作戰方案的計算機描述可行性研究

尹岳昆，周 杰，史春民

（1.海軍潛艇學院，山東 青島 266041；2.海軍92882部隊，山東 青島 266000）

0 引 言

指揮控制（Command and Control，C2）是軍隊作戰最重要的活動之一。為了完成軍隊的作戰使命，指揮員在計劃、調整、協調以及控制軍隊及其作戰行動的過程中需要部署安排各種人員、設備、通信、設施、過程等，并由此實現其指揮控制功能[1]。在作戰過程中，各種指揮控制信息如指揮員的意圖、命令、指示等，需要在各下屬單位之間快速交流和溝通，以滿足快節奏作戰行動的需要，指揮控制也因此成為技術革新的關鍵目標。

1 作戰方案形式化描述的必要性

1.1 指控系統發展的需求

進入21世紀以來，各國軍隊出現了不少數字化、自動化指揮控制系統（如一般意義上的C4ISR系統以及具有多種功能的作戰分析支持系統），由此導致以往局限于人與人之間交流、以自由文本形式出現的指控信息需要進行數字化、標準化，從而提供給各類指控系統進行分析和處理。換言之，越來越多的指控信息將不僅僅是在人-機之間交流，更多地變為自動化系統間無人參與的信息傳輸。

1.2 作戰仿真發展的需求

對指揮控制信息進行數字化、標準化的另一個需求源于作戰仿真。作戰仿真在輔助決策支持、作戰計劃開發方面已經顯示出其無可替代的重要性[2]。在指控領域，盡管最終仍然需要人做出決策，但已經出現了越來越多的自動或半自動的決策支持系統。這些決策支持系統無一例外均使用仿真技術來預測、評估未來行動的結果[3]。目前，在這些決策支持系統中進行仿真時，需要大量的準備時間將想定、方案編碼成各系統特定的輸入格式，以及使用大量資源來分析理解態勢并對方案進行處理。這種不足同樣是由于指控信息沒有標準化、數字化的統一形式。因此，在指揮控制與作戰仿真之間存在一個迫切需要填補的“空白”——將傳統的指控信息轉換成仿真系統所能理解的數字信息以及從仿真系統中獲得可操作性的結論。

2 通用描述語言的基本特征

基于以上需求，迫切需要面向作戰仿真的要求提出一種適合描述戰方案的形式化語言（Operation Plan Def i nition Language，OPDL），即通用的、形式化的適合描述作戰方案的語言[4]。這種語言不是自然語言的簡單變種，而是數字化、無歧義的。用它所描述的作戰計劃、方案不提供給指揮員閱讀理解用，而是作為作戰仿真系統的輸入。另一方面，這種語言不應該限制指揮員意圖的充分表達，即語言需要具有強大的表達能力[5-6]。

這種語言的主要用途是將自然語言描述的作戰方案、想定表示成無歧義的、數字化、規范化的方案、想定。后者可以整理并添加到公共的想定方案庫中。每個作戰仿真系統都可以在保持核心方案內容不變的前提下對這些方案進行個性化定制（增加每個仿真系統所需要的特定額外信息），只要仿真系統支持OPDL語言，定制后的想定方案就可以直接作為仿真系統的輸入進行仿真，其用途如圖1所示。

圖1 通用作戰方案描述語言的用途

研究通用的、形式化的作戰方案描述語言的目的是在指揮和技術之間搭建“橋梁”[7]，填補作戰仿真與指揮控制之間的“空白”。 OPDL作為一種開放的、規范化的語言滿足了大多數作戰仿真推演系統的需要。使用通用的作戰方案描述語言可以極大減少作戰仿真所需要的前期工作，同時也有助于想定方案的重用以及仿真推演系統之間的互操作性。此外，盡管OPDL被作為一種仿真輸入語言而提出，但它同樣可以作為各種可視化方案輔助生成工具的輸出語言。

3 作戰方案基本架構分析

若要設計一種面向作戰仿真的作戰方案形式化描述語言，必須對作戰方案的結構和內容進行深入的研究和把握，下文將從作戰方案描述中經常涉及的幾個概念入手，對作戰方案展開分析。

3.1 相關概念

本文中多次提到“作戰方案”“作戰想定”“仿真想定”等名詞，它們在內容、范疇和格式等方面存在諸多異同：

作戰想定：按照訓練課題對作戰雙方的企圖、態勢以及作戰發展情況的設想和假定。

作戰方案：亦稱作戰預案，是關于作戰行動實施辦法的設想，是作戰計劃的雛形。一個作戰行動可有一個或數個作戰方案。

從以上定義可以看出，“作戰想定”是作戰方案制定的依據，它除了構建起戰場態勢和環境外，還對敵我雙方兵力的交互規則做出了規定，“作戰方案”更偏向于指導實際作戰行動，是指揮員決心的具體體現。它是指揮員根據想定情況（戰時的實際情況）分析得出的對策，不同的指揮員對于同一個作戰想定可能會做出不同的作戰方案。

作戰方案和作戰想定都可以翻譯為“Military Scenario”，美軍將“Military Scenario” 的概念定義為當前態勢與下一步行動計劃的綜合，并認為“Military Scenario”應該涵蓋戰術圖、控制措施，地形、天氣以及作戰單元的協同關系、從屬關系和組織關系等。除此之外，還應該包括任務計劃目標、態勢以及其他與任務計劃執行相關的數據信息。

仿真想定（Simulation Scenario）：針對軍事應用系統而言，是對軍事應用系統在未來作戰中的應用背景、應用模式、應用過程規范的描述，是設計仿真對象與仿真劇情，開發仿真系統的基本依據。一般來講，仿真想定包括與相關地理環境或作戰能力數據庫的鏈接信息，作戰實體、作戰單元以及它們的屬性（組成、部署情況等），控制措施和戰術圖數據等。

仿真想定區別于我軍在軍事應用上的軍用文書（包括作戰想定和作戰方案在內的具有規范格式的各種文電、圖表的統稱）。主要有以下區別：

（1）應用對象不同。軍用文書所面向的對象是參加作戰和訓練的部隊，而仿真想定面向的對象是軍事應用系統的仿真技術人員。

（2）產生的目的不同。軍用文書的目的是指導和指揮部隊的訓練和作戰行動，而仿真想定的目的是提供給仿真技術人員，對軍事應用系統進行效能仿真，描述系統在未來作戰中可能應用的作戰背景、應用模式、應用過程，為構建仿真劇情、開發仿真系統提供依據。

（3）描述的內容不同。軍用文書主要描述的是作戰雙方的企圖、態勢、作戰發展情況，部隊的任務等；仿真想定描述的是軍事應用系統的效能指標、系統的指揮關系結構、作戰力量、作戰過程等。因此，仿真想定和軍用文書在本質上存在區別，不能混淆，但仿真想定開發借鑒了軍用文書相關內容。

綜合以上概念和本文研究目的可以發現，論文的研究過程就是從“人與人”交流的自然語言向計算機可以理解的形式化語言過渡的過程，從某種意義上講，也可以理解為從傳統的軍用文書向仿真想定過渡的過程。要實現這個過渡就必須對現行作戰方案在內容和結構上做深入探討。

3.2 作戰方案基本結構

以潛艇作戰方案為例進行分析可以發現：雖然潛艇在完成不同的作戰任務時，具體的作戰行動不盡相同，但其在總體的結構框架和內容上卻有著很大的相似性。基本都包括對作戰任務的理解、情況的分析判斷和由此得出的結論、戰斗決心、戰斗行動方案、組織指揮和通信規定、請求上級協調解決的問題和建議、完成戰斗準備時限和預先展開時機等內容。基本涵蓋了作戰方案的模型框架，所提供的均為作戰方案中的關鍵信息，缺一不可。

3.3 “7W”概念模型

由于本文對作戰方案的描述面向作戰仿真，因此在具體的方案描述過程中，需要對作戰方案進行更加詳細、嚴謹的分析，僅有以上內容板塊的分析遠遠不夠，還需要對描述的內容做進一步細化和更加準確的劃分。在這個分析過程中可以借鑒新聞媒體等領域存在“5W”的概念，并加以擴展，用以更加準確地概括分析潛艇作戰方案，稱為“7W”概念模型。模型結構如圖2所示。

圖2 “7W”概念模型描述的作戰方案示意圖

從上圖中可以看出，七個“W”并不是分割開來、孤立的幾項內容，而是互相引用、互為前提，構成了一個有機整體。該模型以我艇完成上級所賦予的作戰任務這一過程為中心，從整體上概括了各要素之間的關系。因此，“7W”并非原來“5W”簡單意義上數量的擴展，而是根據作戰仿真需求針對作戰方案在內容上進行了新的定義：

“Who”——包含了廣義的作戰實體，不僅涉及己方作戰單元，也包括敵方作戰單元，如我軍作戰平臺（單元）、想定對手的作戰平臺（單元）、可能介入方的作戰平臺（單元）等都是需要描述的作戰實體。

“Why”——主要指上級總的作戰意圖以及根據此意圖提出的整體作戰使命，同時還應該包括方案中要求上級解決的問題和建議，提出問題和建議的理由。

“What”——在上級總的作戰意圖和整體作戰使命下，所賦予作戰單元的作戰任務，指的是潛艇具體要做什么事情。

“When”——在我軍的作戰方案中更多是指要完成某一作戰行動的時間節點或截止點。

“Where”——除了要描述我作戰平臺（單元）的作戰陣地外，還要描述作戰平臺（單元）的行進（航渡）區域，即對作戰平臺（單元）的展開和撤收航線也要做具體描述（主要是對某一段的速度、航行狀態的描述）。

“Which”——優先級。火力優先級表示火力應優先投入到何種目標，是對我方造成威脅的目標還是對作戰全局意義重大的目標，或是對我方造成威脅的多個目標中選取哪個目標進行攻擊。行動優先級表示針對同一情況，可能有多個行動計劃，我方應采取何種計劃來保證任務的完成。

“hoW”——作戰單元針對被賦予的作戰任務所采取的行動，以及針對完成任務過程中可能出現的突發事件、情況根據所制定的行動預案采取的戰術行動。

其中“hoW”是潛艇作戰方案中的動態部分，與MSDL[8]（Military Scenario Def i nition Language，MSDL）定義的行動路線（Course of Action， COA）部分相似，它是作戰方案的核心內容，集中體現了方案制定人員的作戰思想和作戰原則。評價一個作戰方案的優劣，主要是從其行動方案的角度來考慮。由于這部分內容所涉及的是兵力間交互的問題，因此也是作戰方案推演中的核心問題。

“7W”概念模型基本涵蓋了作戰方案中的所有信息，根據該模型進行分析可以使我們更深入地了解作戰方案。同時，“7W”概念模型還囊括了其中各元素之間的關系，為我們在下文的形式化描述中建立合理的語法結構奠定了理論基礎。

3.4 作戰方案的優化

上文通過對作戰方案的分析，得出了其在內容和格式上存在的共同點，并總結了作戰方案描述過程中應該涉及的幾個關鍵方面。隨著信息化條件下戰爭形態的改變，新的形勢必然會對作戰方案的制定提出新的要求，原有的作戰方案已在某些方面與我軍的作戰需求尤其是作戰仿真需求不適應，為改善這種情況，使作戰方案以一種更加靈活、便捷、準確的方式提供給指揮員，同時也為了方便對作戰方案的形式化描述，筆者認為應對其做出優化。

3.4.1 作戰方案格式的模板化

長期以來我軍的方案制定缺乏專門的標準、規定作為指導，整個方案的制定過程很大程度上依靠制定人員的經驗。通過院校調研發現，其畢業班次學員的作戰方案設計在格式上基本參照往屆學員的設計模板。在部隊調研過程中也發現，方案制定過程多是將之前的方案模板作為一種不成文的規定，按照其格式、內容編寫。通過上述方式制定的方案雖然在總體結構上相似，但具體內容卻五花八門，給指揮員的理解造成不便。近年來我軍流行使用一種基于模板的方案生成方法，方案制定人員只需根據戰場態勢和作戰企圖做出分析，并在相應部分采用“填空”的方式便可快速生成作戰方案。由此可見，“模板”的方法在作戰方案制定方面有一定生命力，值得推廣。

然而，現有的作戰方案模板還不夠規范，其在內容上還有可能存在某些信息缺漏或是信息過于繁瑣的問題，因此并沒有作為一種標準確定下來。為解決該問題，可以集中作戰指揮領域的多個專家，廣泛征求作戰部隊的意見和建議，在全面考慮部隊作戰需求的基礎上制定一個通用的作戰方案模板，并將其作為各種作戰方案制定時必須遵循的規范。這種方法有利于作戰方案的快速生成，減輕方案制定人員的工作量。內容詳盡、規范的作戰方案有助于指揮員理解上級意圖和指揮戰斗。同時，模板化作戰方案滿足了作戰仿真的需求，便于仿真人員對其進行形式化的描述。

3.4.2 作戰方案內容的精細化

作戰方案對敵情的描述中，一般均包含對敵方兵力部署、對我方可能造成的威脅以及我方可能遭遇的突發敵情的分析，但卻對敵方作戰行動沒有詳細的分析，比如某作戰對手反潛機已在XXX范圍內實施不定期反潛巡邏，發現我潛艇后，可能使用聲納浮標或吊放聲納進行跟蹤，也有可能對我方實施魚雷攻擊或召喚其他反潛兵力對我方實施打擊。以往的作戰方案中只出現其反潛機的基本部署情況，對于其發現我方潛艇后可能采取的行動以及何種行動對我方威脅最大卻沒有分析。又比如潛艇布雷方案中，我潛艇要突破反潛封鎖區進入布雷陣地布雷，以往的突破方案中提出了突破封鎖線的具體實施辦法，卻缺少說明一旦突破過程中我潛艇被對方發現后該如何行動（是繼續突破布雷完成任務？還是積極反擊摧毀敵反潛兵力再完成任務？又或是積極防御、規避后返回待機陣地并再次伺機突破？）。筆者認為這些內容在作戰方案中應有明確體現，使作戰方案的內容更加完整，使指揮員在方案執行過程中有章可循，而不是僅僅依靠自身的經驗臨機決策。基于以上觀點，對作戰對手的作戰行動分析至少應該包括如下內容：

（1）作戰對手可能采取的作戰行動和作戰手段。在該部分分析中，需要對目標行動做全面分析，只要其有可能采取，哪怕是很小的可能也必須進行分析。

（2）作戰對手最有可能采取的作戰行動和作戰手段。針對以上分析的幾種可能采取的行動，根據戰場態勢、對手作戰習慣和特點等綜合判斷，得出其最有可能采取的作戰行動。

（3）作戰對手可能采取的對我方威脅最大的行動。在其可能采取的作戰行動中，何種行動對我方構成威脅最大（由于對戰場態勢等情況考慮角度不同，其最有可能采取的行動并非絕對是對我方構成威脅最大的行動）。

（4）該行動對我方威脅最大的原因。目標對我方造成的威脅可能來自多個方面，有可能采取該行動有利于對我方潛艇的遠距離探測，從而先于我方攻擊，也有可能是敵方采取該行動可與其他兵力構成火力協同，對我方實施密集攻擊等。

對敵作戰行動進行詳細、全面的分析可以使指揮員在指揮作戰過程中成竹在胸，做到應對自如。同時只有分析了戰場中的各種兵力行動，才能在作戰仿真中實現兵力交互，而不僅僅是人為設置交互條件讓參戰兵力被動地根據條件產生交互行為。對兵力行動的分析必將會為作戰方案的推演起到關鍵作用。

4 結 語

本文以潛艇作戰方案為例，對作戰方案在結構和內容方面進行了分析，基本可以將其歸結為配置信息、戰場信息、兵力信息、海情信息、態勢圖和行動方案六個方面。面向作戰仿真，根據作戰方案模板化的趨勢對方案的制定提出了建議，為作戰方案的形式化描述打下基礎。

下一步，利用可擴展標記語言XML（eXtensible Markup Language，XML）的自描述性、數據的結構化和層次化、數據結構的開放性等特點[9-10]，通過進一步研究，一定可以為OPDL的設計提供可行的解決方案。