【CICC原创】连载3：《C2学科发展报告》—指挥与控制理论研究进展（2）
指挥与控制理论研究进展（2）
肖卫东 金欣 任华
指挥与控制理论是指挥与控制学科发展的基石，引领了我军一些先进作战概念的研究，推动了指挥与控制技术与应用的全面发展。本报告主要从指挥与控制基础理论、指挥与控制过程模型、指挥与控制体系结构以及指挥与控制效能评估等方面总结了国内指挥与控制理论的研究进展。
3 指挥与控制体系结构
指挥与控制体系结构是指构成指挥与控制的要素及要素关系。近年来国内研究的重点放在了指挥控制体系、指挥与控制的组织结构、指挥与控制结构的度量方法以及指挥与控制体系结构的开发方法等方面。
（1）指挥控制体系。刘成刚等将指挥控制体系中的情报获取、情报融合、指挥决策和任务执行单元视为网络的节点，将指挥控制体系中指挥信息流视为网络的边，构建由情报网、指挥与控制网和火力网组成的指挥控制体系网络模型（如图1所示），并对联合作战指挥控制体系三种指挥方式下的指挥网络进行了比对分析。
图1 联合作战指挥控制体系网络模型
张维明等将信息网络与军事作战相结合，对各种军事实体、组织关系和行动策略进行有效整合，构建了网络信息体系建模、博弈与演化研究架构。
舒振等提出体系作战信息流转超网络概念，构建由物理层和逻辑层组成的分层网络结构，建立作战信息流转超网络均衡模型，以具备更强的抗毁性、更高的流转效率和更大的网络化效能。
（2）指挥与控制的组织结构。在指挥与控制组织设计的原理与方法研究方面，由于对指挥与控制组织还没有一个公认的定义，还谈不上对一个组织的完整描述，尤其信息化条件下的指挥与控制组织结构问题更是处在探索阶段。目前国内的研究状态是针对不同的具体问题提出了各种不同的解决方法。修保新等研究了敏捷指挥控制组织结构设计方法，阐述了动态不确定使命环境下指挥与控制组织结构的敏捷性需求和设计原理，建立了敏捷指挥与控制组织模型，提出了不确定使命环境下指挥与控制组织结构设计的流程、模型和算法。国防科技大学还有学者基于联合作战使命的需求，提出了一种系统的兵力组织优化方法。国防科技大学还研究了敏捷C2组织结构设计与调整方法，建立了敏捷C2组织模型、提出了确定任务环境下的敏捷C2组织结构设计方法、提出了不确定任务环境下的敏捷C2组织结构设计的方法。
（3）指挥与控制结构度量方法。在指挥与控制结构测度与评价方法研究方面，国防科技大学等单位先期开展了大量研究工作，如指挥与控制组织的有效性测度与设计研究，尝试军事指挥理论与管理科学领域组织理论的结合，对高效指挥体系的构建提出了指挥与控制组织的有效测度与设计方法；面向指挥与控制组织效能测度的探索性分析方法研究，面向指挥与控制组织效能测度研究的发展趋势，将探索性分析方法引入指挥与控制组织效能测度过程；不确定使命环境下指挥与控制组织结构动态适应性优化方法研究，进行了不确定使命环境下指挥与控制组织能力的测度分析，指挥与控制组织结构的适应性优化模型以及动态适应性优化方法等方面研究。
（4）指挥与控制体系结构开发方法。在指挥与控制体系结构建模方法方面，国内研究主要集中在结构化方法、面向对象设计方法和SOA方法在体系结构建模和设计中的具体应用，特别是规范化建模语言，如IDEF系列、UML语言、SysML语言等在模型设计中的应用。
在体系结构验证与评估方法方面，信息系统工程重点实验室研究团队在体系结构分析、验证与评估方法开展了深的研究，达到世界先进水平。他们将体系结构分析、验证与评估分为语法层、语义层和语用层三个层次。语法层分析与验证主要是利用架构数据及其关系进行语法分析，如完备性、一致性等。语义层分析与验证主要采用网络建模、行为建模分析、逻辑合理性等技术。语用层验证与评估采用基于可执行模型的方法，通过体系结构模型的仿真运行，对体系结构进行性能、效能等验证与评估。
在体系结构开发工具方面，国防科技大学研究团队研制了基于元模型的体系结构设计工具，基于元模型的体系结构开发能够面向应用定制视图、产品、建模方法和输出结果，具有更高的灵活性和适应性，软件使用JAVA语言开发，支持自主可控的国产软硬件平台，具有自主知识产权。
4 指挥与控制效能评估
指挥与控制效能评估是基于系统的属性、结构、功能、使命及使用环境等，遵循基本的评估准则，依据科学、合理的效能指标体系，通过利用定性定量相结合的系统工程技术和方法，对指挥与控制系统自身和其在执行特定任务时所能达到预期目标程度的度量过程。其不仅要对指挥与控制质量、指挥与控制时效、指挥与控制效益等做出客观评估，真正摸清作战指挥的可靠性、时效性和正确性等，更要对作战活动的作用及其价值做出判断，以便指挥员进行指挥决策。
国内自20世纪80年代中期开始，在指挥与控制效能评估领域取得了一系列的研究成果，2016年以来，本学科围绕指挥与控制系统效能评估模型、评估方法等开展了更进一步的研究。
（1）效能评估模型
1）系统动力学模型和网络层次分析法在效能评估建模中得到广泛的应用
为了系统客观地分析指挥控制系统的信息关系和反馈关系，陆梦驰、哈军贤等提出构建指挥控制系统作战效能评估的系统动力学SD（System Dynamics）模型，为系统作战效能评估及各要素灵敏度分析提供平台。
指挥控制效能受到指挥员、指挥机关、指挥信息系统及所属部队等多种因素共同影响。在分析各因素之间的相互影响及其内部各子因素的相互关系后，吕游等采用网络层次分析法建立指挥控制效能评估的网络模型，并运用Super Decision(SD)软件对模型予以实现。
2）体系作战效能评估指标体系的构建逐渐成为研究重点
丁剑飞等从指标体系构建原则的确立, 体系框架的搭建, 指标的选取、聚合、验证等多个方面对现有的指标体系构建方法进行了描述和分析，提出面向信息化条件下网络化体系作战研究的基础应由主观少量数据向客观大数据转变, 研究方法应由静态分析法向基于网络结构分析的智能学习方法靠拢, 使得评估效果上体现动态、整体、对抗的体系特征。
3）更加重视建立可量化的系统信息化能力评估指标体系
针对新一代指挥控制系统信息化能力大幅提升的情况，国内在效能评估的指标体系构建、指标建模方面开展了许多研究，如路云飞等提出在国军标和传统指挥控制系统指标体系基础上，融入信息优势评估指标，重点针对指挥控制系统信息化建设评估的问题，构建信息化能力评估指标体系，并结合每个指标特点，建立可量化的数学模型，为指标评价值的获取奠定基础。
（2）效能评估方法。近年来，在传统指挥与控制系统效能评估方法的基础上，一些新概念、新方法不断被研究者所采用。
1）基于体系贡献率的效能评估方法越来越受到重视
指挥控制系统对作战体系的贡献率(以下简称体系贡献率)是在作战体系完成使命任务的前提下，指挥与控制系统的变化对现有作战体系的体系编成方式和体系能力生成机制的影响程度，对外表征为指挥控制系统对作战体系效能的贡献程度。体系贡献率是为了度量指挥与控制系统在作战中发挥的作用，对指挥与控制系统在作战体系中，为完成作战任务、达成使命目标所发挥贡献作用的一种度量。
体系贡献率的能效综合评估方法以任务效能对使命能力的支撑关系为主线，建立静态的全局能力评估与动态的局部效能评估之间的有机联系，并根据作战体系OODA 运行机理给出能力效能结果的一致性判据，从而能够得到因果机理可解释的体系贡献率评估结果数值，该评估方法具备一定的可行性和有效性，能够给出贡献率能效综合的定量结果及其因果机理解释。
2）基于云模型、模糊理论的评估方法被广泛应用于解决效能评估的模糊性和难以量化的问题
新一代指挥控制系统研制过程中，评估指标模糊性和随机性较大、难以量化评估。针对此问题，李琳琳等提出基于云模型的评估方法。该方法通过云模型理论，为不确定性系统的效能评估提供了新的解决思路。钱丰、赵彬等学者分别采用了基于模糊理论的评估方法，可较好解决效能评估过程中存在的不确定性问题，对多层次、多因素问题评判效果良好。
3）基于神经网络等新方法在效能评估中得到更进一步发展
为弱化人为因素对评估过程的影响，基于OLS-RBF神经网络的指挥信息系统的评估方法逐步被采用。利用RBF神经网络结构简单、收敛速度快、逼近精度高的优点，使评估模型结构更加合理，评估结果更加准确。仿真结果表明，与其他方法相比，基于RBF神经网络的作战指挥信息系统模型结果的误差更小，与真实值更加接近。
4）多Agent 协同等方法促进了传统效能评估方法的完善改进
分布式交互仿真是开展指挥与控制系统效能评估的有效方法，但传统自顶向下的建模仿真方法难以满足系统结构的动态变化，且随着系统规模的不断扩大，内部交互行为的数量呈指数增长，复杂巨系统的大规模行为建模成为技术发展瓶颈。针对上述问题，肖振等按照自底向上的思路，以多Agent 协同对指挥与控制系统进行作战效能评估的方法，构建开放的、跨局域网、自动匹配评估指标和评估算法的作战效能评估原型系统，打破系统规模的限制，满足各类C4KISR系统作战效能评估的需求。
未完待续
明日将连载第4篇
作者：肖卫东 金欣 任华