聯合全域指揮與控制（JADC2）是一項在信息共享方面的巨大工作--感知、理解和行動，以增強聯合部隊指揮官的作戰能力。這一工作將利用物質和非物質的解決方案，并修改現有的政策、權力、組織結構和操作程序。JADC2的目標是賦予美軍聯合部隊奪取、維持、保護、獲得信息和知識，以及保持決策優勢和優越性的能力。美國防部專家提出了一些挑戰和問題，包括但不限于：JADC2相關工作的組合管理的需要、JADC2內部的決策權力結構、可負擔性和具體的預算分配、擬議技術的技術成熟度以及最佳技術系統設計和生命周期管理。本文從學術/科學的角度審視JADC2，以確定各領域（工程、科學和社會科學）的學術機構可以為創建一個最先進的聯合全域指揮與控制系統做出貢獻的多種機會。

1 引言

美國軍隊在一個不斷變化的作戰環境中運作，需要快速適應不斷變化的環境。在這樣一個動態環境中，實現和保持信息優勢是最重要的。為此，美國國防部（DoD）建立了聯合全域指揮與控制（JADC2），這是一個旨在提高聯合部隊C2能力的倡議和概念（Hoehn，2022）。然而，由于國防部內部各部門之間存在著巨大的差異，JADC2的發展和實施需要付出相當大的努力，以考慮所有利益相關者和參與機構的不同需求和觀點。

為了指導和監督JADC2的開發和實施，已經成立了一個跨職能的團隊，該團隊將與國防部副部長相關的工作人員合作，該團隊由來自不同機構的高級行政服務（SES）級別的成員組成，例如，國防部、國防部長辦公室、國防高級研究計劃局、空軍、陸軍和海軍（Hoehn，2022）。這個團隊的主要目標和重點是以實施計劃的形式確定和實施指揮和控制的改進。

本文概述了JADC2倡議的現狀，提供了一系列建議，并確定了幾個機會來解決和改進JADC2在技術、組織和數據企業等多個領域的一些關鍵挑戰。本文首先介紹并概述了與聯合性和JADC2有關的重大挑戰。它簡要介紹了JADC2的歷史，然后是JADC2的一般概念性概述。本文的下一部分提供了一套技術和概念解決方案，以及研究、開發和采購技術所需的方向，這些技術將使國防部實現一個有彈性和優雅的JADC2高級解決方案。

2 研究歷史與進展

在JADC2倡議之前，獨特的指揮和控制系統（C2）由每個部隊獨立擁有和運行（Hoehn, 2022; McInnis, 2021; Theohary, 2021; Woolf, 2021）。從歷史上看，每個軍種都開發和獲得了自己獨特的戰術指揮和控制網絡，在不同的武器系統、平臺和操作領域往往不兼容。因此，決策的時間周期和決策所需的關鍵時間敏感數據的傳輸是緩慢的、冗余的和組織上的管道（高級戰斗管理系統，2022），除了地理上分離的指揮單位外，空中、陸地、海上、太空和網絡空間等領域也被分開處理（國防部，2022；費克特，2022；奧羅克，2021；西奧哈里，2021）（高級戰斗管理系統，2022；國防部，2022；美國武裝力量學說，2013）。雖然不同部隊擁有的多個指揮和控制系統使得高度專業化和有效的解決方案得以開發和實施，但它也需要各方面的巨大努力，并限制了所有部隊之間的威脅反應能力和信息共享（Feickert, 2022）。

傳統的C2系統有一個缺點，就是可能容易受到對手的反介入和拒絕攻擊。對手的反介入/區域拒止（A2/AD）戰術，包括電子戰、網絡武器、遠程導彈、先進的防空系統和GPS拒止，可以影響我們的作戰能力和依賴傳感器和技術的決策周期（先進作戰管理系統，2022；弗里德曼，2019；聯合學說出版物5指揮與控制，2012；克雷舍爾，2001）。此外，目前的威脅不再局限于個別領域，這使得我們很難用專門的和部分孤立的解決方案來應對。因此，國防部領導人表示需要以廣泛的方式擴大信息的獲取，以提高整體的靈活性和對來自不同方向的緊急情況的準備（Doctrine for the Armed Forces of the United States, 2013; Jointness - A Selected Bibliography, 1993; Kirtland, n.d.; Transforming the Joint Force, 2003; Woolf, 2021）。

JADC2倡議和擬議的共享基礎設施將加強和提高所有武裝力量和服務的有效性。這樣一個共享的基礎允許同時和連續的行動，以及所有領域的能力的持續整合。近年來，為了聯合特定的行動領域并利用聯合信息和技術的優勢，已經做出了重大努力，如空地戰概念（Kirtland，n.d.）、DARPA的馬賽克戰爭計劃、空軍先進作戰管理系統（ABMS）、海軍的超配項目和陸軍的融合項目（Congressional Research Service，2021b）。在其他國家，如荷蘭和印度，也有不同形式的聯合工作報告（Birch等人，2020；國會研究服務，2022；Nardulli等人，2003）。此外，在2019年和2020年進行了JADC2測試（McInnis，2021）。由于復雜性不成比例的增加，傳感器網絡的連接性越來越強，以及超過人類認知能力的新穎而復雜的聯合技術，到今天為止，還沒有任何特定的解決方案被廣泛實施。

已確定的幾個挑戰如下：

• 需要更多的批準步驟來整合多個領域（Builder等人，1999）。
• 規劃者在相關的多領域操作方面沒有足夠的專業知識，也無法獲得相關的信息（Builder等人，1999）。
• 對多域作戰通信系統的依賴性增加（Builder等人，1999）。
• C2遺留系統的不相容性
• 存在單一領域或以服務為中心的思維方式，以及文化和組織偏見（Builder等人，1999）。
• 整合多個領域增加了統一工作的風險
• 管理方面和預算分配（Alberts & Hayes, 2006）。
• 部門間的沖突和競爭（Alberts & Hayes, 2006）。
• 重疊的組織結構（Hoehn, 2022）。

這些挑戰不僅影響到JADC2的技術或文化可行性，而且也對國會在預算和資助這一重大努力方面構成挑戰（國會研究服務，2021b）。JADC2計劃將解決和應對這些挑戰。

3 聯合全域指揮與控制概念和框架

JADC2設想了未來聯合部隊的指揮和控制能力。它的目標是建立一種作戰能力，能夠在戰爭的各個層次和階段，在所有領域，與合作伙伴合作，有效地感知、解釋和回應。最終目標是以前所未有的速度和相關性提供信息優勢（Alberts & Hayes, 2003; Kirtland, n.d. ）。JADC2戰略采用了系統方法，整合了各種能力、平臺和系統，旨在加速實施聯合部隊C2的必要技術進步和理論變革。JADC2將使聯合部隊能夠使用大量的數據并將其轉化為信息和知識，采用自動化和人工智能，利用安全、有彈性和可適應的基礎設施，并在對手的決策周期內采取行動（Builder等人，1999）。為了解決這些問題，已經制定了一個實施計劃，并任命了一個團隊來監督這個過程。該小組由來自作戰司令部、各軍種、國防機構以及聯合和OSD工作人員的跨職能SES級成員組成。

3.1 感知、理解和行動

感知（Sense）：為了確保聯合數據對所有部隊/軍種和聯合部隊指揮官的可用性和有用性，需要一個共同和共享的感知方法和信息管理技術。該方法要求在作戰環境中可以進行信息收集和提供，并交付給接收者。JADC2結合先進的信息管理技術，實施了一種新穎的數據共享方法。這些網絡是在聯合數據 "結構 "的基礎上建立的，并使聯合部隊能夠實現可用于決策的信息。通過傳感和整合，有可能 "發現、收集、關聯、聚合、處理和利用來自所有領域和來源（友好、敵方和中立）的數據"，并 "分享信息作為理解和決策的基礎"（Kirtland, n.d.）。

理解（Make Sense）：理解的過程包括分析、理解和預測作戰環境以及對手和友軍的行動。在這個階段，數據被轉化為信息，而信息又被轉化為知識。理解需要有能力融合、分析和呈現來自所有領域和電磁頻譜的有效信息。這一階段的一個主要要求是提供安全以及可訪問的信息執行。JADC2開發的能力將利用人工智能和機器學習（ML）來加速聯合部隊指揮官的決策周期（Builder等人，1999；Kirtland，n.d）。技術和程序上的進步也將大大增強聯合部隊在C2降級環境中的作戰能力。

行動（Act）：行動是指作出并向聯合部隊及其任務伙伴傳播決策。這一階段將決策的人的因素與技術手段相結合，以感知、理解和預測對手的行動和意圖，并采取行動。這一步驟包括決策分析、傳達決策和執行階段。新穎的決策支持應用將通過先進的、有彈性的和冗余的通信系統、可利用的和全面的運輸基礎設施以及靈活的數據格式在聯合部隊之間實施，以實現決策的快速、準確和安全傳播。"行動 "還意味著為聯合部隊提供適當的培訓。使用任務指揮的方法，下級指揮官通過了解高級指揮官的行動意圖，被賦予了信心和權力，同時在通信聯系中斷或行動的緊迫性排除了尋求指導的必要時間時，保留了采取行動的能力。任務指揮部為聯合部隊提供了奪取主動權、保持信息和決策優勢所需的敏捷性和信任（Kirtland，n.d.）。

圖1. JADC2行動鏈和過程

3.2 工作路線(LOEs)

JADC2戰略是圍繞五個LOE組織的，以指導該部在提供能力方面的行動，包括數據事業、人力事業、技術事業、與核C2和C3整合，以及使任務伙伴的信息共享現代化。每個LOE都由一個主要責任辦公室指導，該辦公室由高級旗幟/SES人員代表，可以通過聯合能力委員會提出問題，與聯合需求監督委員會互動并提供支持（國會研究服務，2021a）。

LOE 1: 建立數據事業 - 第一個LOE涉及數據結構和基礎設施。作為一種戰略資產，數據必須由JADC2有效管理，以使其能夠抓住、保持和保護信息和決策優勢。為了加速決策過程，聯合部隊必須能夠發現和獲取所有戰爭級別的所有作戰領域中的任何數據和信息。以下關鍵的數據標準化目標已被確定為對JADC2至關重要：

• 建立最低限度的元數據標記標準
• 采用和使用標準化的數據接口
• 實施共同的數據可用性和訪問實踐
• 納入數據安全的最佳實踐
• 建立符合JADC2的信息技術（IT）標準
• 繼續應用數據戰略目標（可見、可得、可理解、可聯系、可信賴、可互操作、可安全）。(Kirtland, n.d.)

LOE 2：建立JADC2人力事業--第二個工作重點涉及利用人工智能和機器學習等創新工具在指揮和控制能力方面的人類和組織表現。這個LOE的任務還包括改革、調整或創建具有結構、敏捷性和資源的組織，以更有效地結合聯合部隊及其任務伙伴的物質和信息力量，從而能夠對聯合信息優勢（JIA）行動進行有效控制（Kirtland，n.d.）。人力企業還將解決領導者的專業發展和培訓問題，并指導和支持JADC2的政策、行動概念（CONOPS）、理論以及戰術、技術和程序（TTPs）的發展，以優化通過JADC2新能力獲得的優勢。

LOE 3：建立JADC2技術事業--第三個目標任務涉及增強共享態勢感知、同步和異步全球協作、戰略和作戰聯合規劃、實時全球部隊可視化和管理、預測部隊準備和后勤、實時同步和整合動能和非動能聯合和遠程精確火力，以及增強評估聯合部隊和任務伙伴表現的能力（Kirtland, n.d.）。技術企業需要提供安全的、具有足夠速度和帶寬的全球通信網絡，以滿足戰爭需要。LOE 3還涉及JADC2的運輸基礎設施，以及確保連續C2能力所需的基本最低功能（通信系統的彈性和多樣性，多級安全，消除單點故障）。

LOE 4： 將NC2/NC3與JADC2結合起來--JADC2將具有與核C2通信協作的能力，因此應在技術和人力企業層面考慮對NC2的要求（Kirtland，n.d）。

LOE 5： 使任務伙伴信息共享現代化--最后一個LOE描述了JADC2的機構互操作性需求和組織架構。聯合部隊指揮官將通過與任務伙伴共享態勢感知，建立并保持對作戰環境的共同理解。當每個伙伴的C2系統的數據可以被其他每個被批準的伙伴訪問、查看和采取行動時，這種整合就實現了（Kirtland, n.d.）。然而，這個LOE中的一些挑戰性任務包括新出現的任務、大型聯盟和不斷發展的技術，這些都是實現這一目標的持續障礙。

圖2. JADC2的工作路線

圖3. JADC2的指導原則、能力和提出的問題摘要

3.3 JADC2的系統性和生命周期觀點： 未來機遇和所需的研究

聯合全域指揮與控制（JADC2）概念建議將所有軍種--空軍、陸軍、海軍陸戰隊、海軍和太空部隊--的傳感器連接成一個網絡。為了實現這一目標，國防部正在追求一些新興技術的整合，包括自動化和人工智能、云環境和新的通信方法。然而，要將多種新技術整合并注入大型遺留系統（SoS），系統和生命周期方法是必不可少的，以確保一個復雜的、具有成本效益的、低風險的、高能力的、獨特的系統，為我們的軍事部門提供一套無與倫比的獨特能力。

在JADC2中有多個組織、技術、社會文化和企業層，它們之間存在著長期的相互作用。對JADC2系統的要求是將遺留系統整合成新穎的、顛覆性的和尖端的技術，這些技術需要以高度可靠、高效和具有成本效益的方式順利地共同工作。因此，作者提出了一個系統的方法來確定這樣一個復雜系統的機會和風險，以確保這一偉大事業的成功。在這一節中，作者提出了JADC2所面臨的多個系統性和生命周期的機會和風險群，并為每個確定的機會提供研究方向和解決方案。

本文討論了五組機會。第一個機會是需要在各軍種/部隊之間建立以文化為中心的新型互操作協作機制，以確保在空軍、陸軍、海軍、海軍陸戰隊、太空部隊和其他國防部門之間形成最佳的協作實踐。第二個機會討論了對決策科學、情景分析和社會文化上的博弈論修改的創新和研究的迫切需求。目前的博弈論應用僅限于理性和一致的行為者，而美國經常面對的對手是部分理性和/或非理性的，其行為的一致性可能有限。第三個機會討論了對日益增長的相互連接的傳感器、決策者和射擊者的網絡進行復雜性管理的必要性。隨著來自所有部隊的傳感器網絡的遺留系統被聯合起來，過剩的網絡復雜性的風險上升，因此，對連接遺留網絡的彈性架構的需求至關重要。作者建議建立一個由硬件和軟件組成的通用翻譯機靈活網絡，以連接所有現有和未來的異質傳感器和資產網絡。第四個機會討論了為JADC2采購項目建立一個新穎而強大的組合管理框架的必要性（以管理、優化、整合和資助JADC2相關的項目和采購項目）。JADC2由軟件、硬件和組織層面的多個采購項目組成，這些項目與當前的遺留系統和現有系統不同步地注入，因此需要高水平的組合管理來協調JADC2生命周期內的多個項目和任務。最后，機會5討論了JADC2作為SoS在以下領域的需求和MBSE的必要性：物資、非物資、政策、權力、組織結構和操作程序（Nilchiani, 2022）。

• 機會1：在服務機構之間建立新的以文化為中心的可操作的合作機制

美國防部的所有部門和部隊都擁有獨特的文化和組織遺產、歷史和溝通方式，他們的資產由遺留系統和各種技術的最新進展組成。JADC2的工作重點（LOEs）之一是人力企業，它涉及JADC2實施的人力和組織方面。然而，問題仍然是什么是JADC2中部隊之間最理想的合作和協作的最佳組織結構？為了滿足JADC2的要求，有哪些潛在的部隊結構變化是必要的（Congressional Research Service, 2021b）？

國防部需要一個獨特的獨一無二的方法來加入部隊，承認每個加入組織的個性和組織身份，獨特的傳統，以及各部隊和部門的價值觀。一個成功的合作解決方案要求不同部門和部隊的有機和最佳合作，同時盡量減少部門間的沖突。這樣一個新穎的解決方案將需要基于最先進的組織身份研究、對每個部隊的價值觀和傳統的歷史和人類學研究，并提出在自愿和相互同意的合作中出現的有機解決方案。JADC2的聯合因素和人類企業需要提供一個獨特的組織解決方案/藍圖，這不是單靠技術就能解決的。圖4總結了第一個機會和相關建議。

建議： 投資于一個獨特的、長期的、文化上的解決方案/組織藍圖的聯合，它具有動態的持久性，而不是有限的、短期的 "解決方案"，不能解決核心的平等、角色和功能。

需要的學術研究： 組織理論，激勵聯合的動機，組織人類學和心理學，以找到最佳和獨特的聯合和協作架構。

圖4. 組織解決方案/藍圖的需求和要求的概念化

• 機會2：需要創新決策分析和社會文化博弈理論的修正

在JADC2的核心中，有三個行動，即感知、理解和對從傳感器收集和處理的數據采取行動，這些行動是相互交織的。感知和整合提供了從所有領域和來源發現、收集、匯總和處理數據的能力。然后使用機器學習（ML）和人工智能（Builder等人，1999），數據得到融合、分析和驗證。最后一步涉及一個關鍵的決策過程，這是關于機會2的建議的重點。

在行動階段，聯合部隊參與制定并向聯合部隊和任務伙伴傳播決策。這個階段的很大一部分任務是結合以下內容：

• 決策的人的因素
• 感知、理解和預測對手的行動和意圖并采取行動的技術手段。

博弈論解釋了決策者互動的情況下的動態（Priebe等人，2020），并在決策過程中使用了幾十年。博弈論的科學重點主要涉及政治、經濟和生物主題和現象（Priebe等人，2020）。博弈論的第一個重大進展是由Borel（1927年；Alkire等人，2018年）在20世紀20年代與馮-諾伊曼一起取得的，他后來還出版了博弈論的里程碑式出版物之一《游戲與經濟行為理論》（Spirtas，2018年）。最近，經濟學中的博弈論在兩位諾貝爾獎得主約翰-F-納什（Michael等人，2017）和約翰-C-漢薩尼（1967）的推動下取得了巨大的進步。

在博弈論中，模型被建立起來以代表整體情況和動態，其中有四個主要方面被定義：第一，決策者，通常被認為是玩家；第二，每個玩家/決策者可以選擇的策略和行動；第三，可能的結果和成果，這與玩家的行動和策略選擇有關；第四，每個玩家的回報與結果/成果有關（Rapoport，2012）。除了這些方面，情景中的參與者和決策者被認為是單獨的理性的，這意味著在每個參與者的角度對回報的判斷是理性的和有序的，此外，每個參與者都假設其他參與者是理性的（Rapoport，2012）。因此，博弈中的玩家可以將他們的知識和對其他玩家的假設納入他們的策略，并可以做出相應的選擇。博弈論允許對利益沖突情況以及合作進行邏輯分析，因此定義了沖突情況下的理性決策理論（Lawlor，2007）。

然而，目前決策分析和博弈論的方法在JADC2中的整合和使用方面存在不足。博弈論假定理性和一致的行為者/對手是沖突局勢中戰略和決策分析建議的基礎。然而，博弈論中并非所有的行為者/對手都是 "理性的"。在社會文化博弈論的修改中，亟需進行新的研究。這門新的決策分析科學應該考慮到來自不同社會文化背景的對手中的非理性和不一致的參與者，并創建一個修正的博弈理論，根據新的信息制定策略。

與修正博弈論的需要一致，還需要對對手的文化規范、傳統和思維方式進行藍圖/系統了解，如《孫子》中提出的基本文化規范和戰略（Bass等人，2014；JNT-501S聯合行動簡介： 課程，2019），并找到考慮到文化差異、價值觀和方法的最佳決策分析方法。孫子兵法》在遠東地區作為權威的軍事和政治指南已有好幾個世紀，在過去的一個世紀里，西方國家也在翻譯和使用。有必要進行學術研究，將《孫子兵法》的原則轉化為抽象的規則和啟發式方法，并創建一個框架，以便能夠深入了解對手的行動，并為JADC2提出行動中的最佳戰略。作為一個例子，《孫子》中關于勝利的五個要領可以解釋如下：

1）戰斗的時機至關重要（關于盡量減少交戰和優化決策點時機的建議)

2）處理優勢力量和劣勢力量的能力（與不同規模和能力的對手交戰的可伸縮性和能力）

3）在部隊的各個等級中應用相同的作戰原則

4）準備和在毫無準備的情況下對付對手（這將指向監視和情報以及積累模式和作戰藍圖）。

5）軍事能力和行動的可擴展性。

圖5. 修正博弈論中需要推進的概念化

促成這些進展的學術研究包括但不限于：組織理論、激勵聯合的激勵措施、博弈論和對非理性和不一致的行為者/對手的修正，以及提取和理解各種行為者/對手的操作原則，這些原則是有文化依據的，如孫子。

• 機會3：傳感器聯合異構網絡的通用轉譯系統：對不斷增長的互連傳感器、決策者和射擊者網絡的復雜性管理

JADC2的核心技術挑戰之一是整合由所有部隊/軍種管理和運作的高技術含量的傳統傳感器網絡。每個軍種都擁有最先進的情報、監視和偵察傳感器網絡，但這些網絡不一定能與其他部隊的戰術網絡互操作。感應和整合是指發現、收集、關聯、匯總、處理和利用來自所有領域和來源（友軍、敵軍和中立）的數據的能力，并為決策分享信息。有效數據整合的要求必須從數據共享和安全的最早階段開始考慮，并應用于整個作戰領域，以提供快速收集、融合和定制數據（Kirtland，n.d.）。

國防部的戰術網絡和資產的異質性給JADC2帶來了一些挑戰，同時也帶來了巨大的優勢。整合多個異質戰術網絡的技術解決方案有很多，而且很多是次優的。每個解決方案都使用特定的系統結構和技術硬件和軟件解決方案的組合。然而，在選擇整合傳感器網絡的最佳技術方案時，有兩個系統特性是至關重要的：靈活性和復雜性。靈活性是指系統以及時和具有成本效益的方式應對各種內部和外部變化的能力，因此對JADC2傳感器網絡至關重要，因為各種情況可能會出現，需要迅速重新安排相互連接的網絡。架構和技術方案的復雜性增加也會導致網絡脆弱，容易出現錯誤和對網絡的攻擊，因此應控制技術方案的復雜性（Chullen & Nilchiani, 2021; Nilchiani & Pugliese, 2017; Priebe等人, 2020; Pugliese等人, 2018）。

當JADC2尋找合并傳感器網絡的最佳技術解決方案時，有多種因素應予考慮：

• 需要對復雜的網絡進行分割和聯合，特別是要適應以文化為中心的互操作協作機制。

• 如果需要，需要對網絡的關鍵部分進行防火墻（通過與網絡的其他部分隔離來保護）和多層安全（例如，將特定服務功能與聯合功能分開，或者如果網絡受到對手的攻擊）。

• 傳感器集成網絡的所有權和管理權： 在所有互聯網絡上的平等所有權與由部隊保持每個網絡的主要所有權并在需要時共享（軍種、盟國和聯盟）之間進行選擇。

• 如何避免單一的聯合性帶來的脆弱性？每個網絡的異質性應該保持不變嗎？

• 如何隔離對手的破壞行為，為他們對我們網絡的攻擊設置防火墻，并作出反應？

• 如何避免和制止網絡中有意/惡意的傳播？噪聲傳播會延遲傳感器的讀取和對結果的解釋，影響有效的決策過程。

過度的網絡復雜性和連接性導致了錯誤（錯誤傳播和來自于跨服務的誤解）和容易受到對手攻擊的風險。技術解決方案應解決定期管理復雜性的問題，并納入靈活性和能力，以便在必要時重新配置傳感器的異質性網絡。與JADC2工作相關的多個國防部倡議一直在研究技術解決方案，包括馬賽克戰爭（DARPA）、高級戰斗管理系統（ABMS；空軍）、聚合項目（陸軍）、超配項目（海軍）、全網絡化指揮、控制和通信（FNC3；國防部長辦公室）和第五代（5G）信息通信技術（國防部首席信息辦公室）。DARPA的 "馬賽克戰爭 "項目特別關注對靈活性的需求和對不斷變化的環境和場景的反應，因此研究對局勢和環境的重新安排和變化做出快速反應的解決方案。

技術解決方案：用于傳感器聯合異構網絡的通用轉譯系統（Rosetta Stone）

連接所有部隊（陸軍、海軍、空軍、海軍陸戰隊、太空部隊）網絡的技術解決方案需要實現一個系統的彈性、靈活性和對需求的響應，并在國防部面臨的不同情況下產生更大的信息和洞察力。通常情況下，過度連接所有部隊/軍種的所有傳感器和資產可能會帶來一些實質性的問題，包括但不限于：1）傳感器和信息傳輸速度減慢；2）數據收集和傳輸過程中出現錯誤和問題的風險增加；3）面對網絡攻擊時的網絡脆弱性以及失去迅速隔離和遏制攻擊的能力。

作者建議探索一個新的概念，即通用翻譯器基礎設施。這個通用翻譯器將包括一個嵌入式硬件和軟件分布式節點的組合，它將作為所有五個部隊/軍種以及所有國防部機構的聯合網絡傳感器和資產之間的接口翻譯器。圖6顯示了通用翻譯器的網絡概念。

通用翻譯器的特點如下：

• 不同的傳統系統之間的翻譯發生在某些物理硬件和軟件節點上，這些節點位于兩個或多個異質的傳感器網絡之間，屬于不同的部隊。

• 沒有必要投資使來自不同部隊的所有傳感器資產成為一個統一的頻率和標準。通用翻譯器將提供網絡之間的翻譯，而傳統系統可以繼續其正常功能而不會中斷。

• 通用翻譯器可以由多個節點以及冗余組成，可以作為翻譯器的分體式網絡運行，并且可以很容易地擴展、現代化，并在未來用最新的最先進的技術進步進行升級，并根據需求重新安排以創建新的網絡功能和地形。這一概念將提供高度的靈活性、適應性和可升級性，并為所有部隊的所有資產和傳感器增加一層安全和保護。

• 通用翻譯器節點將作為兩個獨立網絡之間的瓶頸，可以作為防火墻機制。如果有必要關閉或隔離受到攻擊的傳感器網絡，可以關閉某些翻譯器節點，這將使被隔離的網絡恢復到其原有的功能。

• 通用翻譯器網絡可以嵌入各種安全層，給每個部隊的網絡提供額外的保護和馬賽克戰爭（DARPA）的新型網絡重新排列和協議的能力。

• 每支部隊還可以作為資產的主要擁有者指揮他們的原始資產（傳感器網絡），以及通過許可和激活通用翻譯機與其他部隊分享他們的數據。來自不同部隊的數據可以被共享，而不需要共享每個網絡背后的詳細藍圖和架構。

圖6. 通用轉譯機/Rosetta Stone基礎設施的概念，以及通用轉譯機基礎設施和軟件在兩個機構/部隊之間轉譯數據的詳細視圖（Nilchiani，2022）。

建議： 投資于一個通用轉譯系統，用于傳感器的聯合異構網絡，該系統可以保留特定服務的功能，同時與聯合功能無縫對接，如果受到攻擊，也可以獨立于網絡的其他部分運行。

• 機會4：與JADC2相關的采購計劃的組合管理

在《聯合全域指揮與控制： 國會的背景和問題》（Hoehn, 2022）中，提出了幾組關于管理JADC2-相關工作、預算、成本估算和需求的問題。在這些問題中，有JADC2的支出重點、倡議以及JADC2相關工作的管理。管理與JADC2相關的多項工作的解決方案是采用行業中組合管理的最佳做法，并創建一個全面的國防部組合管理框架來管理多項工作。通過研究工業界在組合管理方面的最佳創新，可以創建創新的系統和企業級框架，使JADC2的聯合工作人員能夠管理、優化、整合和資助JADC2。

JADC2由數據、人力和技術企業的多種努力組成，適合于硬件、軟件、商業和主要采購。處理多個同時進行的能力采購需要一個基于系統的框架來整合多個項目，以及一個組合管理方法來資助、管理和整合JADC2的多個潛在的非同步采購項目。組合管理框架將需要納入JADC2相關項目的共享治理結構（治理架構）。

學術研究： 多個采購項目的組合管理框架, 共享治理架構

圖7. 對所有與JADC2相關的采購計劃進行組合管理的必要性的構想

• 機會5：JADC2作為一個系統的需要、要求和MBSE

聯合全域指揮與控制（JADC2）是一個在物資、非物資、政策、權力、組織結構和操作程序等領域運作的系統，因此需要系統工程工具和方法來保證最優化的系統。基于模型的系統工程（MBSE）可以幫助以最佳方式回答有關單個技術/項目的采購、生命周期管理、定期升級和向JADC2注入新技術，以及JADC2中各種傳感器和資產的所有權和管理等問題。

MBSE可以幫助確定聯合特定的系統、需求和要求，并指導項目和技術組合的采購過程。關于各種部隊和服務的傳感器網絡如何連接、結構和操作概念的技術問題都可以通過系統方法來實現。MBSE還可以為JADC2的生命周期相關問題找到最佳解決方案，包括識別新的顛覆性技術和與當前遺留系統的整合，以及對JADC2不斷增長的互連傳感器和資產網絡的復雜性管理。

MBSE還可以為各種資產的網絡所有權和架構提供建議和解決方案。例如，在尊重每個部隊對其資產/傳感器的主要所有權的同時，能否成功實現和實施聯合？利用通用翻譯器的概念，每個部門可以保留其對資產和傳感器的主要所有權和指揮權，并根據需要分享所有資產的第二所有權。在極端情況下，主要所有者可以將他們的資產與網絡的其他部分分開，以保護他們的資產或其他部門的資產，并在需要時獨立運作。

4 總結

本文概述了聯合全域指揮與控制的現狀，并通過學術研究與開發（R&D）的視角提出了一系列建議和機會。這套機會強調了研發的必要性以及在知識、技術、程序和能力方面的差距，可以使JADC2成為一個有彈性的、敏捷的、適應性強的共享指揮與控制平臺。

文件中提出了以下機會：機會1：部隊之間以文化為中心的新型互操作協作機制（組織和文化研究）；機會2：決策分析和博弈論創新的必要性（根據對手的社會文化細微差別進行修改）；機會3： 機會3：需要為日益增長的相互連接的傳感器、決策者和射手網絡進行復雜性管理和最佳系統架構設計（作者提出了一個由硬件和軟件組成的通用翻譯網絡概念，以連接國防部所有現有和未來的異質傳感器和資產網絡，這將授權重新安排、重組、擴展和注入最新的先進技術，因為它們可用）；機會4： 機會4：需要一個新的、強大的JADC2采購計劃組合管理框架（管理、優化、整合和資助JADC2相關的項目和采購計劃）；機會5：需要基于模型的系統工程（MBSE），將JADC2作為物資、非物資、政策、授權、組織結構和操作程序等領域的一個系統。

本報告標志著軍備控制協會題為 "明天的軍備控制 "的項目達到了頂點。這項工作是歐洲領導力網絡項目的一部分，由德國聯邦外交部資助，名為 "解讀技術復雜性和核政策制定的方法"。本協會的工作屬于該項目的第四部分，題為 "緩解戰略和軍備控制"。

該協會的項目側重于新的或現有的軍備控制和風險減少措施，決策者可以提出并支持這些措施，以防止具有軍事用途的新技術和新興技術導致沖突或對抗進入核戰爭。該項目從2021年3月至2022年12月進行。該協會主辦了五次虛擬研討會，每次都以一種選定的技術為中心，除了最后一次，即結合無人機和致命的自主武器系統，包括12至20名參與者。與會者包括來自世界各地的前政府官員和外交官、政策專家和技術專家。

本報告執行總結

近年來，具有軍事用途的新興技術的話題在國防官員、政治領導人、外交官、政策專家和技術專家之間引起了激烈的辯論。盡管有些人認為這些技術為使用它們的人提供了明顯的、改變游戲規則的戰場優勢，但其他人認為這種評估是夸大其詞，或呼吁更多地關注其使用的風險。

本報告概述了幾種新興技術及其各自的軍事應用可能產生的破壞穩定的影響。它旨在讓決策者更好地了解如何通過一系列軍備控制和減少風險的措施來減輕風險，減少大國沖突或對抗升級到核級別的機會。

在本報告中，"新興技術 "一詞指的是廣泛的科學和技術發展，如果應用于軍事領域，可能會以不可預測和潛在的危險方式對未來的戰爭產生變革性影響。本報告重點關注六種重要的、獨特的新興軍事能力：高超音速武器系統、直接進攻性網絡作戰、進攻性反空間能力、人工智能（AI）驅動的能力、無人機和致命的自主武器系統（方框ES.1）。這些能力的選擇是基于兩個因素。首先，它們已經進入或將在大約未來10年內進入該領域。第二，各國政府和民間社會已經開始在各種論壇上開始討論這些能力的戰場效應，并為軍備控制和減少風險制定潛在的途徑。

本報告提煉了軍控協會在2021年和2022年舉辦的一系列研討會的信息和想法，每個技術領域的幾十位技術和政策專家都參與其中。它確定了四個總體主題，突出了對新技術和新興技術的軍事應用如何可能增加使用核武器風險的最大關切。

增加沖突的速度。在沖突或對抗中使用新興技術可能會在危險的程度上加快其中任何一方的步伐，使有關各方迅速向升級的階梯發展。這個主題包括兩個主要的風險：決策者選擇國家下一步行動的時間減少，以及決策者的信息過載。

不斷增加的不確定性。具有軍事用途的新技術能力可能會增加沖突或對抗中的整體不確定性，如行動的性質和對手的意圖。這些能力還可能暴露出新的弱點，造成不確定的影響，并引入以未知方式運作的新行為者。

減少人的作用。隨著人工智能系統提供的情報、監視和偵察信息及其他數據的擴大，不堪重負的政治和軍事決策者可能會責成人工智能能力收集和處理整個戰場領域的信息，評估各種行動方案，確定可能的最佳結果，甚至可能推薦一個特定的選擇并執行該反應。這種控制權的重新分配可能會導致幾乎沒有實質性的、有效的人類監督。

激勵軍備競賽。新技術和新興技術的軍備競賽可以說已經在進行中了，隨著行為者迅速追求和部署新的尖端能力，試圖保持或獲得戰略優勢，有可能在數量和質量上進一步提升。

決策者可以采取行動，在近期和長期內減輕這些風險。減少風險和軍備控制的努力應側重于在各領域和技術中以及在政府和非政府行為者之間采取多種措施，這些措施綜合起來可以建立一個有效、可行和可持續的軍備控制制度。

本報告確定了現在或未來五年內可能實現的近期風險緩解措施：危機通信系統、定義的建立、規范、單邊聲明和行動，以及建立信任措施。這些類型的措施可以幫助提高透明度和防止誤解，為世界上大多數人認可的技術建立一種共同的語言，并為使用某種能力時的負責任行為建立公認的標準。

本報告概述了在未來10年或更長時間內可以實現的長期措施：涉及一個以上國家的軍備控制和減少風險的安排（如條約、協議），比建立信任措施更正式，盡管不一定具有法律約束力。

本報告所研究的新技術和新興技術所帶來的軍事能力和應用，不僅加劇了戰略穩定和國際安全的現有風險并創造了新的風險，而且使減輕這種風險和對這些系統進行有效軍控的努力變得更加復雜。鑒于新興軍事技術的潛在不利影響，政策制定者可以而且應該考慮近期的軍備控制和降低風險措施。這些措施可以為長期措施奠定基礎，幫助建立一個未來的安全架構，這個架構可以單獨提供透明度、可預測性和穩定性，更可以將核戰爭的前景推到更遠的可能性之外。

表ES.1--六種選定的新興技術能力

新興技術	描述
高超音速武器	高超音速武器是指以至少五倍音速，或5馬赫的速度飛行的導彈或飛行器。
直接攻擊性網絡行動	進攻性網絡行動是針對敵方計算機系統的敵對活動，目的是破壞該計算機處理的信息的保密性、完整性或可用性。本報告的重點是專門針對核企業中任何地方的計算機系統的行動。
進攻性反空間能力	進攻性反空間能力是旨在欺騙、擾亂、拒絕、降低或摧毀空間系統的能力。本報告重點關注反衛星能力，包括直接上升系統和共同軌道能力。
人工智能支持的能力	人工智能是一個總括性術語，包括各種計算技術和使能技術，為計算機解決以前只能由人類處理的復雜問題讓路。本報告重點關注人工智能在軍事或戰爭中的應用。
無人機	無人機是指沒有飛行員、機組人員或乘客的飛行器，它通常是自主的，由地面站控制，或被賦予預先編程的任務。本報告的重點是空中和水下的無人機。
致命性自主武器系統	致命自主武器系統是一種在沒有人類干預的情況下選擇目標并對目標使用武力的武器系統。

本報告重點討論與人工智能系統可能缺乏可預測性而導致的有關風險--被稱為可預測性問題--及其對國家安全領域人工智能系統治理的影響。人工智能系統的可預測性表明人們可以在多大程度上回答這個問題：人工智能系統會做什么？可預測性問題既可以指人工智能系統的正確結果，也可以指不正確的結果，因為問題不在于這些結果是否符合系統工作的邏輯，而是在部署時是否有可能預見到這些結果。

人們越來越擔心，使用不可預測的人工智能系統為高風險決策提供信息可能會導致災難性的后果，這將破壞公眾對部署這些系統的組織的信任，并可能侵蝕政府的聲譽。在國家安全領域，人工智能的使用引入了一個新的不確定性來源，可能會阻礙風險管理程序，并可能使責任鏈變得混亂。在這個領域，可預測性問題的影響可能導致關鍵基礎設施的安全風險、個人權利和福祉的風險、沖突升級或外交影響。

在本報告中，我們首先從技術和社會技術的角度分析了可預測性問題，然后集中討論了英國、歐盟和美國的相關政策，考慮它們是否以及如何解決這個問題。從技術角度來看，我們認為，鑒于人工智能系統的設計、開發和部署的多層面過程，不可能考慮到所有的錯誤來源或可能產生的新行為。此外，即使在理想的情況下，在設計或開發階段沒有錯誤可以假設或檢測，一旦部署了人工智能系統，仍然可能發展出形式上正確的（但不想要的）結果，這在部署時是無法預見的。

我們通過關注人機編隊（HMT-AI）來分析可預測性問題的社會技術影響。人機編隊代表了一種越來越普遍的人工智能系統部署模式。在HMT-AI中，人類咨詢、協調、依賴、發展并與人工智能代理交換任務。由于HMT-AI結合了人類和人工的自主性，它們通過增加人工和人類代理及其環境之間的互動的數量和類型而加劇了可預測性問題。在這種情況下，我們發現可預測性問題的三個主要來源：人機交互、人員培訓和（過度）信任。人機交互可能會助長不可預測的結果，因為它們可以掩蓋、扭曲或過分詳細地描述人工智能系統的工作原理，而培訓計劃可能沒有考慮到人工智能技術的學習能力和HMT-AI的長期慣例建設。同樣，在HMTAI中，人類代理人不加批判地接受AI系統的結果，這種過度信任的動態也可能導致無法預測的結果。

在確定了可預測性問題的一些根本原因之后，我們分析了英國、歐盟和美國的政策，以評估這些原因是否在相關的政策文件中被涵蓋，如果是的話，如何以及在何種程度上被涵蓋。我們確定了四個主要主題和一個缺口。它們是：控制、監督和價值調整；資源提升的方法；可信賴人工智能的發展；以及缺乏對風險管理措施的關注，以遏制可預測性問題的影響。

我們的政策分析包括八個建議，以減輕與可預測性問題有關的風險。關鍵的建議是將治理方法集中在HMTAI上，而不僅僅是AI系統，并將可預測性問題概念化為多維度的，解決方案集中在HMT-AI組成的共同標準和準則上。在這些標準和準則中，可信人工智能的要求是特別相關的，應該與評估人工智能系統的可預測性的標準和認證計劃以及審計HMT-AI的程序結合起來。支持在國家安全中使用HMT-AI的決定的成本效益分析和影響評估應該考慮到可預測性問題及其對人權、民主價值的潛在影響，以及意外后果的風險。為了確保在部署潛在的不可預測的人工智能系統時進行充分的風險管理，我們建議調整ALARP原則--在合理可行的情況下盡量降低--作為制定HMT-AI中可預測性問題的人工智能特定風險評估框架的基礎。

擬議的基于ALARP的框架將提供有用的實際指導，但僅僅是這樣還不足以識別和減輕可預測性問題所帶來的風險。需要額外的政策、指導和培訓來充分考慮人工智能可預測性問題帶來的風險。人工智能系統支持的決策的影響越大，設計、開發和使用該系統的人的謹慎責任就越大，可接受的風險門檻也越低。這些分析和建議應該被理解為可操作的見解和實用的建議，以支持相關的利益相關者在國家安全背景下促進社會可接受的和道德上合理的人工智能的使用。

建議

建議1. 政府應撥出研究經費，發展公私合作，對HMT-AI進行縱向研究。這項研究應側重于HMT-AI中的新舊決策模式，以評估編隊協議建設和培訓對績效和控制措施的影響。重點應放在為HMT-AI的具體動態定義新的培訓協議，以及加快風險管理標準和HMT-AI績效評估的發展。

建議2. 應該建立一個專門的HMT-AI認證計劃，以促進行業對為HMT-AI設計的AI系統的設計要求和評估的共識。任務之間的通用性、有效的溝通、性能的一致性以及對新隊友的適應性都應該包括在這樣一個認證計劃中。在開發不足的ISO標準的基礎上，這個認證計劃還應該擴展到過程的可追溯性和決策的問責制，以及評估HMT-AI信任程度的審計機制。這對于抑制HMT-AI中的過度信任和自滿態度是必要的，這種態度維持或擴大了可預測性問題。

建議3. 對國家安全領域的可預測性問題的政策反應應該側重于管理HMT-AI團隊，而不是單獨的AI系統。

建議4. 國家安全領域的HMT-AI的成本效益分析（CBA）應該包括對AI系統的可預測性以及技術和操作層面的相關道德風險的評估。為了促進各安全機構之間的一致評估，應該定義一個評估人工智能系統可預測性的標準量表，在這個量表上，使用（或不使用）人工智能的選擇應該根據上下文的CBA以及考慮公眾對風險和相關利益的態度來證明。這個尺度的定義應屬于獨立的第三方行為者的職權范圍，即與部署HMT-AI的公共機構不同。

建議5. 與其說是 "更多 "或 "更少 "的可預測性，政策建議應側重于可預測性的權衡，明確具體建議旨在解決可預測性問題的哪個方面，以何種方式解決，以及它們有可能加劇哪些方面，哪些緩解措施將被落實到位。政策應該認識到，可預測性是一個多維度的概念，在一個層面上可預測性的收益可能會以另一個層面的損失為代價。

建議6. 關于國家安全中人工智能可預測性問題的政策應該在正式和操作層面上解決可信度和不可預測性之間的聯系。例如，應該給人工智能系統一個可修正的可預測性分數，這應該包括在對系統的可信任度的評估中。人工智能系統的可信賴性應包括成本效益分析，以評估不想要的行為在不同部署背景下可能帶來的風險。

建議7. 應該為不可預測的人工智能建立風險閾值，這些閾值將圍繞不可預測行為的風險嚴重程度映射到其自身的可預測程度（例如，劃分為已知的已知因素、已知的未知因素等）。這些閾值反過來將為風險管理過程的發展提供信息，允許根據風險的可預測性及其影響對其進行優先排序。

建議8. 應該制定一個基于ALARP的框架，以評估不可預測的人工智能和HMT-AI的風險，并為任何給定的環境確定可接受的最大程度的不可預測性。這個框架應該包括:

• 對特定人工智能系統和HMT-AI的可預測程度的定量評估；
• 對導致部署人工智能系統的設計、開發和/或采購步驟的可追溯性的評估；
• 對部署條件的評估，例如，HMT-AI、操作員（或HMT-AI成員）的培訓水平、交互的透明程度、人類對AI系統的控制水平；
• 對部署該系統的潛在風險和預期收益進行成本效益分析（根據建議4）；
• 對假設情況的分析，以考慮風險暴露或緩解措施的有效性如何隨部署情況而變化；
• 人為推翻系統的協議和補救機制。

目的

本洞察報告的目的是介紹與實現敏捷指揮與控制（Agile C2）技術的最近和預計發展有關的關鍵主題及其影響。特別是，本文試圖勾勒出這些技術對澳大利亞國防軍（ADF）未來作戰人員的影響--這些人將得到支持。這將為EDTAS的參與者提供基本的常識，并有助于在研討會期間引起辯論。為了實現這一目標，本文件將描述C2技術的背景和現狀。它將描述新出現的技術和它們打算如何支持C2，以及這些技術帶來的風險和挑戰。

范圍

本文并不打算做定論，因為敏捷C2跨越了許多學術和技術學科，并且在理論上已經融入了過去和現在的澳國防部隊成員的文化。本文所提出的是一系列意見，旨在促進討論和澳國防科技部潛在的敏捷C2研究目標。學術界、工業界和國防部的思想領袖和主題專家（SMEs）在一次范圍界定研討會上被確定，然后被邀請參加一次探索性的結構化訪談。受訪者名單附在本文之后。所提出的一些意見不一定與目前的理論、概念或甚至政策一致。所得出的結論是作者的結論，并注意到利益相關者的可用性和開放源碼研究的限制。

敏捷指揮與控制是什么?

C2是一項活動，包括計劃的構思、計劃的執行和對特定群體或組織的監測。它包括哲學和功能兩個方面--功能方面是指必須有效地指導團體實現特定的目標，而哲學方面是指必須適當地組織和裝備團體以實現這一目標。

C2從根本上說是一種人類效力--即使其中沒有多少人。組織的目的決定了所采用的C2模式。該模式需要包括廣泛的技術、結構、哲學、倫理和法律方面的考慮，并應旨在使該組織能夠最有效地運作以實現其目標。

敏捷性的最基本定義是快速移動、行動、思考或理解的能力。 具備這種素質的個人或組織能夠根據不斷變化的環境迅速修改其行為。敏捷性的基礎是適應性的目標。在一個變化速度有時令人眼花繚亂的世界里，吸收和理解新信息，然后根據這些信息做出決定的能力，對于從信息技術到戰場等領域的成功至關重要。

敏捷性是21世紀任何組織的一個關鍵屬性。它是一種狀態，在這種狀態下，人們變得更有能力 "處理存在的復雜性和不確定性的綜合影響"。 更簡單地說，如果你是敏捷的，你就能成功和迅速地應對環境的變化。

重要的是，敏捷性不僅僅是一次成功，而是'它是在改變或變化的環境中保持成功'。敏捷C2不是一種最終狀態。相反，它是一個組織根據逆境和情況，迅速調整其C2信息、互動和決策權的能力。如下圖所示，C2系統可以在三個軸上進行調整。

一個高度分布式的C2系統（有時被稱為邊緣組織）并不總是適合所有情況。然而，一個敏捷的C2結構具有多功能性，可以根據需要進行調整。

我們處理敏捷性的方式將影響結果。俄亥俄州立大學的戴維-伍茲教授認為，需要通過對適應性系統的理解來確定方法，而適應性系統本身就是生物，必須考慮人類行為的特點。他認為，建立能力的標準方法對敏捷C2不起作用。

該方法本身需要靈活，并以跨越多個學科的人員為中心。 ADF的指揮和控制概念是基于 "分層指揮"和"敏捷控制"。在這個意義上，敏捷性使部隊內部的控制關系能夠主動適應環境，以利用行動中出現的機會。

引言

隨著空間領域對美國和海軍陸戰隊部隊變得越來越重要，該部隊已經做出了一些改變，但仍有很大的問題，以確保它為未來的作戰環境和在空間領域可能的新角色和責任做好準備。為此，其研究了以下問題：海軍陸戰隊的空間資產是什么？海軍陸戰隊有哪些組織和職位來解決其平等問題并制定其空間領域的戰略？在目前的空間發展階段，海軍陸戰隊有哪些更大的問題（挑戰和機遇）？我們在本信息備忘錄中對這些問題進行了簡要討論。

方法和限制

通過文獻回顧、與主題專家的討論以及對海軍陸戰隊與太空有關的職位的審查，審查了 "太空陸戰隊 "的發展。文獻包括國防部出版物、美國海軍陸戰隊的概念、海軍陸戰隊的指令、先前的CNA研究、陸軍出版物、新聞文章、美國空軍和美國太空司令部的文件。主題專家包括海軍陸戰隊總部（HQMC）三個副司令部--信息（DC I）；計劃、政策和行動（DC PP&O）以及戰斗發展和整合（DC CD&I）--以及海軍陸戰隊部隊，美國太空司令部（MARFORSPACE），USSPACECOM的海軍陸戰隊服務部分的現任和近期的太空陸戰隊員。在本研究中，將太空陸戰隊員定義為任何在指定的太空職業技能持有者的崗位上的陸戰隊員，不管是在艦隊陸戰隊（FMF），在支持機構，還是在MARFORSPACE。空間職業技能的名稱包括1706，1786（目前是0540）和8866。只考慮軍官，因為在美國海軍陸戰隊中沒有士兵的空間MOS。

最后，有幾個注意事項，最大的是空間領域、USSF和USSPACECOM正在經歷許多變化，其他部門和中央指揮部正試圖為空間這個移動的目標進行組織。還注意到，當局和政策仍在審查和發展之中，指揮和控制結構仍在變化之中。

軍事系統日益增強的自主能力提出了各種具有挑戰性的法律、倫理、政策、行動和技術問題。本卷的主要貢獻在于它對這些挑戰的多學科表述。在引言部分，沙瑞概述了自主性的基本概念，并反思了其對軍事行動的影響，如人機合作的機會。隨后，威廉姆斯對如何定義 "自主性 "進行了詳細分析。Scharre和Williams的章節提醒我們，真正的自主系統并不存在--也許只是在科幻故事的遙遠未來。相反，他們強調自主性是系統的一種能力，它存在于組織、政策、指導和人類控制的復雜安排中。

Roorda的這一章給出了一個具體的例子，說明自主系統的使用是如何被特定的政策過程所控制的，以及在部署任何系統之前，該過程的每個階段是如何納入對相關法律、道德和操作問題的必要的人類決策。

然而，當代的政策辯論--最近在《聯合國某些常規武器公約》中，顯示出自主系統仍然是一個有爭議的話題。雖然武裝沖突法和國際人權法并不禁止向自主系統下放軍事職能，但阿諾德和克羅托夫的章節擴大了視野，特別討論了國家的作用和責任，以及可能受到自主系統發展影響的各種國際法。然而，這種政策問題并不是軍事領域所獨有的。安德森和松村的章節強調了在民用領域引入 "無人駕駛 "汽車所面臨的法律和政策挑戰，軍事能力應該注意到這一點。

即使考慮到這些法律和政策結論，對自主系統仍有嚴重的倫理和實際保留。梅爾的章節為分析自主系統在軍事行動中的影響提出了一個倫理框架，并提出了一系列政策制定者的建議。Keeley提出了另一種解決方案，建議建立一種審計和追蹤系統內部算法的程序和能力，以便進行驗證和確認、測試和問責。然而，Theunissen和Suarez表明，對于許多任務來說，高水平的自主性不一定是可取的，最佳的解決方案是將自主控制和人類控制結合起來，發揮各自的優勢。

有了這個關于自主系統政策考慮的法律、定義和倫理框架，本書的最后一節介紹了關于能力發展各個方面的四個詳細章節。首先，Saariluoma提出了一個框架，為自主系統引入基于人類技術互動設計的思維，提醒我們，最終，這種系統是人類的工具，因此，人類互動和控制系統的方式應該是直觀的。

Sulzbachner、Zinner和Kadiofsky的章節強調，許多自主系統的要求是無源光學傳感器技術，用于在非結構化、非合作的環境中運動。他們提醒我們，正在進行的將無人駕駛和自主系統納入空域的各種監管舉措，例如，本質上依賴于建立性能標準，然而驗證光學和其他傳感器系統的標準化方法仍未完全建立。

Arbour、MacLeod和Bourdon對有人和無人的組隊概念進行了分析，并提出了一系列不同的選擇，即無人飛機如何與有人飛機協同使用，發揮各種新的作用。他們的建議是，鑒于無人系統的可靠性和自主性不斷提高，我們需要在能力發展的早期階段確定更多的潛在配置和組合，而不是局限于一對一的平臺替代。

托爾克在本卷的最后一章建議更多地使用基于代理的模擬方法來支持自主系統的設計、開發、測試和操作使用。原因是仿真中的軟件代理是自主機器人系統的虛擬對應物，在許多情況下，管理物理系統和軟件代理的基本算法可能是相同的。這導致了許多改善系統測試和評估的機會，而且通過在部署前對系統的任務進行模擬，還可以提供操作支持。

本卷的結尾是北約首席科學家Husniaux少將的前瞻性觀點，他為未來的能力發展推薦了一系列關鍵研究領域。他提醒我們，科學和技術的發展是必不可少的，但必須與操作者、政策、法律和理論觀點合作，共同發展。

我們正在擴大我們在這一關鍵領域國防能力的視野，然而創新需要外部的投入和新的觀點。實現這一目標的最佳方式是通過一個多樣化的專家網絡來分享想法。我知道，SACT總部領導的工作已經從這種接觸中受益匪淺，我希望聯盟的科學家、工程師、法律和政策工作人員以及軍事操作人員網絡也將同樣受益。

俄羅斯國防部利用軍事預測為其長期規劃提供信息。自20世紀60年代以來，俄羅斯的軍事分析對一個國家發動戰爭的能力進行了全面評估，這些評估超越了武器和編隊。俄國防部利用這種預測來回答：（1）未來戰爭的可能性和特點是什么；（2）俄羅斯和其潛在對手之間的軍事潛力的相關性是什么？

在本報告中，作者利用一個既定的框架來研究與軍事預測有關的關鍵指標，以深入了解這些問題的答案。

本報告作者審查的俄羅斯軍事科學和學術研究發現，軍事潛力（國家權力）的相關性--一個包括政治、經濟、科學技術和常規武裝力量指標的廣泛衡量標準--現在和將來都會偏向于西方的美國和北大西洋公約組織（NATO）以及亞太地區的美國和日本。能夠改善俄羅斯競爭地位的因素是將中國納入軍事潛力的關聯中，以及美國以有利于其利益的方式管理國際體系的能力可能降低。

俄羅斯目前的軍事評估和預測沒有發現美國有對俄羅斯發動大規模戰爭的意圖的跡象。俄羅斯在什么條件下可能采取先發制人的軍事行動，冒著與軍事潛力超強的對手開戰的風險，仍然是一個沒有答案的問題。

##主要結論

• 鑒于雙方之間巨大的軍事潛力不平衡，北約聯盟的持續凝聚力將可能迫使俄羅斯在不對北約使用武力的情況下解決政治不滿。

• 北約的凝聚力至少給俄羅斯帶來了三個行動問題。首先，俄羅斯將不得不與一個共同擁有優勢軍事潛力的國家集團作戰，而這些國家在發生長期沖突時可能被證明是決定性的。第二，北約的凝聚力可能會迫使俄羅斯在整個歐洲發動攻擊，從而使聯盟的分裂更不可能發生。第三，北約的凝聚力可以暴露出俄羅斯相對有限的遠程常規彈藥庫存（戰略非核威懾潛力）。遠程常規能力對于排除利用大片歐洲領土流入更多部隊并對俄羅斯部隊發動攻擊至關重要。

• 在未來20年里，俄羅斯可能會尋求避免與中國和西方同時發生對抗關系，這可能會抑制其外交政策決策的靈活性。

• 俄羅斯軍事戰略的當前和未來發展將從相對于美國及其盟國的整體弱勢地位出發。

• 最后，本報告中使用的框架為評估對俄羅斯的威懾力提供了一個有用的方法。例如，由于該框架強調戰略非核能力的威懾價值，美國和盟國在遠程精確彈藥方面的優勢程度為衡量對俄羅斯軍事侵略的威懾水平提供了一個關鍵的輸入。

執行摘要

目的和目標

本文件的目的是總結北約STO HFM探索小組（ET）184所進行的研究，其重點是觀察北約國家在改善國防指揮和控制（C2）能力方面的重大挑戰。它試圖通過采取一種新的方法來實現這一目標，即從整個系統、整體和生命周期的角度來看待觀察到的問題。

為探索小組（ET）設定的目標如下：

1）審查潛在的問題空間，并在未來的研究任務組（RTG）中確定哪些專題領域可以在盟軍C2能力的背景下進行有益的探索，以使北約國家受益。

2）探索制定軍事利益相關者指南的可能性，為C2能力的發展提供更全面的設計方法和管理過程，并作為其中的一部分，考慮是否有可能創建一個 "北約C2能力生命周期管理的最佳實踐準則"。

次要目標是：

1）探索國防和研究挑戰的性質。

2）確定它們是否適合于未來的研究調查。

3）確定北約國家是否有價值和興趣通過進一步的研究來解決所確定的挑戰。

4）如果3）被證明是積極的，建議如何通過組建一個新的北約RTG來解決這些挑戰。

主要結果/結論

研究的結果是確定了五個主要的挑戰主題，即:

主題1：評估C2能力的能力有限。為了客觀地判斷已經啟動的變革計劃效果，以及達到的C2能力水平，需要有適當的知識和能力來評估復雜的社會技術系統，如C2。然而，這可以說是大多數軍隊的情況，因此，我們在評估我們的C2能力狀況方面仍然很差。這包括對預期變化和實際結果的評估，以及對短期和長期變化影響的評估。

主題2：管理C2能力的能力有限。治理和管理C2尤其具有挑戰性，因為它是由許多不同的組成部分組成的，它們以復雜的方式相互作用，提供我們所觀察到的整體能力。然而，這種挑戰并不能為大多數國防組織似乎缺乏有效的C2管理安排提供借口。部分原因可能是，直到最近，C2還沒有被視為或作為一種需要治理的能力，與軍事體系的大多數其他部分不同。

主題3：C2發展的挑戰。與許多其他領域的發展相比，C2的發展需要人類和技術組件之間相對較高的協調程度。此外，人的結構是復雜的，包括多個決策者之間大量豐富的人際互動，每個人都可能有競爭的利益和/或對正在進行的行動和正在采用的C2實踐有不同的看法和信念。綜上所述，協調組織和技術發展的要求，及使用模糊術語描述的不明確的目標典型性，必須應對利益相關者的競爭，對行動和C2實踐有不同的看法和信念，以及C2使能器也需要為其他目的服務的事實，都對C2能力的發展和管理構成了巨大的挑戰。

主題4：對變革的抵制。任何改變和發展C2的意圖都必須預期并考慮到對改變的可能阻力。這種阻力部分來自于組織內的個人，他們認為變革會對他們產生負面影響。阻力也是制度化的，即通過傳統、培訓和教育系統、公認的規范等手段建立在系統中。雖然人員輪換是向組織注入新思想的一種方式，從而促進變革，但變革也高度依賴于推動變革的個人，這就是為什么在角色輪換率高的組織中，變革可能是短暫的。

主題5：缺乏組織學習。對當前C2實踐的觀察表明，組織的學習并沒有實現。在改變C2的發展實踐以改善個人學習方面，有很多事情可以做；例如，通過行動學習和反思實踐。非正式的知識共享也很重要，通過社會網絡和系統，可以在消除組織的一些知識生產和保留的缺陷方面發揮關鍵作用。然而，這些并不一定會導致整個組織的學習。在C2組織中，缺乏頒布組織學習的能力，這反映在類似的問題和錯誤反復出現的事實上。

為上述所有的挑戰制定解決方案超出了本工作的范圍。盡管如此，我們對文獻和記錄的經驗的審查還是產生了一些建議和教訓。因此，我們列出了一份減輕影響的解決方案的指示性清單。然而，在開始的時候，為ET設定的范圍并不是制定減輕影響的解決方案，而是確定可能存在適當的、相關的和可行的解決方案，可以由隨后的RTG進一步開發。

以下是對研究的主要結論的總結。

1）盡管C2概念已經隨著安全環境的重大發展而發生了相當大的變化，但C2實踐仍然與20多年前的觀察非常相似，特別是與其他戰爭領域的發展相比。盡管我們盡了最大的努力去改變它，但C2似乎仍然頑固地保持著靜態。這種說法的證據來自于以前的許多C2轉型嘗試，其中絕大多數都沒有實現其承諾的結果。

2）C2轉型舉措失敗的原因有很多，本報告討論了其中的一些原因，并提出了相應的初步解決方案。然而，似乎還需要一個更基本的解決方案，特別是國防組織需要采取類似于 "生命周期的觀點"，試圖理解、決定、塑造和凝聚有助于C2能力的多種因素和組成部分。這種觀點的重點不能完全放在開發過程上，因為還需要接受生命周期的反饋方面，在這方面包括組織學習和對當前和新出現的C2能力的適應性管理等主題。

3）這項研究的另一個引人注目的觀察是參加研究的各個國家所面臨的問題和挑戰非常相似。這表明，有一些基本的力量在起作用，超越了國家差異。因此，我們建議，北約和伙伴國家對這些挑戰的反應可能有利于幫助指導、刺激和推動國家和聯盟的反應。

4）然而，我們對待轉型方式的任何改變本身將是一個長期過程，需要國防組織的適應性和長期承諾。同樣重要的是，在整個組織內建立一個共同的愿景，并闡明實現該愿景的戰略，同時也要獲得組織內所有相關部門的支持。如果沒有足夠程度的長期變革承諾，那么C2能力的任何重大轉變都不可能實現。理想情況下，在實踐中需要發生的是，根據C2是一種需要有效管理的能力的原則，建立國家和聯盟的變革計劃。然而，這些計劃需要得到很好的建議。

5）由ET-184進行的研究表明，有相當多的文獻包含了關于組織變革的有益和基于證據的建議，這將有助于應對許多已確定的挑戰。這一初步探索還表明，已確定的材料可以充分結合實際情況，使其與軍事C2組織相關。因此，我們建議，未來的C2能力發展計劃可以通過創建一個C2能力轉型的良好實踐指南而得到很大的幫助，該指南匯集、整合了這些材料并對其進行了適當的背景分析。該指南的重點應放在改進變革/轉型的實際 "方法 "上，以便未來的C2變革活動能夠產生更大和更持久的有益效果。請注意，這并不是說C2應該轉變為一種新的固定形式，而是說我們需要轉變為一種更可持續的適應性形式，能夠更迅速、更有效地應對不斷變化的環境。

6）從本質上講，C2和C2發展的主要挑戰是那些與人類個人和組織有關的挑戰。因此，在很大程度上，任何未來的北約STO對這個問題的研究最好是在一個以人為因素為中心的小組內進行，即HFM。然而，由于該問題集的某些方面也與 "系統 "有關，未來研究的某些方面也可能與SAS小組有關。

本報告的一個較短版本已經發表在一個同行評審的研討會上，ICCRTS 2020 [1]。

建議

我們建議在2020年底或2021年初開始一個新的北約C2能力治理RTG。由于RTG的結果只能由我們的國防利益相關者來評估和利用，我們還建議RTG應該努力與一些參與國的相關利益相關者團體建立更緊密的聯系，最好是在北約內部。

1.0 引言

本節簡要介紹了指揮與控制（C2）能力及其在過去30年中的發展情況。

1.1 北約能力生命周期管理探索小組的背景

在組建探索小組之前，所有三個派遣國的潛在成員在1990年代至2000年代初參與了許多負責發展C2能力的國家和國際項目，并提出了一些看法。人們普遍注意到，這些項目和倡議中有許多已經消失了，幾乎沒有留下明顯的痕跡。人們還注意到，今天的困難與大約20年前的困難非常相似，而且與國防的其他領域相比，C2實踐在同一時期基本沒有變化。

因此，根據這些觀察，人們認為值得探討以下廣泛的問題。

a) 出現這些問題的主要原因是什么？

b) 是否有任何現有的科學和相應的文獻可以幫助解釋它們？

c) 是否有任何跡象表明存在可以利用的潛在緩解方案？

d) 進一步的研究是否有必要并可能是有益的，如果是的話，它應該關注什么？

請注意，關于上面的c)項，最初的意圖并不是要開發緩解的解決方案，只是確定可能存在適當的、相關的和可行的解決方案，可以由隨后的RTG進一步開發。

1.2 什么是C2能力？

在最廣泛的意義上，能力是做某事的力量或能力[2]。Lindbom, Tehler, Eriksson和Aven[3]根據在與危機管理有關的出版物中發現的15個能力定義確定了趨勢，其中能力可以被看作是。

1）等同于資源，或至少受到資源的強烈影響。

2）等同于能力（例如，準備能力，或進行培訓的能力）；或

3）能力是影響結果或目標的一個因素。

很難找到一個包含在明顯相關的北約文件中的北約定義。例如，以下定義載于北約標準化辦公室的一份出版物中。"通過使用一套綜合的、分為理論、組織、訓練、物資、領導力發展、人員、設施和互操作性的方面來創造效果的能力"，縮寫為DOTMLPFI[4]。因此，這種能力定義主要符合Lindbom等人[3]提出的第三類能力定義，即資源和這些資源的能力使某種能力得以實現。

在這種情況下，C2被定義為 "一套組織和技術屬性和流程，企業通過這些屬性和流程調集和運用人力、物力和信息資源來解決問題和完成任務"[5]。

因此，在本報告中，C2能力被定義為 "調動和使用人力、物力和信息資源來解決問題和完成任務的能力。C2能力是通過一系列的組織和技術屬性及過程來完成的。"

1.3 過去30年中C2的發展

最近國家軍事理論和概念的變化是為了修訂或調整C2方法以更好地適應不斷變化的國防環境。近年來，C2的一個決定性時刻是90年代所謂的 "軍事事務革命"，它預示著新信息技術對C2的許多有益影響。這引發了北約和其他國家對新的C2實踐的一系列發展和投資，包括諸如網絡能力（NEC，英國）、基于網絡的防御（NBF，瑞典）、聯合能力指揮（JCC，加拿大）、以網絡為中心的戰爭（NCW，美國）和北約網絡能力（NNEC，北約）。這些努力設想了一個完全連接的戰斗空間，不同部門的操作人員能夠以無縫的方式進行互動，以實現主導戰場意識的概念，并有能力利用所獲得的假定的信息優勢來迅速完成任務部隊和武器系統。

本報告的作者在20世紀90年代至21世紀初參與了這些發展C2能力的國家和國際計劃和努力。這是我們作為國防研究人員的角色，對我們中的一些人來說，也偶爾在軍隊中擔任參謀職務。從這些早期的日子到今天，我們觀察到許多這些大膽的計劃和倡議，以及它們的一系列優雅的術語和縮寫，已經消失得無影無蹤。要找到這些項目早期階段的參考資料相對容易，但要找到后期階段的出版物則難得多。因此，很難評估這些項目是否達到了最初的期望。一個例子是2000年左右啟動的先進概念技術演示（ACTD）"21世紀的總司令--CINC 21"[6]。CINC 21由一個框架、一套軟件應用程序和硬件應用程序組成，旨在通過利用先進的可視化技術和決策支持系統、協作能力以及知識和企業管理來改善部隊的指揮和控制。最初的CINC 21是美國的倡議，后來擴展為四國倡議的聯盟CINC 21（C-CINC 21），其中包括美國、澳大利亞、加拿大和英國[7]。在谷歌學術界搜索CINC 21（Commander-in-Chief 21，C-INC等），發現2001-2006年間的點擊率非常有限[6]，[7]，[8]。可以找到的文獻描述了CINC/C-CINC 21的倡議和愿景，以及在整合異構技術和實現信息共享方面的技術示范成功。然而，卻找不到任何關于后續項目的信息，也找不到任何關于技術示范中獲得的成果的實施情況。

作者還指出，觀察到C2的操作困難與支持性研究中的困難存在相似之處。這兩組困難似乎都與二十年前的困難驚人地相似；盡管它們可能用不同的詞來描述；例如，二十年前，以網絡為中心的方法占主導地位。我們很容易聲稱，我們已經從以前的錯誤中吸取了教訓，遠離了無法實現的愿景，現在專注于開發真正可行的概念。然而，看看昨天的愿景和提法，我們發現今天寫的未來概念中包含了非常相似的內容。例如，二十多年前（2001年）撰寫的美軍作戰目標之一指出，"利用信息技術和創新概念，開發一個可互操作的聯合C4ISR架構和能力，包括一個可定制的聯合作戰圖景"[9]。七年前，信息優勢是一個熱門話題[10]，最近又出現了一個非常類似的概念--信息優勢[11]。我們經常體驗到似曾相識的感覺!

結合21世紀初提到的國家倡議對以上幾點進行反思，我們判斷其中包含的許多C2發展項目并沒有完全實現其開始時提出的愿景。盡管已經實施了一些變化，但許多事情仍然相對固定，結果也許不那么 "革命性"。與其他戰爭領域的發展相比，比如武器技術，C2的實踐，包括目前的培訓和教育、組織形式和啟用技術的使用，與20年前相比基本沒有變化[12]（第14-15頁）。附件A提供了一些來自加拿大、瑞典和英國的C2能力發展問題的例子。

在應對C2轉型的挑戰方面，并不缺乏努力，例如，陸軍指揮與控制評估系統 - ACCES[13]和美國海軍總部效能分析工具HEAT[14]。此外，不同的最佳實踐守則，如GUIDEx[15]、北約C2評估最佳實踐守則[16]、實驗[16]、實驗運動[17]和審查規定了由合格的科學家團隊及其工作人員進行評估的基本原則。現有的方法和準則提供了充分的指導和信息來源，但同時它們往往要求或假定有高水平的科學控制，而這在軍事實踐中是難以獲得的。不過，在作戰需要和感知到的有效性問題的驅動下，作戰實踐不斷對新技術、支持系統、新的工作方式、新的組織結構等進行探索和試驗，以適應當前或變化的條件。輕率地這樣做可能會導致錯過機會，或者只是錯誤的結論和事后的代價[18]。

1.4 各國對未來C2發展的看法

在很大程度上，我們目前的C2方法仍然是圍繞工業式戰爭的概念和需求設計的。雖然這些內置的功能可能仍然需要，但近期、當前和未來情況的多樣性和復雜性可以說需要對C2的設計、操作和啟用方式進行重大改變。然而，這種變化的需求并不是突然出現的；它至少在過去幾十年里一直伴隨著我們。

盡管上面討論了轉型的困難，C2仍然是北約繼續發展和維持的重要能力。新興技術已經以一種挑戰傳統軍事方法的方式改變了我們的世界，因此需要對C2采取更加創新的方法。鑒于它是我們應對新出現的沖突和危機的主要手段，C2必須能夠對快速變化的環境作出有效反應，而未來的盟軍行動將在這種環境中進行。由于新出現的對手已經以比任何傳統國家更容易、更靈活和更有想象力的方式使用強大、廉價和免費的技術，未來的C2系統必須是靈活的，有可能是部分自主的，并且能夠適應它們所處的環境[19], [20]。

加拿大、瑞典和英國制定的國防政策的例子說明了C2轉型的必要性。加拿大最新的國防政策聲明[21]預測了一個日益復雜的安全環境，并提出了一個靈活和適應性的C2方法。加拿大已承諾向加拿大武裝部隊（CAF）提供更多資源，以投資于具有綜合信息和通信技術的新C2系統。在瑞典，其目的是在未來的一段時間內加強國防能力。除了重組和加強武裝部隊的組織，它還包括重新建立最初在冷戰期間建立的全面防御概念，但在最近的幾十年里，這一概念基本上已經退役。全面防衛的概念包括軍事和民事防衛，以全社會的方式處理安全問題。對于C2來說，這需要在不同的軍事和民事部門之間制定共同的合作和聯合規劃概念。英國還確定，需要一種更加靈活的C2方法來應對未來更加多樣、新穎、復雜和模糊的威脅[22]。鑒于這種需要，關于指揮與控制的未來的JCN 2/17號文件主張改變文化，在軍隊和政府內部創造更大的靈活性和C2的一致性。這就要求在適當的新技術的幫助下，采用新的思維方式和組織C2。總之，所有這三個國家，以及許多其他國家都同意，繼續發展C2是應對不斷變化的外部環境的迫切需要。

加拿大。加拿大最新的國防政策聲明 "強大、安全、參與"[21]，是基于對未來日益復雜的安全環境的預期，包括不對稱的威脅、失敗和失效的國家，以及非傳統的對手。作為回應，該政策設定了一個目標，即加拿大軍隊將采用一種現代的C2方法，這種方法是靈活的和適應性的。新的國防政策重申了加拿大空軍發展C2系統的目標，以實現聯合運作以及整合情報和信息收集能力。加拿大已承諾向中央空軍提供更多資源，以投資于具有綜合信息技術和通信的新C2系統。

瑞典。在不久的將來，瑞典國防委員會指出，應該對指揮和控制進行全面審查，在技術、方法、人員配備、教育、組織和資金方面設定現實的優先事項[23]。此外，瑞典需要在信息和網絡安全領域采取適當的預防措施，并發展在計算機和網絡操作的整個范圍內對網絡環境中的合格對手采取防御和進攻的能力。在國防方面，重新確立了全面防御的概念，并制定了不同軍事和民事部門之間的協作和聯合規劃的共同概念。瑞典武裝部隊（SwAF）的中央和區域C2功能在2025年的理想最終狀態是，武裝部隊應在方法和組織上努力做到簡單、清晰和靈活，使任務指揮和基于責任的文化成為可能[24]。有幾項舉措旨在加強與其他國家和聯盟合作的能力，這也解釋了為什么現在要與芬蘭進行聯合行動規劃。將尋求與挪威、丹麥、英國、美國和北約加強協調。最近發布了一個新的聯合行動理論，該理論與北約保持一致，將網絡與海陸空一起作為一個領域，并強調了多領域的觀點[25]。

為了支持SwAF的長期規劃，已經開發了一個未來的C2概念[26], [27]。這個概念的特點是敏捷性和彈性，包括方法和人員能力以及組織和任務問題。它包括從短期和長期的角度學習和適應新情況的能力。未來的C2概念指出，C2需求將因情況而異，沒有一種C2解決方案能適用于所有情況。在所有參與方之間分享信息和協調計劃的能力是必不可少的。這個概念假定瑞士空軍有能力利用技術上的創新。最后，后備解決方案需要到位，并進行實踐，以便在競爭日益激烈的信息環境中保持C2能力。

英國。英國關于2035年未來作戰環境的出版物指出，未來的威脅將更加多樣、新穎、復雜和含糊。為了應對這種情況，它建議可能需要一種更加靈活和激進的方法，以適當地使未來的指揮官有能力。基于這一背景，DCDC關于未來部隊概念的第1/17號聯合概念說明（JCN）提出了如何可能實現這種更加敏捷的指揮和控制，以便在面對日益復雜的行動時發展和保持優勢。作為對這一問題的回答的一部分，關于指揮與控制的未來的JCN 2/17號文件主張改變軍事文化，以便在軍隊內部和政府之間創造更大的靈活性和C2的一致性。它還建議，這將需要采用新的思維方式和組織C2，并輔以適當的新技術。最后，它指出了一個主要的發展挑戰，即為了有效地解決C2問題，它需要被視為一種能力本身，這意味著在所有適當的發展領域改善管理，并更好地理解國防部可能承擔的C2風險。

1.5 報告的目的和范圍

鑒于上述背景，本報告的目的是詳細探討管理、發展和改造C2能力的挑戰的性質。它還旨在找出與國防其他領域相比，在改變C2實踐方面缺乏進展的一些原因。首先，我們概述了通過文獻調查發現的與C2能力發展相關的挑戰。隨后，我們確定了一些暫定的解決方案，然后進行了討論，我們認為各國需要采用 "生命周期的觀點 "來成功地修改所有有助于C2能力的因素。在附件A中，介紹了一些沒有達到預期的C2項目的例子。

展望 2040 年，預計全球創新和技術格局將發生重大變化，推動戰爭性質以及戰場參與者所采用的能力、概念和理論的變化。因此，有必要了解這種技術變革并探索其對未來戰場的潛在影響和影響，以制定盡可能面向未來的政策和投資決策。

本研究評估了與新興技術相關的風險、挑戰和機遇，這些新技術最有可能塑造到 2040 年的未來戰場，本研究提出了對單個技術的考慮以及對各個領域的交叉分析所產生的影響。它們與更廣泛的政治、社會、經濟和環境趨勢的相互作用。為此，該研究強調了歐盟機構和成員國需要以連貫和協調的方式開展廣泛的能力發展計劃，確保發展靈活的監管和組織環境，并指導對最相關技術的投資在歐洲范圍內。

1、引言

1.1 研究背景

未來幾十年預計將是一個過渡時期，其特點可能是國家行為者內部和國家之間的不穩定。世界很可能需要應對以下影響：氣候變化、創新和技術變革步伐加快、人口快速增長、資源日益稀缺和全球權力轉移。這種趨勢還可能推動戰爭性質以及國防組織、盟國和對手使用的技術發生重大變化。

了解技術變革并預測其對未來戰場的潛在影響和塑造對于制定有助于對軍備、軍事行動、戰時準備和國防預算優先事項進行適當修改的政策和投資決策至關重要。因此，重要的是要了解哪些技術領域可能會導致未來戰場的深刻變化，以及這些影響如何實現。這種理解將為決策提供信息，并在資源有限和優先事項相互競爭的情況下盡可能地提高投資回報。

1.2 研究的范圍和目的

在此背景下，歐洲議會科學與技術未來小組 (STOA) 于 2020 年 8 月委托蘭德歐洲開展一項關于“塑造 2040 年戰場的創新技術”的研究（參考：EPRS/STOA/SER/20/017）。

本研究的目標是：

1.分析與可能塑造 2040 年戰場的創新技術相關的風險和挑戰，特別是在設計和調試新型武器以及戰場上的人機交互（包括部署混合成分）；

2.開展若干案例研究，以評估與歐洲議會安全與國防 (SEDE) 小組委員會特別相關的不同技術對未來戰爭的可能影響；

3.描述與新興國防技術相關的定義、影響、風險和挑戰，以評估其在建立歐盟彈性和戰略自主性方面的應用前景；

4.制定并提出政策方案供 SEDE 小組委員會考慮

為實現這些研究目標，蘭德歐洲制定了一組研究問題 (RQ)，這些問題通過研究交付得到解決，如表 1.1 所示。

表1.1 -研究問題

為了解決這些 RQ，研究團隊在四個技術工作包 (WP) 中開展了一系列活動：

? WP1 – 范圍界定和框架，旨在通過評估現有文獻來描述研究背景??，并確定研究范圍、目標和方法研究;

? WP2 – 確定和選擇在范圍界定和框架活動中進一步擴展的技術，以了解新興技術如何塑造未來戰場，同時確定最有望在 2040 年時間框架內這樣做的新興技術 (RQ1) ;

? WP3 – 描述和比較技術的重點是更深入地了解與最有望塑造 2040 年戰場的新興技術（在 WP2 中確定）相關的機遇和挑戰，并提供對此類影響的比較評估（ RQ 2 和 3)；

? WP4 – 影響和報告旨在確定歐盟及其成員國在 2040 年戰場（RQ4）上與新興技術相關的挑戰和機遇所產生的關鍵政策影響。

1.3 方法和局限性

1.3.1 本研究采用的研究方法和方法

為了回答表 1.1 中提出的 RQ 并滿足研究要求，蘭德歐洲采用了結構化的混合方法研究方法，如圖 1.1 所示。附件 B 對研究方法進行了更深入的解釋。

圖1.1 -項目任務概述，基礎活動，以及結果產出和可交付成果

在研究的初始階段，研究小組開展了一系列活動來描述新興技術可能塑造 2040 年戰場的背景。這包括審查構成未來戰略環境和不斷演變的歐盟監管和政策環境的經濟、社會、政治、環境和技術趨勢。本范圍審查的結果載于本報告的第 2 章。研究團隊還與 STOA 合作，以建立對研究背景的全面了解，并完善研究的范圍、方法和時間表。

在最初的范圍界定活動的基礎上，研究團隊將自上而下的應用驅動和自下而上的技術驅動數據收集相結合，編制了一份可能對歐洲國防和未來產生最大潛在影響的潛在技術集群的長名單戰場。這利用了以下方法和數據收集工具：

? 文獻審查——以應用程序驅動的方式審查關于新興技術的公開可用的開源學術和灰色文獻（例如政府報告和國防新聞媒體），主要關注應用的新興技術在未來 20 年的國防和安全背景下。

? 地平線掃描——審查蘭德歐洲未來與前瞻研究中心 (CFFS)1 科學與技術 (S&T) 地平線掃描數據庫，以通過技術驅動的方法識別、理解和優先考慮關鍵的新興技術發展。蘭德歐洲地平線掃描數據庫是通過收集和分析廣泛的不同來源而開發的，以確定在研究中要考慮的一系列新興技術。

在范圍界定活動、視野掃描和文獻回顧的基礎上，研究小組綜合了所有捕獲的數據，并將審查來源中評估的技術分類為可能在 11 個技術集群中塑造未來戰場。其中六個技術集群隨后被在內部分析和與STOA協商的基礎上，入圍進一步深入審查和比較分析。該咨詢考慮了兩個選擇標準，即采用的可能性和技術集群在 2040 年時間范圍內在戰場環境中的預期影響程度。 圖 1.2 顯示了技術選擇過程。

圖1.2 -技術列表和選定的技術集群

為了進一步描述相關技術趨勢的性質和所選技術集群的影響，研究團隊通過有針對性的文獻回顧以及專家和利益相關者訪談對每個技術集群進行了深入分析。 4 這有助于建立深入了解1) 每個技術集群的相關趨勢和潛在影響，包括相關技術進步和未來趨勢； 2）該技術對未來戰場的潛在影響、歐洲國防的機遇和挑戰； 3) 未來采用的任何相關促成因素和障礙。本報告第 3 章介紹了該分析的結果。

為了對技術集群的各種影響進行比較評估，研究團隊使用蘭德開發的系統技術偵察、評估和采用方法（STREAM）舉辦了一次專家和利益相關者研討會，本報告附件 B 對此進行了進一步說明。 5 通過 STREAM 方法，研討會收集了專家和利益相關者對選定技術集群的潛在影響和未來采用的觀點。這包括一系列定量評分評估：1）技術集群對歐盟成員國軍事能力的潛在影響； 2）歐盟實現共同安全與國防政策（CSDP）目標的能力； 3) 未來戰場動態的整體性質。

參與者還被要求考慮潛在的技術、組織、商業、監管和其他實施障礙的相關性，這些障礙可能會影響歐盟成員國以及潛在的國家和非國家對手采用技術集群的規模或速度。本報告第 4 章對比較分析的結果進行了高級概述，并進一步詳細介紹了附件 C 中的定量結果。

為了驗證新興技術對歐洲國防的影響并提供進一步的詳細信息，并確定相關的政策選擇，蘭德歐洲專家舉行了兩次內部研討會。研討會旨在分析在研究活動過程中收集的數據并產生跨領域見解，并確定未來工作和干預的可能領域。

1.3.2 局限

與本研究中提出的活動和發現有關的一些警告、限制和假設應予以考慮：

? 有針對性地關注技術集群的非詳盡列表。雖然該研究旨在識別和描述新興技術對歐洲國防和整個未來戰場的潛在影響，但它側重于六個技術集群的候選名單。這些技術集群在現有文獻中以及通過與 STOA 的協商被確定為對 2040 年之前的未來歐洲國防環境具有最大的潛在影響。雖然有限的時間框架和資源限制需要對選定數量的研究采取集中的方法技術集群，人們認識到其他現有或迄今為止不發達的技術也可能在這方面產生重大影響。第 3.3 節概述了其中一些技術趨勢。

? 技術集群的異質性。研討會討論以及與專家和利益相關者的訪談強調了研究中考慮的技術集群的顯著廣度和異質性。接受咨詢的專家指出，在一定程度上，這對以足夠的細微差別產生對未來趨勢和潛在影響的洞察力提出了挑戰。在為深入技術評估提供信息的有針對性的文獻綜述和專家訪談提供了相關數據的情況下，每個技術集群內不同技術之間的潛在差異在本報告中突出顯示。

? STREAM 研討會定量見解的穩健性。 STREAM 專家研討會聚集了有限的專家，共有 14 名參與者，不包括研究團隊。因此，應該在研究和報告的背景下產生和討論的更廣泛的定性見解的背景下審查和理解源自該活動的定量見解。此外，解釋調查結果時應考慮參與者的專業知識和經驗，在這種情況下，主要包括新興技術在安全和國防方面的戰略影響。

? 文獻回顧和咨詢活動。認識到關于新技術和新興技術潛在影響的現有研究基礎的廣泛性，并且由于項目的時間框架和資源限制，該研究借鑒了選定數量的文獻來源的見解。研究團隊通過優先考慮最新的資源并將文獻綜述結果與利益相關者參與活動的見解進行三角剖分，解決了因只能與有限數量的資源互動而產生的挑戰。

? 未來的不確定性。本研究的目的是確定到 2040 年新興技術對戰場的潛在影響的未來趨勢。鑒于技術變革的步伐以及圍繞新技術的未來使用和性能以及戰場動態的內在不確定性程度，分析本研究中提出的發現不應被解釋為對特定未來進展和情景的預測。相反，他們應該提供對主要趨勢、機遇和挑戰的洞察，讓相關利益相關者能夠駕馭和管理技術變革的復雜性和不確定性，并設計相關的靈活、前瞻性政策和投資策略。

1.4 本報告的結構

除了這個介紹性章節之外，本文件還包括三個附加章節：

? 第 2 章——不斷演變的政策背景和未來戰略環境——介紹了預計將塑造未來戰場的趨勢和驅動因素，以及有關歐洲國防和技術創新。

? 第 3 章——塑造 2040 年戰場的新技術和新興技術的概述和評估——深入概述了研究中考慮的選定技術集群，包括相關的新興和潛在的未來技術趨勢，以及歐洲可能面臨的機遇和挑戰防御源于這些。

? 第 4 章——歐盟的調查結果、影響和政策選擇——介紹了從跨領域結果分析中得出的主要研究結果，并制定了供歐盟利益相關者和機構考慮的政策選擇。

核心報告附有完整的參考書目和五個技術附件：

? 附件A 基于主要報告第 2 章的見解，深入討論了歐盟國防和新興技術的政策和監管格局。

? 附件B 提供了研究方法和研究方法的詳細概述。

? 附件C 詳細概述了 STREAM 研討會產生的定量發現和見解，補充了報告第 4 章中包含的高級摘要。

? 附件D 提供了研究過程中用于訪談和研討會活動的專家和利益相關者參與材料的副本。

? 附件E 提供了通過研究的視野掃描練習確定的完整技術長名單。

內容概述

蘭德歐洲公司研究提出，塑造2040年戰場的6個關鍵技術群分別是：人工智能、機器學習和大數據，先進機器人技術與自主系統，生物技術，可產生新效應的技術，衛星和太空裝備技術，人機交互。

1、人工智能、機器學習和大數據

（1）定義

能夠執行高級計算，以分析和解釋大量數據的軟件技術

（2）未來趨勢

? 人工智能和機器學習系統的成熟度，及其處理模糊復雜情況和不對稱信息的能力將會提高

? 數據科學不斷進步（例如，無監督“深度學習”系統），從非結構化或陌生數據中進行學習的能力將會提高

? 共有及私營機構中人工智能、機器學習和大數據的應用不斷擴大

（3）對未來戰場的關鍵影響

? 通過信息控制和數據訪問管理獲得戰略優勢

? 戰場決策速度的提高，改善了作戰系統的隱身能力和快速分析能力

? 攻擊溯源方面的挑戰增加（例如，基于人工智能的網絡攻擊）

2、先進機器人技術與自主系統

（1）定義

構成或實現先進無人系統的技術，包括在無人監督或控制下操作的技術

（2）未來趨勢

? 動力、精確起降、遙控與自主系統導航方面不斷進步

? 遙控與自主系統的功能進一步擴大，特別是情報、監視和偵察方面

? 互操作性和集群控制方面的進步

（3）對未來戰場的關鍵影響

? 快速響應、擴大范圍和覆蓋面、提高任務靈活性、精確打擊并降低附加傷害

? 保障戰場士兵的生命安全，增加對不斷升級的動態的激勵

? 低成本現貨系統向非國家和混合型對手擴散的風險

3、生物技術

（1）定義

利用生物系統或生物科學創新，開發具有先進特性和性能水平的系統相關技術

（2）未來趨勢

? 新型生物系統的生產，例如基因工程細菌

? 開發有針對性的生物技術，包括用于醫療、認知和體能增強的技術

? 生物科學與人工智能、機器人和增材制造的交叉融合

（3）對未來戰場的關鍵影響

? 通過“內在”增強、外部技術（如外骨骼）和先進醫療，增強士兵能力

? 生物技術與作戰機器人、自主系統、傳感器和電子設備的融合（仿生學）

? 通過生物病原體武器和新型載體，提高了生物威脅水平

4、可產生新效應的技術

（1）定義

增強動能和非動能效應，或以新形式進行常規打擊的武器及子系統等技術

（2）未來趨勢

? 高超聲速、定向能武器、電子戰能力和聲波/聲武器的進步

? 提高速度、射程、生存能力和精確度

? 熱控制和電源管理的發展

（3）對未來戰場的關鍵影響

? 防御能力多樣化

? 提供新的效應，促進多域作戰，縮短戰場上的時間和物理距離

? 潛在的軍備競賽升級，高超聲速和其他能力的擴散

? 核門檻的潛在模糊，對危機穩定性提出了挑戰

5、衛星和太空裝備技術

（1）定義

能夠進入太空，或輔助地面或空間作戰的太空技術

（2）未來趨勢

? 空間發射技術、空間傳感器和衛星技術的不斷進步

? 降低發射成本，包括通過可重復使用的發射系統和單級入軌系統降低成本

?太空日益表現出“對抗性、擁擠性和競爭性”的特征

（3）對未來戰場的關鍵影響

? 分散空間精確打擊和網絡中心戰的驅動力

? 越來越多地依賴天基系統來實現連接、情報、監視和偵察和導航，導致天基和地面基礎設施受到攻擊時更容易受到嚴重破壞

6、人機交互

（1）定義

促進人機交互或人機編組的技術，包括信息傳輸

（2）未來趨勢

? 人機編組技術的民用和軍事應用不斷拓展

? 腦-機、腦-腦通信和數據傳輸技術、交互式任務學習和人機界面的應用，以實現復雜的現實場景導航

（3）對未來戰場的關鍵影響

? 人機界面將成為未來戰場人控制自主系統的關鍵因素

? 未來戰場上可能出現人機界面故障和意外后果

? 人機界面漏洞可能被對手利用，為指控帶來風險

除了上述6個技術群外，報告還提出了其他有望塑造未來戰場的技術群。這些技術的應用時間較晚、應用的不確定性較高。主要包括：先進的能源和電力系統、新型和先進材料及制造、量子技術、計算/數據存儲和電信、傳感器和雷達技術。