兵棋推演規則公共標準庫體系的構建

胡紅娟 蔡亞 雷洋

兵棋推演規則公共標準庫體系的構建

胡紅娟 蔡亞 雷洋

南京模擬技術研究所，江蘇 南京 210016

兵棋推演規則是計算機兵棋推演的核心。為了實現計算機兵棋推演平臺的統一性及可擴展性，建立良好的規則公共標準庫體系是平臺研究的一項重要工作。在闡述了計算機兵棋推演平臺的設計框架以及兵推規則在平臺中作用的基礎上，結合兵推規則的特點及構建原則，詳細分析了兵棋推演規則公共標準庫體系的規則模型構建、分類定義以及管理方法。

計算機兵棋推演平臺；規則；公共標準庫

引言

兵棋使用棋子表示作戰單位，棋子動作表示作戰行動，推演回合表示作戰進程，用擲骰子、查表的方式裁決作戰行動結果，是一種具有定量裁決和量化分析的推演訓練手段。它的三大要素為棋子、地圖和規則。棋子和地圖分別代表作戰力量和作戰環境。規則是對推演進程和作戰行動進行裁決的依據。它處于非常核心的地位，支撐著整個系統的運行，并決定整個系統的真實度。規則是根據實戰情況結合概率統計學設計的推演控制及裁決方法。它需要系統設計人員與不同軍兵種專業軍事人才的協同才能完成。結合兵棋推演系統的不同應用場景，需根據各軍兵種武器裝備和作戰行動特點不斷建立和擴充規則。隨著規則的不斷建立，所涉及的數據量也越來越豐富，因此需要對規則進行標準化定義并統一管理[1]。

本文以計算機兵棋推演平臺的研制為背景，提出了規則的公共標準庫設計、建設以及管理方法，實現了兵棋推演規則體系的建設、開發過程域管理、數據維護及權限管理。

1 平臺體系結構

計算機兵棋推演平臺依托計算機智能及網絡技術，采用面向數據服務的設計理念，提供一套兵棋推演平臺和推演要素可視化開發工具，用于各軍兵種指揮院校、科研院所開發具有各自專業特點的兵棋推演系統。依托該平臺可有效解決計算機兵棋推演系統建設標準不統一、重復開發、開發效率低、不能互聯等問題。

計算機兵棋推演平臺體系結構分為三個層級：基礎數據層、平臺層、應用層，詳情見圖1。通過本平臺層提供的各項技術模塊，系統開發者可以通過模塊的組合應用生成應用層中描述的各項軟件功能。

圖1 平臺總體設計框圖

基礎數據層以兵推規則公共標準庫、基礎數據為主要內容，在底層構建平臺數據服務層。

平臺層為平臺的核心模塊層，為兵棋要素編輯、兵棋推演交互、平臺運行和數據維護等功能提供支撐。

應用層是基于平臺層結合用戶需求而生成的不同的兵棋推演應用系統。

兵推規則位于計算機兵棋推演平臺的基礎數據層，為平臺層各模塊以及應用層各應用軟件提供數據支撐，在推演過程中提供數據服務。

2 設計思路和實現

為滿足計算機兵棋推演在海軍、空軍和其他各軍兵種等不同領域的應用需求，需要對國內外各軍兵種的作戰運用數據、各級指揮流程進行規則建模，并一管理，最終形成一套兵推規則的建立標準和數據庫。平臺建立了規則標準庫設計方法，包括規則模型構建、分類定義和規則庫管理，實現規則的可視化建模、規范定義和統一管理。

2.1 規則模型構建

平臺從軍事模型層、行動定義層以及邏輯實現層三個層級對軍事模型進行拆解分析，見圖2。首先從軍事模型層出發將作戰行動分為易于管理和控制的行動階段，按階段拆解成不同的階段模型，如機動模型、火力模型、偵察模型、工程模型和通信模型等；行為定義層梳理各行動階段的行為操作，通過行為定義生成行為編碼；邏輯實現利用計算機技術對各行動階段及行為操作進行建模，并建立相應的映射關系，實現軍事模型層到邏輯實現層的作業響應和裁決反饋。

在邏輯實現層，平臺設計了規則模塊專門用于實現規則的編輯與解析功能。

規則模塊的編輯功能基于規則體系與推演系統松耦合且便于校驗維護的設計思想，提供了一套可視化規則建模工具，包括推演流程編輯、行動裁決流程編輯以及作戰效能裁決表編輯，實現了軍事規則模型的開放透明，便于軍事人員自行維護規則體系，并進一步將規則中的流程細化和拆解成一系列的元功能節點（如計算節點、判斷條件等）、控制流和數據流；面向實際應用時，一系列元功能節點、控制流和數據流又可以組合成一個基本功能節點。這些分解的基本元素的集合形成了一條完整的規則流程（見圖3）。若干條規則流程及規則數據組成規則庫[2]。

圖2 規則體系層次結構

規則模塊的解析功能在推演實施過程中讀取規則庫，根據指揮員的行為操作命令調用不同的規則流程，根據控制流的走向執行功能節點，裁決行為操作的結果及指示下一步的操作，并提供裁決過程的報告輸出，便于用戶查看裁決過程，實現推演裁決的白盒化。

圖3 規則流程分解示意圖

2.2 規則分類定義

兵推規則制定過程中，規則命名和標識規范對規則庫進行統一分類定義，從各軍兵種（陸、海、空）、各作戰單元（坦克、裝甲、火炮、艦艇、空航等）、各指揮層級（班、排、連、營、團、戰術、戰役等）角度出發建立對各項規則的管理體系。在橫向上各專業院校可以制訂各自軍兵種各機行動類型的推演規則，體現作戰要素集成；在縱向上制訂各級別的指揮推演規則，通過指揮報文和態勢聚合形成上下級指揮鏈路，體現多級聯合推演。最終在三個方向上實現作戰單元合成、要素集成和體系融合的兵推規則公共標準庫體系（見圖4）。

圖4 規則分類定義

2.3 規則庫管理

規則公共標準庫的建設是一個長期和反復驗證的過程，將主要依托各專業軍事院校和部隊提供的軍事概念模型為兵棋規則研制提供支撐，通過規則驗證、發布、再驗證的遞進過程實現形成規則的編制、試驗試推和定版受控到專家評審等一套完整的規則建立機制。具體如下。

（1）依托專業軍事院校和部隊制定相關專業和方向的軍兵種兵棋推演規則。

（2）在形成規則的基礎上進行實際推演作業，對規則的合理性和科學性進行驗證。

（3）對驗證的規則進行版本控制和組織專家評審形成專業方向的發布規則。

在相關軍兵種的規則制訂完成后進行多要素集成和體系融合作戰規則的制訂，并通過反復驗證推演和發布評審實現整個規則標準庫的建設。

兵推規則公共標準庫管理采用數據庫管理方式，通過標準庫管理軟件負責兵推規則公共標準庫的管理，將國內外各軍兵種的作戰運用數據、各級指揮流程進行統一管理，最終形成一套兵推規則的公共標準數據庫。平臺設計人員或專業用戶利用平臺提供的規則建模工具進行規則的開發建模，完成的規則庫通過標準庫管理軟件進入平臺的開發版兵推規則公共標準庫；用戶通過兵棋應用系統的工具軟件及推演軟件制定作戰想定并組織實施對抗推演，完成對規則的驗證；經過驗證的規則，通過標準庫管理軟件實現規則的版本控制及發布[3]。發布的規則庫可通過軍事院校或部隊試用進一步完善。如此迭代往復，提高兵推規則的合理性和科學性，最終形成發布版兵推規則公共標準庫，見圖5。

圖5 兵推規則公共標準庫建立和完善過程示意圖

3 結語

本文以計算機兵棋推演平臺為基礎，從規則模型的構建到規則庫的管理，設計實現了規則公共標準庫體系的構建。通過與不同專業軍事院校的合作，已開發實現了基于此平臺的多款兵棋推演系統，規則庫的建設得到了不斷擴充和完善，目前涵蓋了“機動、打擊、偵察、通信、指揮、信息、保障”七大類三百多項作戰行動規則和裝備作戰能力數據，能較好地支撐陸軍合成部隊多種戰斗行動的全要素推演。

[1]何昌其. 美軍聯合特遣部隊電子戰頻率沖突消除程序探究[J]. 外國軍事學術，2008（11）：69-71.

[2]陳思國. 計算機兵棋裁決子系統的設計與實現[D]. 沈陽：東北大學，2009.

[3]胡曉峰，楊鏡宇. 戰爭復雜系統仿真與實驗[M]. 北京：國防大學出版社，2008.

The Construction of the Public Standard Library System of the Rules of War Chess Deduction

Hu Hongjuan Cai Ya Lei Yang

Nanjing Institute of Simulation Technology, Jiangsu Nanjing 210016

The rules of war chess deduction are the core of computer war chess deduction. In order to realize the unity and scalability of the computer war chess deduction platform, establishing a good standard public standard library system is an important task of platform research. On the basis of expounding the design framework of the computer war chess deduction platform and the role of the warfare rules in the platform, combined with the characteristics and construction principles of the warfare rules, the paper analyzes in detail the rule model construction and classification definition and management methods of the public standard library system of the war chess deduction rules.

computer war chess platform; rules; public standard library

TP391.9；E11

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