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由于歐洲各國陸軍目前正在發展與同級對手進行高強度常規戰爭的能力,這些陸軍必須發展能夠在復雜環境中獨立作戰的單元,而上級指揮部的指示有限。在這一過程中,需要勝任任務式指揮,這被視為機動作戰的關鍵組成部分。文章指出了一個軍事組織有效實施任務式指揮需要具備的一系列有利因素,包括共同的理解和信任;主動性;寬容失敗、成功和學習的態度;以及接受任務式指揮是一種全方位的實踐。文章隨后介紹了對瑞典陸軍軍官的訪談數據,重點闡述了這些使能因素在其職業背景下的存在和意義。文章的結論是,軍官在和平時期執行的任務日益復雜,這就產生了相互沖突的領導需求。因此,行使任務式指揮和使年輕同事融入實踐是一個遠非簡單的過程,它經常與同事、所屬組織或更廣泛的社會環境對軍官提出的其他要求相沖突。

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相關內容

人工智能在軍事中可用于多項任務,例如目標識別、大數據處理、作戰系統、網絡安全、后勤運輸、戰爭醫療、威脅和安全監測以及戰斗模擬和訓練。

軍事領導的一種方法是任務式指揮哲學。任務式指揮由若干原則支撐,所有這些原則都必不可少,沒有這些原則,任務式指揮就無法全面實施。這些原則包括參與者之間的相互信任、相互理解、明確表達上級意圖、分散執行和及時決策。隨著人工智能的不斷進步和普及,它將影響軍事指揮與控制過程的方方面面:新的決策情況將會出現,人機合作可能會產生新的關系。本文探討了已確定的任務式指揮原則能否以與傳統環境相同的方式應用于人工智能注入的作戰環境。

導言

全世界的軍隊都在努力尋找他們的 "哲人之石",為他們提供能夠戰勝敵人的解決方案。有幾種概念和技術被認為可以勝任這一職位,其中一些屬于指揮與控制領域。在這些概念中,有一個在西方世界被廣泛認為是改變游戲規則的候選概念,即任務式指揮方法。在技術方面,有幾項創新可供研究,但最有前途和最流行的是人工智能。

人工智能和任務式指揮這兩種看似遙遠的事物在軍事領域共存,并已應用于指揮和控制系統。本研究旨在探討它們之間的相互關系,仔細研究人工智能對任務式指揮理念的影響。本文的主要研究問題是,任務式指揮能否在注入人工智能解決方案的指揮與控制系統中實現。由于各國對任務式指揮的理解不盡相同,要回答這個問題,就需要對任務式指揮進行討論,并為本研究的目的確立一個共同的理解。關于人工智能,需要說明現有和未來系統的性質,重點是其潛在的軍事用途。在理清基本思路后,作者旨在明確任務式指揮與人工智能在指揮與控制方面的互動關系。由于沒有基于人工智能的非保密系統進行測試,實現這些目標的基本方法是分析相關書籍、研究報告和軍事期刊上的文章,綜合其精髓以回答研究問題。

任務式指揮

現代軍隊需要有效的領導,運用現有的最佳方法領導下屬。實現這種現代有效領導的方法之一就是任務式指揮。盡管這一術語本身被廣泛使用,但其含義卻因國家而異,甚至在一個國家中具有多種因語境而異的含義。本研究的這一部分追蹤了任務式指揮在 20 世紀 80 年代之前的起源和發展,以及之后的擴散。

任務式指揮是一個英語術語,為英語國家的軍隊所使用。北大西洋公約組織(NATO)對這一概念進行了調整,并將其作為其聯合作戰條令的重要原則之一。該術語本身主要由美國陸軍傳播,其以前的一些條令文件表明,他們目前的任務式指揮概念源于德國的 Auftragstaktik,這是普魯士--后來是德國--軍隊在 19 世紀末發展起來的一種方法(ADP 6-0,2019 年)。盡管有這種說法,但似乎很明顯,雖然任務式指揮一詞是德文 Auftragstaktik 的一種松散翻譯,但兩者并不相同。更多時候,涉及任務式指揮的研究和文章往往會將起源故事過于簡單化。詳細介紹 Auftragstaktik 的誕生超出了本文的范圍。

我們今天所熟知和使用的任務式指揮源于美國陸軍為提高領導素質所做的努力。為了提高領導能力,他們追溯到德國在第二次世界大戰中的經驗,并對德國國防軍指揮官在東線戰場上實施的 "任務指揮"(Auftragstaktik)進行了廣泛研究。因此,新條令的第一版《空地戰》包含了 Auftragstaktik 和德國機動戰的主要原則。速度、主動性、快速決策、明確目標和指定主力等概念似乎是普魯士人 100 多年前使用的 Auftragstaktik 基本原理的邏輯衍生物(Shamir,2010 年)。然而,羅伯特-M-西蒂諾(2005 年)和里卡多-A-埃雷拉(2022 年)指出,美國條令所設想的 Auftragstaktik 概念從未存在過。他們認為,在討論指揮問題的當代德國文件中從未使用過 Auftragstaktik 一詞,而是使用了 "下級指揮官的獨立性 "一詞。

在概念發展的早期階段,Auftragstaktik 一詞被翻譯為任務式指揮,但正如 Eitan Shamir(2011 年)所言,圍繞這一術語存在爭論。提出的其他翻譯方案包括 "任務類型命令 "和 "指令控制",但都被否決。學者和專家們指出了任務式指揮系統的不足和概念問題,并強調最初的 Auftragstaktik 和今天的任務式指揮是兩個不同但又相關的概念。任務式指揮一詞于 1995 年正式列入英國條令,2003 年列入美國陸軍條令。世界各地的其他一些軍隊也紛紛效仿,有的將任務式指揮作為一種理念和方法,有的則將其指定為可能的指揮方法之一。

2003 年 8 月 11 日批準的美國陸軍戰地手冊 FM 6-0 標題為 "任務式指揮: 陸軍部隊的指揮與控制"。這本手冊首次按照美國陸軍的解釋闡述了任務式指揮的基本原理。手冊中對任務式指揮作了如下定義: "根據有效完成任務的任務命令,通過分散執行來開展軍事行動"(FM 6-0,2003,術語表-10)。要做到這一點,需要下屬有嚴謹的主動性,指揮官有明確的意圖。但任務式指揮最重要的特點是信任和相互理解的環境。這兩者相互關聯,互為基礎,但手冊并未詳細介紹如何實現這兩點。后來,條令產品的不斷微調改變和完善了任務式指揮的定義。2010 年的 FM 5-0 給出了這樣的總結:"任務式指揮是行使指揮與控制的首選方法"(FM 5-0,2010,vii.) 文件中沒有進一步討論提到的另一種方法,即詳細指揮。

在不到兩年的時間里,美國的任務式指揮方式發生了根本性的改變。20 世紀 80 年代,條令制定者通過對用于完成任務的物理手段進行分組,創建了 "戰場操作系統 "的概念。指揮與控制是這七大系統之一。2008 年,戰場操作系統結構被重新設計,并轉變為作戰功能系統。作戰功能并非簡單地由物理手段組成,而是被定義為 "由一個共同目的單元(人員、組織、信息和流程)組成的任務和系統群,指揮官利用它們來完成任務和訓練目標"(FM 3-0,2008,術語表-15)。2012年,指揮與控制作戰職能更名為任務式指揮作戰職能,從而使任務式指揮多了一個完全不同的含義。

根據2012年版的《ADRP 6-0》,"任務式指揮 "一詞同時意味著三種不同的含義:第一,統一陸地作戰的基礎之一;第二,首選的指揮方式;第三,一種作戰職能。這一術語的泛濫適得其反:它讓領導層中的一些人搞不清楚如何對待任務式指揮,以及任務式指揮的真正本質是什么。ADRP 6-0 指出,美國陸軍任務式指揮的根源可以在德國的 Auftragstaktik 中找到,然而,雖然 Auftragstaktik 為領導和指揮提供了總體基礎,但任務式指揮只能被視為統一陸地作戰的四個基礎之一。將指揮理念、首選指揮方式和一種作戰職能同樣命名為任務式指揮,成為混淆和誤解的根源。布雷特-馬岑巴赫(Brett Matzenbacher)(2018)指出,這一所謂的創新變革反而埋下了混亂的種子,因為重新命名作戰職能背后的原因--即改變基本指揮理念的意圖--并沒有在整個美國陸軍中得到明確傳達。人們可以通過描述該條令設定的環境來理解這個問題:任務式指揮是利用任務指揮方法,通過任務指揮作戰職能來實現作戰職能的同步化,是所領導的作戰行動的基礎。為了進一步增加混亂,該條令還引入了 "任務式指揮系統 "一詞,即 "使指揮員能夠實施行動的人員、網絡、信息系統、流程和程序以及設施和設備的安排"(ADRP 6-0,2012,1-5)。

盡管存在這些問題,任務式指揮的多功能性在很長一段時間內經受住了時間的考驗。2017年版的《ADRP 3-0》明確指出,"任務式指揮仍然既是一種指揮哲學,也是一種作戰職能"(ADRP 3-0,2017,v.)。這也意味著它不再是一種指揮方法。從2016年起,美國陸軍逐漸改變了做法:首先,任務式指揮成為六大原則之一,而不是四大基礎。其次,2019年版ADP 6-0取消了 "任務式指揮系統 "和 "任務式指揮作戰職能 "的提法。作戰職能改回了指揮控制,因此任務式指揮一詞終于變得更加純粹和清晰。ADP 6-0 和 2022 年 5 月版的 FM 6-0 將任務式指揮重新定義為 "陸軍的指揮與控制方法,賦予下級決策權和適合情況的分散執行權"(FM 6-0,2022,術語表-5)。

在最近的狀態下,美國陸軍任務式指揮成為一種定義明確的指揮和控制方法。它不再是統一陸地作戰的基本要素或原則,但它支持統一陸地作戰。行使任務式指揮要求下級和指揮官雙方都具備同等的能力,同時還要相互信任。指揮官的意圖提供了一個框架,在這個框架內,部隊通過對局勢的共同理解,在任務式指揮的指導下開展行動。當有機會或有必要時,下級應發揮紀律嚴明的主觀能動性,以實現指揮官的意圖。可以說,任務式指揮最重要的組成部分是風險接受和責任承擔,因為并非所有任務都能取得成功。

除德國外,北約另一支較長時間應用任務式指揮的主要軍隊是英國陸軍。根據 Oliver Burwell(2016 年)的說法,他們對任務式指揮的理解與最初的德軍類似:他們認為任務式指揮是一種哲學,用于指導領導活動。他們的任務式指揮原則是分散指揮、行動自由、主動性和速度。任務式指揮的執行依賴于信任、相互理解和主動性。北約的任務式指揮方式部分源于英國,部分源于美國對這一術語的理解。

北約的條令定期接受審查,審查期間定期更新條款和原則。最近一次更新發生在 2022 年,2 月更新了 AJP-3.2(B)《盟軍陸戰聯合條令》,12 月更新了 AJP-01(F)《盟軍聯合條令》。這兩份文件都包含了北約任務式指揮的基礎,盡管內容并不完全相同。它們都認為任務式指揮是北約指揮軍事行動的指揮思想,但在確定原則方面有所不同。根據 AJP-01(F),任務式指揮的基本要素是信任和相互理解,而統一行動、及時有效決策和分散執行則是指導其應用的原則。這一概述與 AJP-3.2(B)中所述的概述略有不同,后者只區分了五項原則,沒有提及任何基本要素。這種不一致是北約條令體系的特點,根源在于條令更新期的抵消。根據前幾十年的慣例,等到下層條令趕上頂層條令時,就會有新的頂層條令發布。

總而言之,任務式指揮是一種指揮和控制部隊的方法,在這種方法中,指揮官和下級具有一定的關系。北約的條令將任務式指揮定義為 "一種主張集中、意圖明確而執行分散的指揮哲學;一種描述'做什么',而不一定規定'怎么做'的風格"(AJP-3.2(B),2022,Lex-8)。指揮官有責任明確闡述自己的愿景,并組織規劃工作以做出決定。做出決定后,指揮官必須將目標告知下屬,設定限制,并為他們提供實現指定目標的手段。北約的方法提倡集中規劃和分散執行,這需要適當的培訓和領導素質。實施任務式指揮背后的主要目的是提供靈活性,使組織能夠在相關層面更快地做出決策,從而勝過敵人。在協調整個部隊的任務式指揮時,有各種原則是必不可少的。在本研究中,將把信任、相互理解、有效決策和分散執行作為進一步關注的要點。

人工智能

人工智能是一種新興的通用技術,未來前景廣闊。有關這一主題的基本著作之一認為,人工智能非常復雜,甚至沒有試圖給它下一個直接的定義(Russell & Norvig,1995 年)。人工智能是一項多學科的工作,其可能性遠遠超出了計算機科學。在本研究中,只關注數字人工智能的現代詮釋。其領域包括圖像識別、計算機視覺、機器人、語言識別、自然語言處理、神經網絡和機器學習。回顧過去 60 年的人工智能研究,可以清楚地看到,對 "人工智能 "一詞的解釋隨著時間的推移而不斷變化。本文對人工智能的工作定義是 人工智能是一種計算機系統,能夠執行通常需要人類操作員才能完成的任務(蘭德公司,2020 年)。目前,人工智能在軍事上的應用包括兩個方面:自主系統和指揮控制支持應用。本研究主要涉及其在指揮與控制中的作用,因此對后者的仔細研究是重點。

本研究無法詳述人工智能的發展歷史。到 20 世紀 90 年代末,計算機硬件的逐漸進步和新算法的出現為人工智能研究注入了新的動力。互聯網的誕生和所謂 "物聯網 "的逐步普及,每天都會產生難以想象的海量數據。這些豐富的信息,即所謂的大數據,再加上時下流行的人工智能技術--機器學習,可以成為一種強大的工具。機器學習算法可以通過適當的訓練數據來改進和優化自己的行為,因此它們擅長通過尋找模式來對新遇到的信息進行評級和標記,從而產生類似智能的行為。隨著底層數學和算法的不斷改進,機器學習變得越來越強大,在當今時代,它被大多數人認為是最值得使用的人工智能解決方案(Scharre & Horrowitz,2018)。當代的創新正在將機器學習技術應用于硬件,使計算機芯片能夠按需重新配置其電子電路,從而模擬神經元和突觸,更好地模仿人腦的工作過程。研究實驗室和商業公司,如廣為人知的 OpenAI,正在競相創造人工通用智能(Artificial General Intelligence),一種與人類智能能力無異的人工智能。OpenAI 最新的 "重磅炸彈 "是 ChatGPT,這是一款能與任何人就各種話題進行類似人類書面對話的應用程序。ChatGPT 使用了某種機器學習類型,即生成式預訓練轉換。這需要大量已經處理過的數據來生成與輸入相關的輸出。雖然這種方法能產生驚人的反應,但模型本身離 "會思考的機器 "還差得很遠。它的批評者,如諾姆-喬姆斯基(Noam Chomsky,2023 年),認為它是一種高效的 "自動完成",是通往通用智能道路上的死胡同,因為它處理問題的方法存在缺陷。

不過,人工智能和潛在的機器學習也有其局限性,這限制了其可能的應用。盡管人工智能炒得很熱,但似乎人工通用智能仍然是一個遙不可及的夢想。當前的人工智能雖然在不斷發展,但就其現狀而言,只適合解決具有類似變量的定義明確的問題。它們無法理解自己的操作環境,僵化、不靈活,無法 "跳出 "設計的框框(Scharre & Horowitz,2018)。例如,當代的圖像識別系統可以準確識別圖片或視頻中物體的類型和大小,但卻無法連貫地講述發生了什么,現場的互動是什么。機器學習很容易被損壞的輸入所欺騙,它也可以學習人類的偏見,這使得這項技術很容易受到攻擊(Hawkins & Kott, 2022)。另一個必須解決的問題是數據庫免受黑客攻擊的安全性。目前狀態下的人工智能可以比人類更好、更快地執行專門任務,但它們提供的輸出結果需要人類智能對其進行分析,使其適合進一步使用(Layton,2018)。

軍事應用一直是人工智能發展的驅動力。一些系統的開發旨在加快規劃或指揮進程。美國武裝部隊率先開發了部署規劃軟件,加快了幾次行動的準備工作,也有助于節省預算。隨著技術的進步,新的機遇出現了,這導致了自動決策系統或自主武器系統的發展。全世界的軍隊都意識到,如果能縮短決策所需的時間,就能戰勝敵人。如今,如果不在行動的規劃和執行階段廣泛采用人工智能,就無法考慮縮短決策時間。大數據、高性能機器學習和不斷改進的云技術三者共同促成了一種被一些專家稱為 "算法戰爭 "的新方法。彼得-雷頓(Peter Layton)(2018 年)和格雷格-羅蘭茲(Greg Rowlands)(2018 年)等專家和研究人員推測,未來戰爭將與算法和硬件展開重要較量。

未來的沖突可能在多個方面與當代沖突不同。彼得-雷頓(Peter Layton)(2021 年)在其著作中指出,其中一個方面就是指揮和控制系統。改進己方決策和削弱敵方決策是在武裝沖突中取得優勢的兩個主要途徑。改進的一種方法是整合人工智能,其中一種方法就是所謂的 "超戰爭 "理論。顧名思義,戰斗和信息處理速度的加快超出了人類的認知水平,這意味著決策也必須在短時間內做出,甚至不到一秒鐘。從理論上講,在這種環境下,擁有更多自主決策系統的一方很可能會占上風。人工智能系統將有助于生成更好的 "共同行動圖",并能預測敵方的行動路線,提出自己的行動路線。人工智能將加快消除沖突的速度,以監督或非監督的方式為下屬分配任務。執行過程將包括若干自主武器系統和作為下屬的人工智能輔助決策系統。如果應用得當,人工智能子系統將提高行動速度,減少決策所需時間。不可避免的技術擴散可能會導致沖突雙方在某種程度上都具備進行超戰爭的能力。在這種加速的環境中,傳統的軍事決策模式可能并不適用:人工智能子系統與其(可選的)上級之間必須進行更加緊密的合作。瞬息萬變的形勢將使傳統方法難以為繼,讓位于計算機輔助預測。分散決策是盡快抓住難得機遇的關鍵之一,而爭奪和/或保持主動權將是超戰爭環境中行動的核心要素。

如果沒有與超戰爭所提供的速度和效力相匹配的能力,一方可能會使用人工智能系統來擾亂敵方的決策。自主或半自主系統可用于欺騙、使敵方傳感器系統超載、干擾敵方通信、充當誘餌,基本上可以采取任何必要手段來延緩敵方決策,或者最好是完全阻止敵方決策。即使阻礙敵方決策系統的某些部分或功能--如傳感器、通信網絡、指揮所--也可能對作戰產生重大影響,為決策提供更多時間。

還必須考慮自主系統在現代作戰環境中的作用。人工智能驅動的系統可以在不危及己方部隊生命的情況下執行危險任務。它們主要分為兩大類:自主武器系統和機器人車輛。武器系統能夠摧毀對手的目標定位,機器人車輛可以在有人類遙控甚至沒有人類遙控的情況下運行。無論在行動中使用哪種資產,決策權都將掌握在人類手中,但人類指揮官必須將人工智能驅動的下屬考慮在內。這種資產的自主程度和自身判斷力可能會引起道德和操作方面的擔憂。對這些問題的審查不在本文的討論范圍之內,因為這需要單獨的研究。

人工智能對任務式指揮的影響

前面幾章討論了任務式指揮的本質和人工智能的簡要概述,為仔細研究它們之間的互動提供了共同基礎。傳統上,做出最終決定的是人類,而且僅僅是人類。傳統的任務式指揮方法將指揮過程的參與者視為人類,并接受人類不會出錯這一事實。如果未來出現可靠且可解釋的人工通用智能,這將預示著在指揮系統的某些環節中人工智能將取代人類。這種人機混合組織可能會比想象的更快實現。這種未來的 "合成戰友 "需要特殊的指揮方式。可能采用的領導方法很可能是一種改進的任務式指揮,一些研究人員已經將其稱為機電一體化任務式指揮。

軍事指揮通常被認為是一門藝術,因為盡管有固定的原則和方法,但克勞塞維茨式的典型摩擦和人性的特殊性阻礙了純科學指揮方法的應用。任務式指揮是在前輩軍事領導人最佳實踐的基礎上追求這門藝術的一種方法。上文提到的能力作為任務式指揮的主要要素之一,在很大程度上取決于指揮員的個性和訓練。指揮系統參與者之間的相互信任和理解取決于他們的個性。目前的人工智能主要作為決策支持工具發揮作用。

作為輔助工具,人工智能可以產生兩方面的影響:它可以加快決策的達成速度和/或提高決策的有效性。通常情況下,人類指揮官在做出決策之前會對局勢做出估計。根據指揮級別和可用時間的不同,這種估計可能會涉及其他人員的見解和專業知識,在更高的級別,這被稱為指揮官的參謀部。決策速度取決于指揮官及其參謀人員的行動速度。時間有限的環境或匆忙可能會影響決策的質量,但根據經驗,按時做出適當的決策要好于延遲做出完美的決策。人工智能決策支持系統可以幫助參謀專家提高建議速度,這有助于指揮官做出正確、及時的決策。同樣,潛在的人工智能決策支持系統將擁有一個堅實的知識庫,這個知識庫來自過去的經驗和共享數據庫。它們的建議或決定都有積累的知識庫作為基礎,可以促進信任和理解,從而加強任務式指揮。

綜上所述,可以說,人工智能在不久的將來只能起到輔助作用,有助于及時、準確地做出決策。要確定它是否會對任務式指揮理念產生影響,必須仔細研究它在信任、相互理解、有效決策和分散執行方面帶來的變化。

在信任方面,新出現的問題是指揮官能否信任人工智能決策支持系統的建議,以及信任的程度。如上所述,與人力相比,人工智能系統擅長處理大量輸入數據,并能在短時間內做出評估。指揮官必須決定是相信人工智能評估的有效性,還是置之不理。對人工智能的信任程度取決于其提供的信息是否有用和有價值。然而,在行動開始前評估這些信息的有效性可能會非常復雜。如果行動順利,人工智能很可能不會獲得信任。如果行動失敗,人工智能很可能成為替罪羊之一。如果通過人工智能獲得的信息非同尋常、不尋常,或與人類慣常的發現不同,決策者可能會面臨一個問題。如果他們無法檢查這些發現的有效性或可行性,他們可能會不愿意使用這些發現,或者可能會完全忽略這些發現。這種可能的行為是由于人類的認知偏差造成的,它迫使從一系列可能的解決方案中選擇熟悉的方案。如果決策者選擇使用人工智能的非同尋常的發現,還存在一個很大的風險,那就是由于缺乏足夠的背景知識,下屬在理解意圖或任務時會遇到困難。如果下屬信任指揮官,就不會質疑其意圖。然而,如果出現問題,下屬的信任度就會下降,指揮官對人工智能的信任度也會下降。信任一旦喪失就很難恢復。

信任也是理解的一種功能:一個人很少會信任沒有共同理解的人。人類之間的相互理解通常需要共同的術語、共同的程序和共同的經驗。在國際環境中工作或與非軍事實體密切合作并不能保證理解,因為軍事程序和術語通常是特殊的。在軍隊中,不同部門都有自己的行話,這會使部門之間的有效溝通變得復雜。緩解這一問題的最佳方法是為所有部門制定統一的標準化軍事語言,但這是一個激進且不切實際的舉措。人工智能決策支持系統的程序可以解釋各軍種特定術語的輸入,但輸出必須是標準化的,以確保相互理解。因此,必須確保人工智能能夠理解所需的任務,但生成的輸出結果也必須符合術語和標準。如果能做到這一點,人們對人工智能系統的信任度就會提高。

人工智能還有助于及時有效地做出決策。它可以縮短制定或修改計劃所需的時間,從而加快速度。通過人工智能通信系統發布計劃和命令,也有助于保證行動安全和實現最佳速度。縮短上級指揮部制定計劃所需的時間,可以讓下級及時采取行動。如前一章所述,超戰爭理論以高速決策和效果為基礎,旨在破壞敵方決策系統。同樣,也必須做好準備,預料敵方會以同樣的方式試圖干擾我方的決策系統,因此,更好的人工智能支持系統和更快的通信系統是取得優勢的關鍵。

分散執行也是人工智能系統應用可能產生積極或消極影響的一個特征。上級的最終決策和計劃設定的任務和目標,可能會因為形勢的重大變化而無法完成或實現。在這種情況下,下級必須嚴守紀律,發揮主觀能動性,盡其所能為實現指揮官的意圖做出貢獻。但是,由于評估是一個在行動中持續進行的過程,指揮官的意圖有可能會根據人工智能系統分析不斷變化的行動環境所產生的新信息而發生變化。人工智能可能會以現在難以想象的速度對單元目標提出修改建議,這將給決策者及其參謀人員帶來壓力。要想在復雜的戰斗空間中以最快的速度取得成功,就必須采用新穎的和平時期訓練方法,這種訓練方法可能是在虛擬訓練環境中進行的,而大部分現實參與者都會在場。要進行超戰爭訓練,就必須創造一個與預計的未來作戰環境相似的訓練環境。人工智能系統可以成為實現這一目標的有力工具,從而培養部隊成功進行任務式指揮的能力。

盡管人們設想未來的軍隊將實現全網絡化,所有系統和傳感器相互連接,利用人工智能系統提供幾乎實時的態勢感知。從理論上講,這可以讓上級對下級進行干預,在最壞的情況下可以繞過指揮系統。要有效運用任務式指揮,就必須排除這種可能性,必須通過正確運用分權執行原則,讓下級擺脫干擾。

從上面這幾段可以看出,人工智能將對任務式指揮產生影響。在人工智能決策支持系統的影響下,每一項原則的含義和內在機制都將發生變化。首先,人與機器之間必須實現相互理解和信任,這可能是一個相當大的挑戰,但專業培訓和聯合演習將有助于形成有效的合成戰友關系。

結論

這項研究的主要問題是,任務式指揮能否應用于人工智能系統啟用和加速的環境中。隨著決策速度的提高,指揮互動必須改變,讓下屬有更大的自主權。這符合任務式指揮的原則。為參謀人員注入人工智能輔助決策系統將影響任務式指揮的信任和相互理解因素。如果使用得當,人工智能也是提高決策及時性的有用工具,還能促進執行權力下放。但是,人工智能的成功整合需要新的人員工作方法、大量的培訓以及視機器為同志的新思維。由于這項技術相對較新,從一開始就期待最佳解決方案是模糊的。老實說,預期的詳細程度和為更高級別的指揮官提供的更好的通信可能性會使任務式指揮做法受挫,從而能夠通過微觀管理地面部隊來規避指揮系統。超戰爭的一個方面是在盡可能低的級別上進行高速決策,但下級比上級更快地做出決策是否總是正確的呢?下級通常對局勢的看法比較狹隘,因為他們必須專注于自己的行動區域。而上級做出的決定通常更能洞察全局,因此更有可能成功實現意圖。如果下級開始執行一些上級以其高超的知識認為是錯誤的事情,那么會發生什么事情來緩解這種情況呢?阻止或微觀管理已經開始的行動是不明智的。超級戰爭的支持者可能會說,下級與上級擁有相同的行動視野,但教育水平和經驗可能并不相同,更不用說任務和責任了。所有這些方面都將對未來作戰環境中任務式指揮的發展產生影響。結論是,不能避免使用人工智能解決方案,因為它們能提供競爭優勢,而且任務式指揮的方式一定會發生不可避免但又無法確定的變化。

參考來源:Land Forces Academy Review

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對分布式作戰資產進行最佳管理以實現協同作戰的能力可顯著增強軍事優勢。最近的研究指出,戰爭的速度越來越快,威脅的能力和數量不斷增加,越來越多的傳感器和網絡導致數據超載。面對復雜的決策空間、大量的信息和所需的快速反應時間,人類的決策面臨挑戰。自動化作戰管理輔助系統(BMA)具有縮短時間、提高決策可信度和優化戰爭資源的潛力。本文介紹了為未來海軍和聯合作戰任務構思和設計 BMA 的系統工程方法。系統方法將 BMA 視為管理未來分布式戰爭資產的能力使能因素,將其視為復雜自適應系統簇 (CASoS)。

引言

戰術戰爭是復雜的(Bar-Yam,2004 年)。它需要敏捷、適應性強、具有前瞻性思維、思維敏捷和有效的決策。威脅技術的不斷進步、戰爭節奏的加快、每個戰場情況的獨特性,再加上信息量的增加,而這些信息往往是不完整的,有時甚至是令人震驚的;所有這些因素都導致人類決策者不堪重負(Zhao 等人,2015 年)。自動化 BMA 是解決這種復雜性的一種方法--簡化復雜性,增加理解/知識,并對決策選項進行定量分析。

自動化 BMA 是計算機輔助決策支持系統,旨在加強和改進戰術決策。BMA 可通過以下方式改進決策:加快決策過程;使人們對決策所依據的知識更有信心;制定更多的決策方案;使人們對決策后果有更深入的了解;制定成功概率更大的方案;和/或改進資源使用的優化。軍方目前使用 BMA 共享和處理數據,以開發作戰圖片和態勢感知。不過,本文的重點是構想未來海軍和聯合作戰中的 BMA。

系統方法綜合了分析和合成方法,包括整體論和還原論(Checkland,1993 年)。它強調系統內部各要素之間以及系統與其外部環境之間的相互依存和相互作用(Gharajedaghi,2011 年)。本文提出有必要采用系統方法來構思和設計未來的自動化 BMA。本文首先描述了戰術決策的特點以及未來自動決策輔助工具可能發揮的作用。然后,針對這一復雜的問題空間提出了一種系統方法。

戰斗管理的決策輔助

作為自動 BMA 概念化的準備工作,本節介紹了戰斗管理決策的類型。它討論了如何在軍事戰術環境中使用 BMA 來支持人類決策者。最后,它介紹了 "決策復雜性 "的概念以及 BMA 在管理和解決戰術復雜性方面的作用。

A. 戰斗管理決策

軍事戰術行動涉及大量戰斗管理決策。大多數決策涉及戰爭資產的使用或部署,其中包括平臺(艦艇、飛機、潛艇等)、武器、傳感器、通信設備和人員(Johnson、Green 和 Canfield,2001 年)。圖 1 展示了戰爭決策的四個領域:時間領域、空間領域、主動/被動領域以及規則和政策領域。其中每個領域都會影響決策過程,并可能導致決策復雜度增加。

規劃性或主動性決策包括部隊定位(艦艇、戰斗群、飛機等)、隱形行動、進攻性攻擊,以及通過干擾或其他武力措施阻止敵方行動。反應性或響應性決策的例子包括抵御主動威脅、將平臺移動到防御態勢、從威脅環境中撤退以及評估戰斗損失。有效的戰斗管理必須認識到何時主動或被動決策需要自動支持。

圖1 -戰術決策域

軍事決策的性質會隨著時間的推移而變化,可以被視為分等級的。戰略決策的時間跨度較長,考慮的目標層次較高,有時甚至跨越數年。計劃層面的決策時間跨度較短,即使在安排防御時也是積極主動的。戰術決策是戰斗管理的重點,時間跨度最短,涉及近期規劃或主動決策以及應對敵方行動的被動決策。三個時間決策域之間需要保持一致,以實現戰術、計劃和戰略決策之間的兼容。同樣,計劃和戰略需要支持有效的戰術戰爭,并反映戰術威脅環境的重大變化。自動 BMA 的設計應支持分級決策范式,以及支持和適應不同決策時間跨度的范式。

分層時間決策領域的成果之一是一套指導戰術決策的規則和政策。這些規則是近實時決策與長期計劃和戰略保持一致的方法之一。這些規則和政策支持符合更高目標的有效戰術決策。自動決策輔助工具可支持跨時空和跨層級的動態和適應性決策,以實現各層級之間的一致性;考慮各層級的變化可能會如何影響其他層級;以及跨層級有效發布指導意見。

第四種對作戰管理決策進行分類的方法是按照空間領域進行分類,如太空、空中、海上、水下和陸地。在這些作戰環境中,威脅千差萬別。同樣,作戰系統的開發也是為了應對特定的威脅或威脅類型,這自然反映了其空間環境。海軍戰斗群必須同時應對所有空間領域的威脅。自動化 BMA 有可能通過提高跨空間域態勢感知能力,并通過制定可優先執行任務和交戰策略的備選決策來應對這種復雜性。

最終,隨著作戰行動從和平時期到遭遇多域威脅,作戰管理決策空間也從簡單到復雜不斷變化。影響決策空間復雜性的問題空間變化的例子包括:戰斗節奏(或反應時間)、同時發生的威脅(或戰斗事件)的數量、戰斗事件后果的嚴重性、威脅的異質性(由于威脅類型或空間領域)以及事件或事件的范圍(受影響的地區或人口)。所有這些作戰因素都轉化為構成 "決策空間 "的多維變量。隨著決策空間復雜性的增加,軍事決策者可能會力不從心。此時,自動化 BMA 可以為有效決策提供支持。

B. 支持人類決策的自動輔助工具

由于傳感器、網絡、參與者、回傳和情報的增多,作戰空間的信息量也隨之增加。人類決策者被信息淹沒,決策時間縮短。自動 BMA 是有效戰術決策的必要能力。

如圖 2 所示,自動決策輔助工具或 "機器 "可通過多種方式為人類決策者提供支持。圖中顯示了人機決策互動的三種模式(Johnson、Green 和 Canfield,2001 年)。人工決策模式包括人類在頭腦中收集和 "存儲 "相關信息并進行決策分析(處理和決策)的情況。這種模式意味著一個相當簡單明了的決策空間,其中的數據量和變體數量是可以人工管理的。在半自動化模式中,人類決策者可以依靠機器來管理、存儲、融合和處理輸入信息,從而向人類顯示決策分析結果。決策分析可包括對作戰空間和威脅的了解、行動方案(COA)選項以及對預期事件成功率和后果的定量測量。最后,在全自動模式中,人類的作用是監控自動化機器決策過程,并在必要時推翻或更改決策。

針對決策類型建立適當的機制非常重要。一般來說,當問題空間相對簡單,需要考慮的因素數量和信息量在人類決策者的管理范圍內時,決策可由人工執行。對于某些類型的決策,半自動化的人機界面機制最為合適。這對于具有潛在關鍵或嚴重后果的更復雜決策空間是有效的;需要自動化 BMA 的支持,但需要大量的人工參與。全自動人機交互適用于需要處理和融合大量復雜信息,但決策類型非常簡單的決策空間。全自動決策模式適用于和平時期的行動,在這種情況下,決策不會產生嚴重后果,或者適用于高度復雜的行動,在這種情況下,決策反應時間對人類來說過于緊迫。全自動決策模式適用于對信息和情況了解非常有把握的情況。例如,當高度確信被跟蹤物體實際上是敵方威脅目標時。

圖 2 - 人機決策模型

戰斗管理決策支持系統的未來目標是能夠為給定的決策空間選擇適當的決策模型。也許一個靈活的決策架構可以容納所有三種人機模式,并根據需要加以應用。上層結構本身將對決策空間進行監控,評估需要做出何種決策,然后確定人機之間的適當互動,以做出每項決策。

C. 戰斗管理: 復雜工作

戰斗管理行動十分復雜(Young,2012 年)。如圖 3 所示,戰術環境從和平環境到高度危險的環境都有,來自許多不同方向的威脅多種多樣。這就形成了復雜的戰斗管理決策空間。決策空間的 "狀態 "必須靈活轉變,從正常無威脅行動期間的線性和直接,轉變為作戰行動期間的高度非線性和多變。

圖 3 - 復雜戰術環境中的作戰管理

復雜問題空間的特征包括:復雜的目標、復雜的環境和/或行動;適應性;集體行為;以及決策結果的不可預測性。這些特征都是戰術行動所固有的(Young,2012 年)。戰斗空間呈現出多種目標,這些目標通常不一致且不斷變化。軍事系統必須權衡各自的作戰目標(如自衛)與部隊級任務(可能包括區域防御、隱形作戰或特定資產防御)。由于不利的環境和千差萬別的環境導致目標優先級不斷變化,以及多種跨空間域任務,因此需要復雜的作戰行動。在應對復雜多變的威脅環境時,適應性是作戰系統的必要特征。軍事行動必須有效地適應威脅,以提高生存機會,實現戰術和戰略目標。分布式作戰資產的集體行為必須得到適當的協調,以避免碰撞和友軍誤傷事件的發生;并且最好能從它們的累積貢獻中獲益。最后,戰術決策的結果難以預測,從誤射、錯誤識別到對戰損的錯誤評估,這些不準確的知識和行動漣漪效應以及不可預見的后果使問題空間變得更加復雜。

自動化 BMA 有可能通過描述作戰環境的復雜程度并將這一知識轉化為決策空間,為人類決策者提供支持。理想情況下,完整而準確的作戰空間 "圖像 "將為決策空間提供態勢感知。BMA 可以對 "圖景 "進行監控,并對問題空間的復雜性特征進行評估。這些知識可支持有效、及時地使用決策輔助工具,并使人類決策和機器決策有效地相互作用。

系統性方法

"......只有復雜的系統才能執行復雜的任務(Braha,2006 年)"。

Bar-Yam 寫道:"......高復雜性任務需要一個足夠復雜的系統來完成(Bar-Yam,2004 年)"。戰術軍事行動呈現出高度復雜的環境,轉化為戰爭資產必須執行的復雜任務。本節探討了在軍事行動中實施自動化 BMA 的復雜系統方法,以有效解決戰術問題空間。

上一節從決策的角度描述了作戰管理問題空間的特點;區分了人類決策與自動化決策輔助工具如何支持這些決策;并描述了作戰管理復雜性的特點。本節將介紹一種思考問題空間的方法,作為構思并最終實施系統解決方案的一種手段。

A. 將作戰資產視為資源系統

系統性方法的第一步是從系統角度 "看待 "問題和解決方案空間。對于戰術戰爭而言,首先要將戰爭資產視為資源系統。將資產(如:艦船、飛機、潛艇、武器系統、傳感器、通信設備/網絡和干擾器)定義為系統,就可以將其視為資源,并從其功能、性能、行為、結構和界面等方面加以審視。這樣就能根據它們的位置、狀態和預期能力等特征進行定量分析。隨著作戰行動日趨復雜,當存在多個目標重疊和沖突時,自動化 BMA 可以進行分析,以確定戰爭資源的有效利用。在 BMA 的幫助下,戰爭資源的利用可包括在系統間形成協作,以實現系統的行為和能力,從而更好地應對復雜的戰術任務。圖 4 展示了作為系統之系統的作戰資產網絡化協作。

"多維性可能是系統思維最有力的原則之一。它能夠從對立的趨勢中看到互補關系,并用不可行的部分創造出可行的整體(Gharajedaghi,2011 年)"。通過將作戰空間視為一組相互作用的系統,利用其多維性的能力可支持跨越空間和時間領域的部隊級協作行為。它使分層防御和綜合火力控制戰略成為可能,其中涉及到分布式武器和傳感器。當存在復雜的多維目標時,自動 BMA 可提供定量分析,以確定協作資源的利用情況。

圖 4 - 將作戰資產視為系統資源

B. 全面看待作戰管理

復雜的戰術環境要求從部隊層面以整體視角管理戰爭資源。隨著環境變得越來越復雜,事件發生得越來越快,而且是并行發生。決策數量和所需行動方案的數量都在增加。對有限的戰爭資源提出了更多的要求,其任務、目標和行動方案的相互關聯性也越來越強。從 "整體 "上了解多種威脅和任務,以及應對這些威脅和任務的可能方案和可能后果,就能做出更有效的軍事反應,這可能是有效應對高要求威脅的必要條件。作戰空間視角的概念可被描述為 "決策范圍",或圍繞問題空間和解決方案空間設定邊界。更全面的決策范圍包括一個地區或戰區,以及該地理空間區域內的所有威脅和戰爭資源。較窄的決策范圍可能只包括特定威脅和特定平臺及其相關資產。

確定決策范圍既是限制因素,也是必要的促進因素。隨著作戰環境日趨復雜,戰術決策在因果關系上變得更加相互依賴和 "混亂"(Jackson 和 Keys,1984 年)。當只有一個威脅需要清除或一個區域需要觀察時,做出特定的武器交戰決策或傳感器任務分配決策就比較簡單。然而,如果將決策范圍縮小到發射單一武器系統或管理一艘艦艇上的傳感器,就會在需要處理多個戰術任務或需要優先處理和應對多個威脅時,失去其在部隊層面的整體有效性。在這種情況下,"整體性 "原則適用于決策,包括 "同時和相互依賴地盡可能多地考慮系統的各個部分和層次(杰克遜和凱斯,1984 年)"。換言之,擴大決策空間的范圍,或許可以考慮一個戰術區域或戰區。確定決策范圍本身就是一項決策。我們的目標是設計出支持靈活決策范圍的未來部隊架構,當部隊層面的任務變得更加復雜并可能受益于分布式作戰資產協作時,決策范圍可以擴大。

一旦戰術軍事力量面臨復雜的作戰問題空間,未來的自動化 BMA 就能建立更全面、更廣泛的決策范圍,并支持平臺和部隊層面的資源管理。最終,各種自動化 BMA 可支持不同層面的資源使用。支持特定傳感器和武器的 BMA 可由更高層次的 BMA 架構進行協調。因此,可以實施一個 BMA 系統體系。

C. 將決策空間視為一個系統

決策空間 "可視為一個系統。通過對決策空間采取系統方法,可以定義邊界、輸入和輸出、功能、性能和結構。圖 5 展示了決策空間的背景環境。戰斗空間的知識(或態勢感知)是作為 "問題空間"(或作戰戰術圖)來開發和維護的。它包括跟蹤的威脅目標以及地形、天氣、防御資產和現實世界中的所有其他物理實體。此外,還必須開發和維護 "資源圖",其中包括戰爭資產的最新狀態、健康狀況、戰備狀態和預計能力。問題空間和資源圖景是決策空間的主要輸入。

概念決策空間系統的邊界圍繞決策架構和決策分析,其中包括決策輔助、評估、優先排序、備選方案生成和整體決策管理。決策空間系統的主要功能是開發決策備選方案。這些備選方案為管理戰爭資源資產提供建議。例如,傳感器任務分配、行動方案、武器調度、平臺(艦船、飛機等)移動等。次要功能包括估計與決策備選方案相關的置信度,以及為備選方案提供信息的多種類型的分析。分析實例包括:確定威脅的優先次序、兵棋推演可能產生的后果、估計傳感器誤差、估計知識的準確性和完整性、評估作戰復雜性、推薦最佳的人機決策互動。圖 5 所示的簡化概念沒有說明人機決策空間之間的互動。但在戰術行動中,這種互動將非常重要。

圖 5 - 決策空間的映射

概念決策空間系統的輸出可包括決策備選方案、預測后果估計、成功和失敗的估計概率,以及與源信息、備選方案和一般知識相關的置信度。

D. 解決方案空間:復雜自適應系統簇

在對BMA的系統方法進行概述的過程中,最后一步是對解決方案空間進行概念化。為了能夠對復雜的威脅空間做出戰術反應,解決方案空間包括有效利用分布式戰爭資產/資源。解決方案必須隨著威脅環境的變化而及時改變和調整。有時,進攻行動是最佳選擇;有時,單一平臺即可應對威脅;有時,可能需要并行或串聯多種進攻、防御、協作和自主行動。解決方案空間能夠從簡單操作無縫轉向復雜操作,從而改變其系統狀態的性質,這是一項具有挑戰性的要求。

本文將解決方案空間概念為復雜自適應系統簇(CASoS)(格拉斯,2011 年),其中分布式戰爭資源作為系統的系統進行交互,表現出突發性(部隊級)行為,并適應不斷變化的作戰環境。這類系統是有效解決復雜戰術問題空間所需的解決方案。設計未來戰爭系統使其表現為 CASoS,需要自動化 BMA 的決策架構和解決方案空間,以提供以下三種能力(Johnson,2017 年):

1.自適應關系--自適應智能架構可實現組成系統之間的靈活相互關系,這些系統最終構成一個自適應 SoS,能夠應對不斷變化的復雜環境。

2.由智能組成系統組成的系統--CASoS 的自適應突發行為受分布式組成系統自我管理的支配,這些組成系統可根據復雜情況的需要進行協作或獨立行動。

3.知識發現和預測分析--工程化 CASoS 的關鍵在于獲取和維護有關環境和分布式組成系統的共享態勢知識的能力。對這些知識進行分析,可確定任務的優先次序;制定任務和行動方案(對問題空間的自適應響應);制定 "假設 "和 "如果-那么 "預測方案,以形成未來智能決策和自適應 SoS 關系的綜合體。

決策空間必須支持概念化的 CASoS 解決方案空間。這種復雜應用的決策空間可以看作是一個 BMA 系統,由整體部隊級管理決策輔助工具支持與特定資源或平臺系統相關的低級 BMA 的協調。整體級 BMA 可以管理問題空間信息,并專注于高層次問題,如評估復雜程度、確定決策范圍和建議人機決策互動。所有這些都需要自動化的 BMA、自適應架構、"可執行任務 "的作戰資源以及支持這種系統方法的指揮與控制文化。

結論

總之,作戰管理問題空間是復雜的,而且隨著更多傳感器、更多信息、更多無人威脅、更多非國家對手和技術進步,其復雜性只會繼續增加。要想在這一問題空間中保持領先,就必須構思并最終實現一個復雜的解決方案空間,以促進快速行動和高度響應的戰爭利用。系統方法通過提供整體性、系統視角以及將決策空間定義為一個系統的系統,為解決所需的多維和適應性決策提供了一種方法。它將問題定義為 "CASoS",并強調了對決策架構的需求,這種架構可實現自適應關系、系統級情報、共享知識和預測分析。有效利用自動化 BMA 支持人類決策為 CASoS 解決方案空間奠定了基礎。

參考來源:美國海軍研究生院

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介紹將提出一個分析武裝部隊作戰能力的模型,包括考慮電子戰的某些方面。該模型應通過確定關鍵目標來確定和優先考慮所需的能力:確定未來的安全環境和其中的作戰環境,確定規劃方案和對未來武裝部隊的要求,包括執行電子戰的部隊。確定與武裝部隊使命和任務相關的具體任務,確認能力目錄中的所需能力清單。本文介紹了確定所需能力和找出差距的思路。分析過程中提出的關鍵問題是 確定的能力是否與任務和作戰概念以及威脅相匹配?實現所需作戰能力的衡量標準是什么?為武裝部隊提供所需能力的成本可能是多少?解決問題的關鍵方法是什么?采用基于能力的方法進行規劃,包括確定武裝部隊的參考(計算)單元,包括電子戰單元。一個重要的問題是使用正式和模擬方法確定作戰能力的尺寸。因此,在具有所需能力的參考模塊的基礎上,構建了一個優化模型,以確定武裝部隊的結構,從而能夠實施已確定的作戰概念,同時考慮到以下標準:作戰和成本。該分析以武裝部隊運作的數學模型為基礎,提出了自己的模擬模型。模擬以逐步分析引入的場景、對手的可能結構和確定的任務為基礎。工作中提出的方法還為評估武裝部隊的預算發展提供了一個工具。

圖:基于能力的規劃范方案

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任務式指揮是一種指揮控制理念,其特點是高級和低級領導人之間相互信任,并在對目的和意圖達成共識的基礎上獨立執行命令。雖然自上世紀80年代以來,這一理念就已成為美軍聯合條令的一部分,但最近它受到了高級領導人的更多關注。2012 年,時任參謀長聯席會議主席的美國上將馬丁-登普西(Martin E. Dempsey)認為,瞬息萬變、日益復雜的安全環境,尤其是在財政資源長期受限的情況下,要求聯合部隊能夠利用 "小型單元能夠在戰術層面開展具有作戰/戰略影響的分散行動 "所帶來的一切優勢。2021 年 1 月,海軍上將邁克爾-M-吉爾代(Michael M. Gilday)的海軍作戰部長導航計劃(NAVPLAN)也要求海軍圍繞指揮官的意圖確定方向,并學會在整個部隊中 "培養主動性、靈活性和信任"。然而,值得注意的是,鑒于 CNO 的核心主題是在沒有具體指示的情況下提供指揮官意圖,NAVPLAN 并沒有提供實現這一目標的方法。

在聯合部隊中建立任務式指揮文化需要一個正式和持續的教育過程。雖然實際演練和培訓對這一計劃至關重要,但扎實的理論和研究基礎也會讓我們受益匪淺。幸運的是,有一個被廣泛研究的歷史領域具有尚未開發的潛力,可以幫助建立任務式指揮教育計劃:航海時代。

這并不是一個新概念。盡管相對于那個時代,任務式指揮一詞已經不合時宜,但已經有多位歷史學家使用這一概念來研究風帆時代。不過,他們中的大多數人,以及試圖更好地應用任務式指揮框架的實踐者,主要是通過研究海軍中將納爾遜勛爵的戰術才華,以及所謂的 "納爾遜觸覺"(Nelson Touch)這一理念來實現這一目標的。這是一種富有成效的方法,"納爾遜觸覺 "確實預見到了當代任務式指揮的許多核心方面。但我們不應局限于納爾遜的戰術;風帆時代還提供了許多其他有用的任務式指揮范例,而且在戰爭的各個層面都是如此。基于任務式指揮的分析框架可以幫助發現、發展和有效呈現這些經驗,供尋求在持續的大國競爭中應用任務式指揮的眾多現代實踐者參考。

本文建立了任務式指揮的分析框架,并提出將完整的航海時代作為現役軍官挖掘案例研究和經驗教訓的領域。報告通過從任務式指揮的視角審視航海時代的案例研究,進一步展示了這一新穎方法的價值。由此產生的分析不僅體現了研究航海時代對實踐者的價值,還提出了一些可以有效擴展當前關于任務式指揮的討論的方法。

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地緣政治格局的變化和技術復雜性的增加促使美國軍方將多域作戰(MDO)和聯合全域指揮與控制作為術語來描述一項總體戰略,該戰略將戰爭的復雜性納入傳統和新興作戰領域。要教授與這些術語相關的先進新概念,既需要創新,也需要與眾不同的教育和培訓工具,以實現高級軍事領導人所倡導的文化變革。Battlespace Next (BSN)是一款可收集的紙牌游戲,其開發目的是教授MDO中不可或缺的概念,并發起有關軍事戰略的討論。BSN 旨在提供一種引人入勝的學習工具,在多領域沖突中教授網絡、信息作戰和電子戰等先進能力,力求揭示軍事能力之間的協同作用,并挑戰學習者通過創建自己的制勝戰略進行創新。本論文描述了一個可擴展的框架,用于利用特定的游戲元素對 MDO 概念進行建模和推理,并介紹了來自 103 名軍事游戲測試人員對游戲進行評估的經驗反饋。調查和游戲測試結果證明,該游戲教授了當前的 MDO 概念,并提供了引人入勝的實踐學習體驗。具體而言,本論文表明,至少有 68% 的參與者在與 MDO 相關的七個方面提高了軍事準備水平。此外,90% 的學員表示在游戲過程中注意力集中,76% 的學員寫道他們喜歡玩游戲,超過一半的學員表示他們會在空閑時間再玩一次游戲。軍事教官表示,游戲整合所需的時間最多只有創建自己的互動工具的 1/20。研究結果為當前加強軍事學習的工作提供了參考,同時也推動了適當的改革,使個人做好準備,在復雜和有爭議的環境中航行。

方法

研究方法分為兩大部分。首先,介紹了用于制作《下一個作戰空間》(BSN)和相關 MDO 游戲框架的方法。本節介紹了對多域指揮與控制紙牌游戲(MDC2 TCG)所做的主要修改,以及新設計的學習工具的優缺點。其次,本章介紹了嚴肅游戲(SG)的評估方法,包括用于數據收集的人體研究(HSR)實驗的主要方面。

多域作戰游戲框架

對 MDC2 TCG 及其在正式課堂環境內外的操作進行分析后,創建了一個 MDO 游戲框架,旨在模擬和教授當前對 MDO 的理解,并提供靈活性,以便隨著國防部對這一術語的理解加深而進行調整。該框架解釋了如何以多種方式利用相同的游戲元素,特別是卡片、用品、機制和規則,在教室或單元培訓環境中教授和探索 MDO 關系。該框架分為三個層次

(1) 入門游戲。MDC2 TCG 或 BSN 的簡化版,旨在使用約 20 張沒有依賴鏈的卡片教授游戲的基礎知識。由于學術時間表和個人實驗日程表的時間限制,本研究沒有實施這一級別。不過,熟悉當前應用軟件的人員可以開發該軟件,供首次介紹該游戲的教師使用。

(2) 目標游戲。該級別描述的是中等難度到高難度的游戲版本,其設計超出了入門級的范圍,但可以在 4 個小時內學會并進行游戲。BSN 是作為這一級別中最主要、最普通的版本而設計的。這一級別還包括其他游戲,這些游戲介紹特定的規則、能力或場景,以強調特定的學習目標(LO)。例如,可以引入核能力來探討玩家在核事件中和之后如何做出反應。盡管由于規則的復雜性,這些卡片可能需要排除在第三級應用之外。我們首先設計了該框架這一層次的游戲版本--BSN,以展示這一概念,并為各種軍事學習環境提供靈活的實驗工具。BSN 屬于第二級,因為它只能用一副 54 張牌進行游戲。

(3) 元游戲。這一級將引入更多的卡牌,包括來自近鄰對手的能力,以深入探討新興技術和軍事戰略。在這一關卡中,每位玩家必須從大量可供選擇的卡牌中抽取指定數量的卡牌組成一副牌組。這一元素在游戲中創造了另一個 "游戲",玩家必須權衡許多牌的優劣,以便有效地匹配他們的牌組構成和游戲策略。這項活動凸顯了軍方在做出未來投資決策時面臨的更大問題。要有效地創建和運行這個級別的游戲實例,必須要有一個數字平臺。這一級別的應用需要一個集成商來從知識淵博的卡牌創建者那里收集新功能,并將其分發給社區。這個中央機構還需要定義和規范游戲規則,以保持平衡。MDC2 TCG 就屬于這一層次,因為它包含了卡組構建組件,不過還需要對規則集進行重新修訂,以納入本研究工作期間從 BSN 試驗中吸取的經驗教訓。MDO 游戲框架有幾個優點。首先,除非為了滿足特定的視距要求而排除在外,否則它通常在所有級別中使用相同的卡牌。這就鼓勵從各種來源添加新的卡片,并由一個人進行整合,以保持一致性和游戲平衡。卡片應由具備游戲知識和能力的人員設計。然后,卡片應提交給整合者,供游戲社區審查。審核人員應根據卡片內容提出建議,是將其納入元游戲還是整合到目標游戲中。其次,該框架允許從初學者到經驗豐富的玩家參與不同級別的游戲,為所有人提供足夠的挑戰。隨著資深玩家群體的擴大,可以開展錦標賽和卡牌制作挑戰賽,以保持高水平的挑戰性。這就為與行為改變相關的長期干預開辟了道路[49]。第三,提供入門游戲,減少開始玩游戲的障礙。最后,它在所有級別中都保留了游戲規則和機制,因此有低級別游戲經驗的玩家可以很快適應更高級別游戲。

建模多域作戰概念

J¨arvinen 將 CCG 類型總結為一種需要玩家使用順序推理和歸納法來安排和選擇紙牌以超越對手,并最終通過進攻和防御行動將對手淘汰出局的游戲類型。因此,為了部分回答問題 2,這種游戲類型非常適合模擬 MDO 概念和關系。此外,BSN 的以下特性也增強了其作為 MDO 模型的適用性。首先,游戲卡提供了一種將實際軍事能力和武器系統提煉為游戲中可操控資產的具體方法。學生可以通過多種方式控制和組合資產,揭示來自多個領域的能力如何產生協同效應,同時挑戰他們開發新的創新組合。玩家從 48 張可供制定戰略的卡片中選擇 6 張,僅起始手牌就有超過 1200 萬種可能的組合。其次,每個國家在近似對等戰爭中的主要目標是超越(勝過)另一個國家,以消除其發動戰爭的能力。因此,游戲創造了與 MDO 情景類似的獲勝條件,如 Goldfein 在其作戰小故事中提出的獲勝條件[22]。最后,軍事戰略家需要通過順序推理來制定有效的戰略和執行行動。當玩家適應游戲創造的作戰環境并與對手作戰時,他或她正在鍛煉軍事行動規劃所需的技能和能力。游戲類型的固有特點和 BSN 的這些獨特方面相結合,使游戲有助于模擬 MDO 戰爭和培養軍事人員的能力。

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美國陸軍在多域作戰(MDO)中的作用是 "穿透和瓦解對手反介入和區域拒止系統,利用由此產生的機動自由實現戰略目標(取勝),且兵力以有利條件重返競爭"。前陸軍未來司令埃里克-韋斯利中將將 MDO 定義為一種 "戰術"戰斗,戰術指揮官需要能夠 "思考、評估和運用 "戰爭的所有領域,以便有效地 "射擊、移動和通信"。這種執行地面作戰的能力是陸軍戰術編隊的基本執行角色,因此需要強大的跨域機動自由度。

然而,空間領域提供的機動空間往往被機動指揮官忽視,如果不加以控制,將直接限制地面作戰中的機動自由。根據美國國防情報局(DIA)2019 年發布的《太空安全面臨的挑戰》報告,太空作戰為地面兵力提供了 "地理定位和導航、目標識別以及跟蹤對手活動 "等太空輔助服務。定位、導航和授時(PNT)衛星;情報、監視和偵察(ISR)衛星;以及基于軌道威脅的反空間系統提供這些服務。這些服務中最關鍵的是基于威脅的反空間系統。它們直接攻擊和反擊對提供地面能力至關重要的 ISR、PNT 和導彈預警衛星。

雖然天基資產的有形產出與成功的戰術演習息息相關,但陸軍與這些使能因素的聯系是通過陸軍的太空與導彈防御司令部(SMDC)在戰略層面上保留的。太空與導彈防御司令部是一個戰略級的陸軍兵種指揮部,其明確的任務式是發展和提供 "當前和未來的全球太空、導彈防御和高空能力,使陸軍、聯合部隊以及盟友和伙伴能夠實現多領域作戰效果;加強威懾、保證和探測戰略攻擊;以及保護國家"。因此,SMDC 保留了如何以及何時利用 ISR、PNT 和反空間衛星來幫助作戰人員,而不是需要這些能力的地面指揮官。

這就造成了 MDO 的空白。聯合出版物 3-0《聯合作戰》將機動定義為一種 "戰術 "行動,"部隊指揮官將兵力與火力和信息相結合,以獲得相對于敵方的位置優勢"。然而,在空間領域引入這種位置優勢的資產--包括進攻性和防御性資產--嚴格保留在戰略層面。因此,如果 MDO 內的實際火力和機動發生在戰術層面,那么戰術層面的編隊就需要保留在所有領域創造機動自由的資產。韋斯利中將甚至承認了這一差距,呼吁需要 "在[戰術]梯隊擁有空間資產"。

此外,這并不是一個新概念。第 82 空降師擁有來自第 4 防空炮兵第 3 營的內建和附屬短程防空炮兵(SHORAD)資產,可在聯合強行進入行動中提供空域機動自由,從而實現更有效的地面作戰。第 915 網絡戰營通過遠征隊 "提供可擴展的能力......為陸軍機動[戰術]指揮官提供拒絕、降低、破壞、摧毀和影響網絡空間效果的能力"?,他們的努力反過來又在網絡領域創造了戰術重點機動空間,直接為地面作戰提供了更多的機動自由。

正如陸軍戰爭學院發布的《2021-2022 年關鍵戰略問題清單》中所建議的,陸軍必須將定向能武器(DEWs)和動能武器(KEWs)等有機 SMDC 資產靈活運用到戰術層面,使陸基兵力能夠在多域戰斗中進行跨域射擊和機動。

背景

2018 年,美國陸軍訓練與條令司令部(TRADOC)出版了小冊子 525-3-1《2028 年多域作戰中的美國陸軍》。正如時任陸軍參謀長馬克-米利(Mark Milley)將軍所說,"戰爭的特點 "已經發生了變化,原因有二。首先是 "新興技術 "的軍事應用改變了戰爭方式,以至于戰場的范圍需要完全重新定義。其次是戰略競爭對手(俄羅斯等大國)將這些新技術與他們的 "軍事條令和行動分析""綜合 "起來,在空中、陸地、海上、網絡和太空等所有領域與美國作戰。這就產生了一個 "軍事問題",即不僅要在所有領域擊敗戰略競爭對手,還要將這些努力歸納到各個領域,使陸基兵力能夠進行跨領域射擊和機動。然而,這看起來像什么?如何將這一概念付諸實施?

美國國防部已經做了大量工作,提出了所謂的 "所需能力集"。在這些能力組合中,"太空能力組合 "必須能夠利用 "太空作戰 "來補充陸地作戰,支持 "打開和利用優勢窗口,在保護友軍作戰能力的同時給敵方造成困境......" SMDC是陸軍發揮這一作用的戰略組成部分。具體而言,SMDC 內的第 1 太空旅 "開展太空行動,提供決定性的戰斗力,支持陸軍和聯合作戰團體"。第 1 太空大隊負責提供這種決定性的戰斗力,并開展太空技術行動。從根本上說,在全球反恐戰爭期間,這些技術行動的執行是通過 ISR、PNT 和網絡戰衛星行動提供的增強態勢感知來實現的。然而,從根本上說,需要改變空間行動的優先次序。美國國防情報局題為 "太空安全面臨的挑戰 "的報告強調了兩個主要結論。

首先,戰略競爭對手俄羅斯等對太空領域的看法與美國根本不同。他們將太空領域提供的能力視為降低美國在所有領域有效性的途徑。這一點從其在 2015 年全面調整兵力就可見一斑。

其次,俄羅斯等所展示的能力超過了美國目前的能力。其都擁有衛星能力,可提供卓越的空間態勢感知能力,并在移動式 DEW 系統和地基反衛星導彈的研發競賽中遙遙領先。

在2015年,俄羅斯在深思熟慮的重組工作中創建了航空航天部隊。對太空戰的重新關注將所有太空企業置于國家控制之下。這些集中的工作使俄羅斯成為在軌反空間系統的主導國家。兩用衛星的近軌能力超過了美國。俄羅斯衛星可以調整航線和軌道,使其新的軌道足夠接近美國衛星,從而造成永久性的破壞影響。

鑒于這一背景,本文將實現兩個目標。首先,由于空間技術操作是在空間領域創造機動自由的方式,將研究美國目前在DEWs和KEWs方面的能力。其次,將為地面部隊機動指揮官在戰術層面如何實施這些資產提供一個建議框架

定向能武器

定向能武器使用定向和集中式的能量束來 "擾亂、破壞和摧毀敵方裝備"。定向能武器可以是空間型的,也可以是地面型的。

天基定向能武器是戰略定位在特定軌道上的衛星,裝備有武器化的定向能變體。當衛星在軌道上運行時,這些能量變體會集中攻擊敵方衛星,以破壞其能力或將其摧毀。效果僅限于定向能變體的射程。通常情況下,如果衛星以同一軌道上的敵方衛星為目標,則可達到最大效果。例如,低地軌道定向能武器瞄準和/或摧毀也在低地軌道上的敵方衛星。

天基甚低頻武器的使用將太空變成了一個作戰領域,一個影響波及地面兵力的戰場。使用時,美國天基定向能武器在衛星對衛星的戰斗中瞄準并摧毀敵方衛星。由于敵方能力的大幅削弱,太空領域的這種戰斗為陸地領域創造了跨領域的機動自由。對手 PNT 和 ISR 能力的降低直接阻礙了對手的地面移動和態勢感知。因此,這一戰術優勢為地面上的友軍提供了更大的機動自由。在最終狀態下,在空間領域獲得的控制權可為地面火力和機動提供機動自由。

圖 1 - 地基動能武器和地基定向能武器

圖 2 - 天基定向能武器

雖然上述理論與作為作戰學科的 MDO 相輔相成,但在實踐中卻嚴重脫節。目前,SMDC 和第 1 太空旅保留了戰略梯隊的所有太空資產,包括天基 DEW。因此,戰術機動指揮官必須向戰略層申請使用天基 DEWs,以實現其對敵方的預期戰場效果。這就是功能區 40--空間作戰軍官代表其機動指揮官在特定時間窗口請求實現戰場效果。在全球反恐戰爭期間,這可能是足夠的,因為當時的威脅并不存在太空能力,而且作戰時間比較寬松。然而,考慮到俄羅斯等當前的太空能力,如果當前的機動指揮官希望既能對抗威脅的太空能力,又能同時實現進攻性的跨域機動自由,他們就需要與太空領域建立實時聯系。這就要求機動指揮官與太空領域建立實時靈活的聯系。

從空域中尋找靈感,跨域火力與機動的聯系并不是一個新概念。對于空域的跨域火力和機動,機動指揮官會被指派一名附屬的美國空軍(USAF)聯合終端攻擊控制員(JTAC)。聯合終端攻擊控制員指揮美國空軍飛機在戰場上的行動,通過近距離空中支援實現地面機動,從而實現對空域和陸域的控制。從本質上講,JTAC 為機動指揮官提供實時解決方案,解決跨域差異帶來的戰場問題。正如 JTAC 可為機動指揮官提供空地關系選擇一樣,機動指揮官也應配備一名可提供空地解決方案的天基 DEW 專家或 JTAC 同等人員。這名兵力可以來自第一太空營,也可以來自美國太空部隊,因為太空部隊開始吸收更多的 SMDC 工作量。無論如何,為機動指揮官增加一名類似于 JTAC 的空間使能人員對于彌合戰略空間資產與戰術作戰之間的明顯差距至關重要。

此外,空間賦能器--JTAC 的作用將不僅僅局限于控制和執行 DEW 空間技術行動。通過充當陸地和太空領域之間的內在聯系,這些使能者還能為機動指揮官提供整個太空領域的實時太空態勢感知,因為它直接影響到地面狀況。這將包括實時威脅衛星和能力更新,以及完善的友軍 ISR 和 PNT 窗口。

與天基預警機不同,陸基預警機具有諷刺意味的是更為復雜。從理論上講,陸基定向能武器通過與天基定向能武器相同的介質達到相同的效果,但需要足夠強的千瓦(kW)輸出功率才能在更遠的距離上達到相同的效果。這就意味著陸基定向能武器必須產生足以穿透大氣層并摧毀敵方衛星的聚焦能量變體,同時光束控制要足夠小,以免造成大范圍的附帶損害。目前投入使用的陸基定向能武器只能產生 50 千瓦的輸出功率,這只足以使敵方火炮失效,更不用說衛星了。陸軍的目標是在 2022 年將這些激光器安裝在由四輛斯崔克組成的一個排上,并在戰術層面上實施。美國陸軍的下一步目標是在 2024 年之前將 300 千瓦的陸基 DEW 變體投入實戰。即便如此,這樣的能量輸出最多只能摧毀一枚巡航導彈,更不用說穿透大氣層,影響對手衛星了。

圖:在德國霍恩費爾斯(Hohenfels)舉行的一次演習中,一名美國空軍聯合終端攻擊控制員實現了空域機動自由。太空部隊的聯合終端攻擊控制員也可以分配到陸軍編隊,在太空領域提供同樣的機動自由。

《物理學雜志》的空間物理學家進行的高級模擬顯示,有效中和低地球軌道衛星的功率閾值為 3 兆瓦(MW),是美國目前發射功率的 1,000 倍。然而,同一份研究報告指出,美國陸軍目前擁有的地面激光器功率上限為 10 兆瓦。因此,盡管所需的能量輸出技術可能已經存在,但在機動指揮官的編隊中配備移動式反衛星陸基定向能武器之前,還必須實現若干技術飛躍。

美國導彈防御局已經委托彈道導彈防御系統激光縮放項目來彌補這些不足。激光縮放項目旨在生產更小、更輕、更便攜的 10 兆瓦激光器。然而,項目的完成還需要七年時間。因此,便攜式 10 兆瓦激光平臺的實施,以及作為陸基反衛星 DEW 的能力,可以遵循與 50 千瓦 "斯特賴克 "反炮兵 DEW 相同的實施規程,這些 DEW 將在 2022 年之前裝備部隊。

動能武器

從概念上講,關鍵制導武器是最容易理解和使用的反空間系統。KEW 不需要將任何東西送入軌道就能摧毀敵方衛星。它們通過發射火箭和/或導彈,向敵方衛星投送殺傷載具,使殺傷載具具有足夠的速度穿透大氣層并摧毀敵方衛星,從而實現這一目的。KEW 通常由固定或移動發射系統、穿透大氣層的導彈和摧毀衛星的實際殺傷載荷組成。由于整個交戰過程都在大氣層外進行,目標衛星和殺傷飛行器的速度都高得驚人,因此殺傷飛行器的有效載荷相當小。然而,實施關鍵制導武器的簡便性僅止于此。盡管使用 KEWs 的做法經過測試是可行的,但在使用 KEWs 摧毀衛星時有兩個主要的后勤問題。

首先,由于衛星的摧毀完全取決于殺傷飛行器的時間和定位,這種高能量相互作用對衛星的物理摧毀會產生大量的軌道空間碎片。這些軌道碎片顆粒可能會形成自己的軌跡,由此產生的矢量可能會對友方衛星造成損害,甚至會形成整個區域,使計劃軌道不再可行。這些不可預知的二階效應使得實際實施激波摧毀衛星成為最不可取的方法。KEW 產生的可追蹤空間碎片的這種不可預測性使大多數國家選擇了不同的空間控制解決方案。

其次,KEWs 需要非常具體的發射考慮。對火箭軌跡有重大影響的大氣和氣象條件會阻礙 KEW 的發射。某些 KEW 需要堅固的發射場,并配有類似于非暴力火箭行動的任務式指揮節點。移動式 KEW 仍然需要有平坦、均勻表面的開闊地作為可行的發射臺。盡管存在這些后勤方面的限制,地基關鍵預警武器仍是友軍和敵對兵力最常用的反空間措施形式。此外,從已經能夠發射衛星的國家轉變為發展 KEW 的國家是一個最小的飛躍。因此,對 KEWs 的威脅分析要比對 DEWs 的分析更有力、更復雜。

中國不僅已經擁有可作戰的 KEW,而且已經開始與地面兵力進行整合和訓練。中國目前的地基關鍵預警能力只能對 ISR 和 PNT 低地軌道衛星進行測距。據估計,中國目前正在研制可瞄準地球同步軌道衛星的移動式地基關鍵預警機。地球同步衛星負責洲際彈道導彈的預警和探測。因此,中國只需數年就能摧毀美國探測飛行中的核導彈的能力。這種跨領域能力不僅能提供地面機動自由,還能提供非常規的戰略優勢。

此外,俄羅斯正在研制一種可摧毀低地軌道衛星的移動式 KEW。俄羅斯完成了 PL-Nudol 反衛星導彈的第八次實地測試--這是一種可地面運輸的機動 KEW,可輕松與地面機動編隊整合。雖然不像中國的同類產品那樣具有地球同步高度能力,但 PL-Nudol 令人難以置信的機動性使其更容易與機動兵力整合,并為俄羅斯機動指揮官提供了戰場上可行的空間控制措施。

俄羅斯和中國并不是擁有地基 KEW 的唯一威脅。伊朗于 2009 年成功發射了一顆低地軌道衛星。伊朗只需對其運載火箭進行少量武器改裝,就能擁有地基 KEW。此外,朝鮮也成功發射了一枚彈道導彈和一枚太空運載火箭。此外,北朝鮮已成功發射了彈道導彈和太空運載火箭。兩者相加,北朝鮮在研制地基 KEW 方面僅落后一小步。

盡管地基關鍵預警武器的威脅增大,但關鍵預警武器造成的軌道碎片在空間領域造成的作戰變數超過了其成功摧毀衛星所提供的跨領域機動自由。因此,實現跨域火力和機動應強調防止對手使用地基關鍵預警武器,而不是由友軍實施。目前,這些系統和計劃已經付諸實踐。

地基中段防御(GMD)計劃負責開發和實施反彈道導彈,旨在攔截飛行中的敵方洲際彈道導彈(ICBM)。美國目前部署了 44 枚這種攔截器,其中 40 枚位于明尼蘇達州格里利堡,4 枚位于加利福尼亞州范登堡。洲際彈道導彈在飛行軌跡的最高點離開地球大氣層。因此,洲際彈道導彈和地面 KEW 的初始推力速度相似,足以在敵方 KEW 離開大氣層并造成軌道碎片問題之前將其攔截。

雖然從概念上講是可行的,但在將 GMD 攔截器從洲際彈道導彈攔截器轉換為 KEW 攔截器之前,還有一些未完成的要求。從技術上講,這些攔截器需要進行改裝,以便能夠跟蹤和攔截 KEW 軌跡,并且能夠以比目前跟蹤洲際彈道導彈軌跡更快的速度進行跟蹤和攔截。此外,軍備控制與不擴散中心的一項研究確定,目前已投入使用的攔截器的效能有限。

假定這些技術障礙得到解決,反核武器攔截仍將保留在大戰略和國家層面。若要實施基伍攔截彈以實現地基戰術機動,則需要在部署反基伍攔截彈的批準級別上實現模式轉變。然而,戰術機動指揮官在跨域條件設定方面也有戰術先例。

地面部隊戰術指揮官在地面部隊通過空降或旋翼突擊滲透之前領導壓制敵方防空(SEAD)。地面部隊戰術指揮官擁有實施 SEAD 資產所需的自主權,以確保友軍在空域擁有優勢,使其能夠滲透。實施 SEAD 的有形資產不一定與機動指揮官同處一地,但戰術層面仍可自主使用這些資產來創造條件。因此,在戰術層面實施反戰爭遺留爆炸物攔截器可以達到類似的目的,只不過是在空間領域。壓制敵方空間武器(SESW)需要成為戰場上設定的另一個條件。在 MDO 的世界里,如果敵方兵力在戰術戰斗中發射 KEW,戰術指揮官將需要這一權力,用攔截器進行壓制。在最高級別保留反 KEW 攔截器只會阻礙需要跨域火力和機動的地面戰術指揮官直接實時影響其戰斗空間。GMD 和 SMDC 可以在其級別上保留實物資產,并擁有發射程序。但是,如果戰術機動指揮部要對抗敵方的 KEWs,則應賦予其發射權,從而實現 MDO 的戰術機動自由。

圖:2019 年 3 月 25 日,從加利福尼亞州范登堡空軍基地發射一枚地基攔截器,對具有威脅代表性的洲際彈道導彈目標進行首次齊射接戰測試。

結論

在現代戰場上,MDO 要求戰術機動指揮官影響戰爭的所有領域,為兵力創造必要的跨領域火力和機動。雖然這給機動指揮官帶來了更大的影響力,使空中和網絡領域的模式發生了轉變,但太空領域仍然是戰術機動指揮官無法控制的戰略領域。天基資產為地面兵力提供地理定位、導航、目標識別和許多其他服務。然而,維護這些衛星--或不讓敵方兵力擁有同樣能力--的太空領域進攻機制卻完全被 SMDC 保留在戰略層面。將 DEWs 和 KEWs 重新分配到戰術層面為戰術機動指揮官提供了解決方案,使其能夠對太空領域實施控制,并在地面層面實現跨領域火力和機動。

一個直接的解決方案是將對 DEWs 的控制和消除沖突交給類似于 JTAC 的空間使能者。這將為機動指揮官提供與空間領域的切實聯系,在空間領域中,定向能衛星與衛星之間的戰斗會影響地面機動。從長遠來看,將地基定向能武器整合到戰術層面的機動編隊中將產生更及時的效果。雖然美國離這種能力只有幾年的時間,但俄羅斯等已經在致力于地基定向能武器的開發和戰術整合。

關鍵核武器可能是實施進攻性太空控制的傳統和首選形式。然而,用 KEW 摧毀敵方衛星會產生軌道碎片,對整個空間領域造成巨大影響。此外,由于發射 KEW 屬于國家級可探測行動,因此將對地基 KEW 的實際控制權交給戰術機動指揮官并不可行。然而,與目前戰術指揮官在空降和空中突擊前擁有 SEAD 的條令類似,戰術機動指揮官需要對重新設計的反彈道導彈攔截器進行作戰但應急的控制,以便在大規模作戰前壓制和摧毀敵方的反空間能力。

雖然戰爭的性質不會改變,但戰爭的特點會改變。MDO 的盛行和威脅能力的增強,使戰術層面的多領域影響變得更加重要。空間領域是最關鍵、最容易被忽視的領域,也是這種模式轉變的下一個領域。

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挑戰

我們對手的技術和戰術取得了驚人的進步,這就要求海軍在更廣闊的地理區域部署資產,以進行可信的威懾、交戰和取勝。為了在這種環境下保持決策優勢,戰略家和指揮官需要具備在實時、大規模戰役中有效管理各種分布式系統的能力。這種能力的核心是對分布式艦隊中每種可用資產的完全可見性,以及戰略協作、分析和協調決策所需的大規模支持數據的可操作性。對如此大規模的數據進行解讀并采取行動,已經超出了人類情報人員單獨行動的能力范圍,因此需要有效的軟件解決方案來輔助和提高人類操作人員的決策能力。這種軟件必須能夠在和平時期和灰色地帶沖突中提供有效的應對規劃,并在動能交戰中提供可靠的戰術決策支持。

在復雜的海上環境中權衡各種選擇時,戰略家們會遇到一些棘手的問題,其中包括:

  • 哪種作戰方案("COA")最有可能在不暴露高價值資產的情況下緩和緊張局勢?
  • 考慮到現有的各種友軍資源和能力、當前兵力定位、彈藥庫存、其他正在進行的行動以及戰區內的其他潛在目標,可以或應該部署哪些艦艇和資產來應對即將到來的威脅?
  • 應為特定任務選擇哪些兵力,以在不影響生存能力的情況下最大限度地發揮效力?
  • 作戰人員如何掩蓋戰術和資產,使友軍在面對優勢威脅時也能保持優勢?

在回答上述每個問題以及更多問題時,海軍規劃人員必須考慮其全部分布式系統,并平衡一系列廣泛的考慮因素,包括目標和可用資產之間的相對距離、進攻和防御戰略的優勢和缺點、友軍和敵軍的兵力和限制、彈藥能力和可用性、風險承受能力、應急計劃等等。要在未來的分布式行動中取得海上優勢,需要先進的人工智能決策工具,使水兵能夠以對手無法適應的速度做出更好的反應。

解決方案

美國Palantir公司的解決方案幫助超負荷工作的規劃人員和作戰人員利用數據更好地理解、比較和選擇作戰行動,以適應不斷變化的作戰空間中的分布式作戰。通過大規模訪問所有來源的數據,我們的解決方案可用于在單一環境中快速攝取、清理和轉換來自不同層級和許可級別的輸入數據,供安全用戶檢查、分析和發現,為指揮官和規劃人員提供可操作的見解。利用這些數據,我們的解決方案可以為以下工作流程提供動力,以幫助決策:

  • 地理空間可視化、兵力追蹤和持續監護:

Palantir 軟件可將 "紅色兵力 "和 "藍色兵力 "的共同作戰圖(COP)情報整合到一個近乎實時的、不斷更新的戰斗空間地理空間描述中。在這一資源中,各梯隊用戶可以獲得所有已知目標、友軍資產和正在進行的行動的最新視圖,以支持更好的決策。作戰人員和戰略家可以深入研究單個艦艇和系統,以便更好地了解它們的能力和任務。

  • 人工智能輔助決策:

無論是 Palantir、第三方供應商還是美國海軍自己開發的算法,Palantir 的軟件都能與最前沿的人工智能算法開發完全互操作。這些人工智能模型支持更快、更有效的環內人工決策。各種模型都可以加載到我們的解決方案中,幫助規劃人員針對不斷變化的作戰空間條件生成、評估和比較潛在的作戰行動。這樣做的結果是,每名人工分析師每小時可做出決策的質量和數量都得到了大幅提高,所有可用系統的分配也得到了優化。做出的決策會被自動捕獲并寫回,以便更好地完善模型和改進未來的建議。

  • 任務執行:

我們的解決方案可配置任務執行儀表板。一旦在平臺內評估并確認了 COA,就可將其推送至戰區內的分布式艦艇和團隊,以便進行戰術執行。Palantir 的開放式互操作結構支持與眾多戰術數字信息鏈接,并將保持靈活性,以便在未來與通信即服務(CaaS)解決方案集成。

共同利益

Palantir 解決方案,包括為決策支持配置的解決方案,都基于相同的核心原則:

  • 互操作性、模塊化和可擴展性

所有 Palantir 解決方案均采用模塊化架構和行業標準開放式 API(如 REST、JDBC 等)構建,以確保與海軍現有應用程序以及尚未開發的未來解決方案之間的互操作性。我們的解決方案優先考慮高度可配置的工作流,以便為從戰術到作戰再到戰略的大量用例提供價值。無論數據存儲在何處,我們都能讓用戶對其數據進行建模、探索、準備、轉換和交互,并使這些數據能夠被分散的外部應用程序和已在整個機隊運行的工具輕松發現。我們的解決方案利用開放式、模塊化、微服務架構。

  • 信息安全和聯盟支持

Palantir 在為美國國防和情報利益相關方實施高度復雜的分類、角色和基于屬性的安全控制方面擁有多年經驗。我們高度安全的解決方案可對信息進行細化保護,直至單個數據點。此外,我們全面的訪問控制框架使美國兵力能夠在不過度共享的情況下安全地向聯盟伙伴推送情報。

  • 認證和網絡可部署性

美國國防部信息系統局(DISA)已授予 Palantir 國防部影響等級 6 (IL6)、影響等級 5 (IL5) 和 FedRAMP 中度授權。我們的解決方案已獲得風險管理框架授權,可在國防部和集成電路的主要領域和安全飛地運行,包括NIPRNET、SIPRNET、JWICS、BICES等。

  • 敏捷性和 DevSecOps

解決方案充分利用了敏捷性和 DevSecOps 的最佳實踐,包括持續集成和持續交付、統一配置環境、代碼和數據分支以及具有企業健康檢查功能的管理系統。因此,從數據科學家到分析師,再到軟件開發人員,各種用戶都可以在可擴展到整個企業的 DevSecOps 環境中進行安全協作。

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自Goldwater-Nichols以來,地理作戰司令部執行支持國家戰略的規劃和行動。多年來,作戰司令部的組織結構基本保持不變。對于一些戰爭領域,這已經導致了成功的聯合互操作性。新的和正在出現的技術、威脅和服務能力正促使聯合部隊在信息戰方面的現代化需求。一種方法是啟用一個新的組成部分指揮官,即 "聯合部隊信息戰組成部分指揮官"。通過分析戰略競爭對手的信息戰進展、各軍種和盟國的信息戰工作以及目前的司令部參謀模式,很明顯,要在信息環境中作戰并取得勝利,就必須進行變革。

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對指揮官的認知要求正在增加。由于創新和變化的速度,指揮官做出良好風險決策的能力受到挑戰。未來的戰爭不太可能像以前的沖突或訓練演習那樣以常規戰斗為主。美國的對手避免使用既定的理論,這提出了難以預料或減輕的危險。鑒于指揮官不能僅僅避免風險,而是要接受風險以獲得并保持戰爭的主動權,指揮官及其參謀部應考慮陸軍的風險理論和陸軍風險管理中心的理論風險梯度法是否足以應對多域作戰概念中描述的未來戰爭。

從對認知的研究來看,"風險認知 "的概念為風險管理人員(通常是參謀人員或主題專家)和風險決策者(通常是指揮官)如何評價風險分析方法提供了啟示。風險感知,即對風險水平的主觀判斷,這種想法與提出事實和數據就一定有說服力的想法形成鮮明對比。風險感知的研究已經證明了背景、敘述和簡單性在風險交流中的重要性。在風險決策者中,不熟悉、不了解、以及深深的偏見或恐懼會導致對風險水平的認知與專家的認知相差甚遠。

另外三種風險分析方法與陸軍理論風險梯度進行了比較。這些工具源自民用方法,被用于項目管理、工程和其他與風險和預見有關的領域。它們是故障樹、場景假設和風險三要素。雖然它們都有一些量化的元素,但它們為風險管理人員提供了同樣多的空間,甚至更多的空間,以應用批判性思維和分享背景,如預測的不確定性或與規劃行動的聯系。

正如陸軍出版物和文章所描述的那樣,未來的戰爭預計需要指揮官掌握五個領域--包括不熟悉的網絡和空間領域--在作戰領域往往比以前更廣闊,在行動中趨向于提高機動速度和創新。在這樣的環境中,無論是競爭、沖突、反叛亂,還是大規模的地面作戰,所有軍事專業人員都應該使用盡可能好的風險分析來保護生命和實現目標。為此,本文對理論、領導人發展和參謀部行動提出了潛在改變方法。

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根據美陸軍條令,任務式指揮涉及指揮官如何在其參謀人員的支持下,將指揮和控制結合起來以了解情況、做出決策、指導行動和完成任務。在本報告中,作者檢驗了不同類型的功能和多功能 (F/MF) 旅司令部在為大規模作戰行動 (LSCO) 做準備時進行的任務指揮訓練的有效性。美國陸軍在“持久自由行動”和“伊拉克自由行動”期間作為平叛和穩定行動的一部分執行任務指揮,與作為 LSCO 的一部分執行的方式不同。陸軍領導人表示擔心,作為 LSCO 的一部分,領導人及其參謀執行任務式指揮的能力已經萎縮。蘭德研究人員的目標是找出當前 LSCO 培訓方法中的差距,并推薦可以填補這些差距的方法。

研究問題

  • 為準備 LSCO 的功能和多功能旅總部當前的陸軍訓練方法有哪些差距?
  • 如何填補這些空白?

主要發現

任務指揮訓練總體上很有價值,但 LSCO 演習可能達不到要求

  • 總體而言,研究人員發現陸軍為許多 F/MF 旅總部提供了寶貴的任務指揮培訓機會。然而,各種限制意味著培訓達不到 LSCO 的真正黃金標準。
  • 作戰演習 (WFX) 為 F/MF 旅總部提供了可以說是陸軍首要的任務訓練機會,但能力和容量限制限制了其在滿足參與的 F/MF 旅總部的訓練目標方面的有效性。
  • 最重要的是,參加WFX的F/MF旅司令部的訓練目標次于參與的師和軍司令部的訓練目標; F/MF 旅司令部不能以可能危及師和軍達到其訓練目標的能力的方式進行訓練。
  • 陸軍還缺乏將所有類型的 F/MF 旅總部納入 WFX 培訓對象的能力。然而,鑒于資源限制,F/MF 旅總部的類型代表了那些應該從 WFX 參與中獲得最大利益的類型。
  • 除了 WFX 之外,主場訓練以及聯合和聯合演習也為場地提供了顯著的訓練效益,但這些通常補充而不是替代 WFX 提供的培訓。
  • F/MF 旅總部工作人員普遍估計風險并不大,可以在行動開始時在相對較短的時間內克服。然而,自 2003 年以來,大多數人員都專注于平叛,他們可能在全面評估 LSCO 風險的能力方面受到限制。

建議

  • 陸軍應將增強的 WFX 培訓機會集中在具有最高優先級 LSCO 任務的特定 F/MF 旅總部。
  • 對于優先部隊,陸軍應試驗進行更長時間的增強型 WFX,以更好地滿足 F/MF 旅總部的訓練目標。
  • 如果可行,陸軍還應嘗試將野戰訓練組件作為增強型 WFX 的一部分。
  • 陸軍應向 F/MF 旅總部提供陸軍訓練條令中規定的外部評估,并應考慮將這些評估與參與此類演習的旅的增強型 WFX 相關聯是否可行和可取。
  • 陸軍在采購聯合和多國演習時應考慮優先的 F/MF 旅總部——特別是對于不包括在 WFX 培訓受眾中的旅類型。
  • 陸軍論壇應該傳播創新的本土訓練的例子,陸軍指導應該鼓勵更廣泛的實施——特別是關于可能涉及多個利益相關者之間的許可和協調的機會。
  • 某些旅司令部缺乏建制的信號部隊,例如工兵旅和遠征軍事情報旅。陸軍應該研究這給本土訓練和緩解方案帶來的挑戰。
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