要求實(shí)施及時(shí)決策。能否發(fā)現(xiàn)并把握戰(zhàn)機(jī),先于對(duì)手行動(dòng),關(guān)鍵在于能否正確了解戰(zhàn)場(chǎng)情況、預(yù)測(cè)態(tài)勢(shì)演化方向和及時(shí)生成決策并予以實(shí)施,對(duì)決策而言,在有限計(jì)算資源條件下,“及時(shí)”并不等于“盡快”,需要均衡問(wèn)題求解的時(shí)效性和優(yōu)化程度。
艦艇編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策模式是作戰(zhàn)指揮決策系統(tǒng)行為特征的抽象,系統(tǒng)的行為特征則與子系統(tǒng)的特征緊密相關(guān),在前述分析艦艇編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策系統(tǒng)特征的基礎(chǔ)上,從子系統(tǒng)的特征類(lèi)別入手,構(gòu)建作戰(zhàn)指揮決策模式的內(nèi)涵,如表1所示。
表1 作戰(zhàn)指揮決策模式的內(nèi)涵
基于作戰(zhàn)指揮決策模式內(nèi)涵,考慮不同特征取值的相容性,識(shí)別出五類(lèi)作戰(zhàn)指揮決策模式,如表2所示。由于對(duì)決策目標(biāo)最優(yōu)化的追求本身所假定的是決策者具有完全理性且要求信息環(huán)境完備,在邏輯思維的指導(dǎo)下環(huán)境信息需要不斷地結(jié)構(gòu)化和可計(jì)算化,而對(duì)直覺(jué)思維的側(cè)重則偏重于對(duì)環(huán)境信息的數(shù)據(jù)化和可視化,因此進(jìn)一步分析可得知艦艇編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策模式的關(guān)鍵分類(lèi)準(zhǔn)則取決于對(duì)決策人的理性假定、思維方式和決策問(wèn)題求解方式三個(gè)方面。后續(xù)主要基于這三個(gè)方面討論作戰(zhàn)指揮決策模式對(duì)作戰(zhàn)輔助決策模式設(shè)計(jì)的啟示。
指揮信息系統(tǒng)的輔助決策能力,應(yīng)面向決策主體的需要,在特定情況下以恰當(dāng)?shù)姆绞教峁┖线m的服務(wù),或者說(shuō)作戰(zhàn)輔助決策模式的設(shè)計(jì)應(yīng)與作戰(zhàn)指揮決策模式相適應(yīng)。為適應(yīng)現(xiàn)代海戰(zhàn)特征,艦艇編隊(duì)作戰(zhàn)指揮決策模式的研究對(duì)指揮信息系統(tǒng)的作戰(zhàn)輔助決策模式設(shè)計(jì)有如下啟示。
表2 作戰(zhàn)指揮決策模式分類(lèi)
基于運(yùn)籌分析的指揮信息系統(tǒng)輔助決策模式,本質(zhì)上是基于決策主體的完全理性假設(shè),以是否能夠輔助指揮員做出最優(yōu)決策作為評(píng)價(jià)系統(tǒng)優(yōu)劣的準(zhǔn)則??紤]到敵我雙方作戰(zhàn)行動(dòng)的不透明性、對(duì)抗性和欺騙性,無(wú)論信息技術(shù)發(fā)展到何種程度、敵我雙方的信息化程度差距有多大,作戰(zhàn)指揮決策的信息總是不完備的,因此基于完全理性假定的輔助決策模式適應(yīng)性較差,輔助決策能力難以持續(xù)提升。
在充滿對(duì)抗和欺騙的戰(zhàn)場(chǎng)上,信息是不完備的,甚至是不可靠和相互沖突的,在諸多不確定條件下,指揮人員的決策行為更符合這種有限理性假定。以此為基礎(chǔ),決策目標(biāo)的設(shè)定應(yīng)該是以滿意為目標(biāo),模型求解更多的是尋求可行解,這就意味著可以采用效率較高的通用并行搜索算法來(lái)求解滿足約束條件的決策結(jié)果。
從邏輯思維入手來(lái)實(shí)施輔助決策,屬于通過(guò)量化方法來(lái)研究作戰(zhàn)指揮決策問(wèn)題的思路,將非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題逐步轉(zhuǎn)化為半結(jié)構(gòu)化和結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的方式構(gòu)建各式各類(lèi)的作戰(zhàn)模型,從戰(zhàn)斗條令或作戰(zhàn)訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)中衍生出典型作戰(zhàn)樣式和作戰(zhàn)模型的優(yōu)化目標(biāo),為指揮員提供輔助決策支持。其適用的前提是決策目標(biāo)和可選方案是確定且清晰的,基于當(dāng)前戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境就可以計(jì)算出決策結(jié)果。
從直覺(jué)形象思維入手來(lái)實(shí)施輔助決策,需要研究作戰(zhàn)知識(shí)的按需展示,構(gòu)建完整的輔助決策信息環(huán)境,擴(kuò)展和引導(dǎo)指揮員的認(rèn)知。在可選方案不清晰的情況下,決策的形成過(guò)程是一個(gè)不斷確定任務(wù)分解路徑的設(shè)計(jì)過(guò)程,此時(shí)直覺(jué)形象思維占據(jù)主導(dǎo)地位?,F(xiàn)實(shí)情況下,指揮人員往往難以接受一個(gè)決策過(guò)程不可見(jiàn)的決策結(jié)果,如果將決策結(jié)果的形成過(guò)程視為一個(gè)在決策問(wèn)題解空間中確定搜索路徑的過(guò)程,那這個(gè)搜索路徑應(yīng)該是由指揮決策人員自己來(lái)確定,計(jì)算機(jī)則在這個(gè)過(guò)程中通過(guò)擴(kuò)展指揮員的認(rèn)知為手段來(lái)提供輔助決策能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)指揮人員的決策增強(qiáng)。
理性主義決策模式下,強(qiáng)調(diào)在行動(dòng)之前先做好計(jì)劃。艦艇編隊(duì)實(shí)施的進(jìn)攻型作戰(zhàn)籌劃,往往采取理性決策模式,核心是制定出切實(shí)可行的作戰(zhàn)計(jì)劃。
漸進(jìn)主義決策模式強(qiáng)調(diào)事物的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)前后銜接不間斷的過(guò)程,任何新的決策都不得不考慮原有決策所造成的既成事實(shí),或者決策人員沒(méi)有足夠的時(shí)間和和智慧洞悉每一項(xiàng)決策備選方案的后果,所以必須盡快做出決策,然后邊執(zhí)行邊修改。艦艇編隊(duì)所遂行的防御性作戰(zhàn)行動(dòng),或者進(jìn)攻型作戰(zhàn)的作戰(zhàn)實(shí)施階段,往往采取的是漸進(jìn)主義決策模式,其核心是作戰(zhàn)計(jì)劃的動(dòng)態(tài)調(diào)整。
不同作戰(zhàn)任務(wù)所需要和所允許的作戰(zhàn)籌劃時(shí)間不盡相同,盡善盡美的作戰(zhàn)籌劃往往是不存在的,這就要求作戰(zhàn)指揮決策問(wèn)題的求解算法需要有足夠的靈活性,算法的精度(解的優(yōu)化程度)應(yīng)該能夠隨著求解時(shí)間的增加和平臺(tái)計(jì)算能力的增強(qiáng)呈現(xiàn)非遞減的趨勢(shì),時(shí)間不夠時(shí)盡快給出可行解,然后根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)情況變化不斷給出調(diào)整建議;在時(shí)間充裕時(shí)則尋找更優(yōu)的決策方案。
編隊(duì)將是海軍遂行海上作戰(zhàn)任務(wù)的主要兵力編成形式,基于信息系統(tǒng)的決策支持將是編隊(duì)所轄作戰(zhàn)平臺(tái)以體系方式存在和行動(dòng)的關(guān)鍵所在,在面向決策的指揮信息系統(tǒng)輔助決策模式設(shè)計(jì)過(guò)程中,作戰(zhàn)指揮決策模式是牽引性理論。不同類(lèi)型的編隊(duì)作戰(zhàn)指揮活動(dòng)對(duì)應(yīng)著相適應(yīng)的輔助決策模式,為進(jìn)一步提升編隊(duì)作戰(zhàn)輔助決策能力,未來(lái)編隊(duì)指揮信息系統(tǒng)需拓展輔助決策服務(wù)的范圍,增加對(duì)新的輔助決策模式的支持,更好地與作戰(zhàn)指揮活動(dòng)中的決策模式相適應(yīng),包括更好地?cái)U(kuò)展作戰(zhàn)指揮決策人員的認(rèn)知能力、通過(guò)指引問(wèn)題求解搜索路徑和縮小問(wèn)題解空間等方式輔助實(shí)現(xiàn)決策問(wèn)題的求解、以及輔助形成更完整簡(jiǎn)練的決策信息環(huán)境等,從而為編隊(duì)作戰(zhàn)指揮人員提供更全面系統(tǒng)實(shí)用的輔助決策工具。