基于社會網絡分析法的網絡空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標體系構建方法

哈軍賢， 王勁松

(解放軍信息工程大學指揮軍官基礎教育學院， 河南 鄭州 450001)

基于社會網絡分析法的網絡空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標體系構建方法

哈軍賢， 王勁松

(解放軍信息工程大學指揮軍官基礎教育學院， 河南 鄭州 450001)

分析了網絡空間作戰(zhàn)指揮效能評估要素劃分依據和指標提取原則，從效能指標和基礎指標2方面提出了47項評估指標，運用社會網絡分析法建立了評估指標體系結構，并對指標體系結構網絡進行了中心性分析，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絡空間作戰(zhàn)指揮活動中的核心性程度3個方面的排序結果，可為網絡空間作戰(zhàn)指揮效能評估提供有力支持。

網絡空間作戰(zhàn)； 作戰(zhàn)指揮； 指揮效能； 社會網絡分析法

網絡空間高度互聯(lián)，作戰(zhàn)行動在物理域、信息域、認知域等領域同步展開，作戰(zhàn)指揮活動全網聯(lián)動、瞬時高效、環(huán)境復雜，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鍵，開展作戰(zhàn)指揮效能評估旨在及時發(fā)現作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的不足，進而進行有針對性的改進。網絡空間作戰(zhàn)指揮活動間的關系不再是簡單的遞進和累加，而是具有互動性、整體性和網絡化效應，傳統(tǒng)的指標體系構建方法已很難滿足評估需求。許相莉等[1-2]運用復雜網絡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，目前針對網絡空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標體系方面的研究成果還相對較少。

社會網絡是社會個體成員之間因為“互動”而形成的相對穩(wěn)定的關系體系，其關注的是各行動者間的聯(lián)系及網絡整體結構環(huán)境對個體行動的影響[3-4]。社會網絡分析法是一種根據數學方法、圖論等發(fā)展起來的結構分析法，其通過對行動者之間關系的可視化呈現，以及對行動者在網絡社群中的地位和作用的“中心性”分析，為研究網絡空間作戰(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。筆者運用社會網絡分析法分析了網絡空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標間的關系，并進行了可視化描述，為網絡空間作戰(zhàn)指揮效能評估提供了有力支持。

1 評估要素劃分依據及指標提取原則

1.1 評估要素劃分依據

1)網絡空間作戰(zhàn)指揮機構的內部要素設置是指揮效能生成的基礎。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[5-6]。指揮機構是指揮活動的直接產生者，網絡空間作戰(zhàn)指揮機構的內部要素設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。按照有利于網絡空間戰(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，綜合考慮網絡空間作戰(zhàn)指揮活動與我軍作戰(zhàn)指揮實際，網絡空間作戰(zhàn)指揮機構內部要素可編組為戰(zhàn)場態(tài)勢感

知中心、并行決策計劃中心、實時協(xié)調控制中心和綜合保障中心。相應地，網絡空間作戰(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)調控制效能和綜合保障效能。

2)網絡空間作戰(zhàn)指揮活動間的關系決定了指揮效能間的聯(lián)系。依據指揮流程，網絡空間作戰(zhàn)指揮綜合保障效能在作戰(zhàn)環(huán)境維持、信息系統(tǒng)保障方面具有基礎支撐作用，是其他網絡空間作戰(zhàn)指揮效能產生的前提；網絡空間戰(zhàn)場態(tài)勢感知中心可提供戰(zhàn)場網絡地圖、通用態(tài)勢圖和定制態(tài)勢等信息產品，網絡空間戰(zhàn)場態(tài)勢感知效能是并行決策計劃效能、實時協(xié)調控制效能發(fā)揮的基礎；并行決策計劃效能、實時協(xié)調控制效能通過空間作戰(zhàn)效果反饋、評估、調控以及決心修正等發(fā)生相互作用。同時，網絡空間戰(zhàn)場依托電磁頻譜而存在，戰(zhàn)場環(huán)境具有虛擬性、高技術性和復雜性，因而指揮環(huán)境顯著影響網絡空間作戰(zhàn)指揮效能的最終發(fā)揮。指揮活動間的關系及評估要素構成如圖1所示。

圖1 指揮活動間的關系與評估要素構成

1.2 指標提取原則

1)著眼網絡空間作戰(zhàn)指揮的一體化特征。網絡空間作戰(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。在復雜的多回路信息交互產生的“黏合”作用下，單項指揮活動的“擾動”對指揮系統(tǒng)會產生“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，而應著重體現網絡空間作戰(zhàn)指揮的一體化特征，既要注重反映網絡空間作戰(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有體現。

2)體現網絡空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的運行特征。網絡空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的基本構成要素包括高素質的指揮員與技術專家群體，高度一體化的指揮機關和自動化、智能化的指揮手段等。各要素應按照特定的組織形式展開指揮活動，形成指揮指令， 并產生指揮系統(tǒng)行為。提取網絡空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標的要求：(1)應能充分地體現網絡空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的要素；(2)要充分地刻畫網絡空間態(tài)勢感知、決策計劃、協(xié)調控制和綜合保障等活動，并反映網絡空間作戰(zhàn)指揮的對抗性；(3)要突出網絡空間作戰(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。網絡空間作戰(zhàn)指揮高技術性強、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)調控制難度大，對評估指標的提取提出了更高的要求。應根據建模要求，并權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、在網絡空間作戰(zhàn)指揮效能評估中所起作用的大小、對最終評估結果的影響程度等為依據，確定具體指標要素的涵蓋范圍，其表征意義應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實的收集渠道，可通過數學公式、網絡空間作戰(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 評估指標體系與指標體系網絡結構

2.1 評估指標體系

網絡空間作戰(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。依據評估要素劃分依據及指標提取原則，對網絡空間作戰(zhàn)指揮效能影響因素進行分析，可得相應的評估指標體系，如圖2所示。

圖2 網絡空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標體系

2.2 指標體系網絡結構

網絡空間作戰(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，構成回路并作用于指揮活動，形成網絡空間作戰(zhàn)指揮信息鏈，如圖3所示。

依據圖3可建立網絡空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標有向網絡關系矩陣，如圖4所示，其中：通過兩兩比較，評估指標間有互動影響關系記為1，否則為0。

利用社會網絡分析工具Network軟件對評估指標有向網絡關系矩陣圖進行可視化處理，可得網絡空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標體系網絡結構，如圖5所示。

圖3 網絡空間作戰(zhàn)指揮信息鏈

圖4 評估指標有向網絡關系矩陣

圖5 網絡空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標體系網絡結構

3 指標體系網絡結構中心性分析

1)指標的點度中心度

在社會網絡分析中，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。節(jié)點i的絕對點度中心度CAD(i)為

CAD(i)=i的度數。

(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)與圖中節(jié)點的最大可能的度數之比，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)/(n-1)，

(2)

式中：n為網絡的規(guī)模。根據式(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)點的實際度數占所有節(jié)點的實際度數的比率。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

在社會網絡分析中，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，體現了行動者對資源的控制程度。設gjk為節(jié)點j、k之間存在的最短路徑數，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之間存在的經過節(jié)點i的最短路徑數，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較其他指標對網絡空間作戰(zhàn)指揮信息資源擁有更大的控制權。

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。接近中心度值越大，表明該節(jié)點越不是網絡的核心節(jié)點。

(6)

根據式(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)各指標的排序結果各不相同，表明在不同的側重點下指標的作用不同。2)點度中心度體現了某節(jié)點與其他節(jié)點產生關系的能力；接近中心度、中間中心度體現了節(jié)點控制網絡中其他節(jié)點之間交往的能力，并著重刻畫了網絡中所有節(jié)點之間的關系，表明應用社會網絡分析法構建網絡空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標體系的合理性。3)通過針對性的網絡空間作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)建模，可較好地分析加強網絡空間指揮能力建設的方法與措施。

4 結論

筆者運用社會網絡分析法，構建了網絡空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標體系，并對指標體系網絡結構進行了中心性分析，所得結果反映了網絡空間作戰(zhàn)指揮效能指標間的關系與指標的地位、作用，可為相應評估模型的建立、指揮系統(tǒng)的建設等提供參考。目前，網絡空間作戰(zhàn)指揮仍在發(fā)展之中，筆者在網絡空間作戰(zhàn)指揮效能評估指標的內容、指標間的關系研究方面仍具有局限性，下一步，將加強網絡空間作戰(zhàn)指揮活動、指揮信息特點等方面的研究，為網絡空間作戰(zhàn)指揮效能評估提供更多支持。

[1] 許相莉，胡曉峰.一種基于復雜網絡理論的網絡空間作戰(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.

[2] 胡曉峰，許相莉，楊鏡宇.基于體系視角的賽博空間作戰(zhàn)效能評估[J].軍事運籌與系統(tǒng)工程，2013，27(1)：5-9.

[3] 斯坦利·沃瑟曼，凱瑟琳·福斯特著.陳禹，孫彩虹譯.社會網絡分析方法[M].北京：中國人民大學出版社，2012：4-7.

[4] 劉軍，社會網絡分析導論[M].北京：社會科學文獻出版社，2004：4-10.

[5] 丁邦宇.作戰(zhàn)指揮學[M].北京：軍事科學出版社，2004：82.

[6] 王勁松，哈軍賢，王南星.網絡空間作戰(zhàn)指揮機構編組研究[J].指揮學報，2016，37(2)：33-34.

(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