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隨著無人駕駛船只（也稱無人船）及其支持技術的發展，它們將在應對混合威脅（即結合 “公開和隱蔽的軍事和非軍事手段 ”的有害行動）方面發揮越來越大的作用。本文件討論了無人駕駛艦船在混合威脅中的當前和潛在影響。本文首先簡要概述了無人駕駛艦船，重點介紹了無人駕駛艦船在實際環境中的基本運作方式。

接著討論了無人水面艦艇（USV）和無人水下艦艇（UUV）的歷史、當前的發展情況以及這些艦艇的不同等級。然后介紹了在混合威脅中使用這些艦艇的一些方法，并進行了簡要的案例研究。最后，對一些公開披露的無人航行器能力進行了描述，并介紹了應對這些威脅的潛在方法。

無人艦艇的歷史、發展現狀和等級

無人艦艇有著悠久的歷史，包括在軍事行動中的使用。從古代到英國抗擊西班牙無敵艦隊（Spanish Armada），幾千年來，各國海軍一直在使用火船（裝滿可燃物質的舊船，點燃后順著水流漂向敵船）。十九世紀首次開發的移動魚雷可以說是 UUV 的一種形式（以前的 “魚雷 ”指的是現在所說的 “水雷”）。

1898 年，尼古拉-特斯拉（Nikola Tesla）首創了第一種無線遙控船只，即 USV。第二次世界大戰期間，德國軍隊曾短暫使用過裝有炸藥的遙控 USV 來攻擊盟軍的航運目標。自二十世紀中期以來，軍事部隊一直使用 USV 和 UUV 進行測試和訓練。此類系統還在民用領域，特別是近海石油和天然氣工業中得到了廣泛應用。

自二十世紀末以來，USV 和 UUV 技術的發展一直落后于 UAV 技術的發展。這在一定程度上反映了這樣一個事實，即對于無人駕駛艦艇來說，空中的物理環境更為簡單：它缺乏 USV 所處的海面的波動性，同時還能提供 UUV 基本上無法獲得的電磁頻譜。隨著 USV 和 UUV 技術的成熟，以適應其更具挑戰性的環境，它們可能會在一定程度上實現無人機技術在商業、業余愛好者和軍事/政府應用（包括混合威脅行動）中的普遍性。本文稍后將介紹其中的許多應用。

進入千禧年以來，由數十家制造商生產的 USV 和 UUV 種類激增。全球各地的公司和政府機構都在設計、建造和測試這些用于商業、科學和軍事目的的船只。對整個網絡的資料來源進行分析后發現，目前有 250 多艘 USV 和 200 多艘 UUV 正在制造或處于不同的開發階段，其大小范圍跨越了兩個數量級。在過去二十年中，系統尺寸的范圍不斷擴大。在 2000 年代，USV 和 UUV 的實驗和開發主要是在小型系統上進行的，這些系統相對便宜、易于操作，并且在發生碰撞時對基礎設施或其他船只造成的風險有限。隨著該領域的發展，大型船只也在開發中，并與小型船只同時使用。

根據蘭德公司之前的一份報告和美國海軍的一份總體規劃，眾多 USV 中的絕大多數可根據尺寸和具體特征分為七類：

• 環境動力型 USV，長度為幾米，從環境中獲取能量。它們通常具有較長的續航時間，可用于收集數據；可將其視為可自行定位、緩慢移動的傳感器浮標。波音公司的 “波浪滑翔機 ”USV 就是一個例子，它既能獲取太陽能，也能獲取波浪能。
• X 級 USV 的長度只有幾米，沒有環境動力。它們的續航時間、航程、有效載荷和航海能力有限。AEVEX 的 Mako 水上摩托艇就是一個例子。
• 根據設想，潛航 USV 的長度在 7 米到 12 米之間，只有一個浮潛/天線組合突出水面。它們可以提供一些與 UUV 相關的隱形功能，但作為 USV，它們可以使用化石燃料和電磁頻譜。
• 港口 USV 長約 7 米，不是潛航器。它們的速度、續航力、航程和有效載荷通常都高于同等大小的潛航器，但缺乏相同程度的隱形能力。L-3 Calzoni 制造的 U-Ranger MS 就是一例。
• 艦隊 USV 的長度接近 11 米（而且不是潛航器），在續航時間、航程和有效載荷方面都優于港口 USV。德事隆系統公司制造的通用 USV 就是一例，該型 USV 用于執行海軍反水雷等任務。
• 中型 USV 的長度在 12 米到 50 米之間。例如，42 米長的 Sea Hunter 由美國國防部高級研究計劃局 (DARPA) 開發，用于跟蹤潛艇。
• 大型 USV 的長度超過 50 米，例如美國海軍的霸王級（長度在 60 到 90 米之間），由 Austal 公司開發。這些都是完全成熟的艦艇，可以在沒有人員的情況下運行。

同樣，UUV 也可以根據其大小來定性。大小不僅與續航時間、航程和有效載荷有關，還與這些設備的運輸、處理、發射和回收方式有關。以下等級是根據美國海軍向美國國會提交的報告劃分的：

• 小型 UUV，直徑小于 25 厘米，可由一兩個人在岸上或船上輕松攜帶。例如 Hydroid 公司的 REMUS 100，直徑為 19 厘米。
• 中型 UUV 的直徑在 25-50 厘米之間，需要一些搬運設備。它們可以從岸上或船上發射。通用動力公司的 Bluefin-12 就是一個例子，其直徑為 32 厘米。
• 直徑在 50 厘米到 2 米之間的大型 UUV 需要大量起重機。它們可以從岸上或大型船只上發射。洛克希德-馬丁公司的 “馬林 ”Mk II 就是一個例子，其直徑為 1.5 米。
• 直徑超過 2 米的超大型 UUV 需要非常大的起重機。這些無人潛航器一般只能從岸上發射，除非從擁有充足甲板空間的大型商用貨輪上部署。波音公司的 Orca XLUUV 就是一個例子，其直徑為 2.6 米。

隨著美國與近鄰對手之間競爭的加劇，美國海軍的海上優勢面臨著越來越多的挑戰。以卓越的海軍能力為后盾的艦隊戰備狀態對于美國在該地區可信地投射力量和遏制沖突至關重要。

美國工業基地保持作戰可用性（Ao）的速度和靈活性是戰備狀態的基礎。然而，零部件短缺等過時問題困擾著武器系統，對可用性造成了負面影響。利用人工智能和機器學習（AI/ML）流程來快速識別潛在的替代零件，可以大大加快識別替代零件所需的時間。

目前，要解決這些問題，工程師必須手動搜索數百個來源，比較眾多技術特征，以確定替代零件，這是一個耗時耗力的過程。為了滿足這一需求，本研究開發了一個基于 LLM 的人工智能模型，用于快速比較多個零件，根據它們與被調查零件的相似性進行排序，并最終確定可行的替代零件。輸出結果是根據模型確定的零件形狀、匹配和功能的相似性對零件進行優先排序。然后，對模型推薦的零件進行手頭現有庫存分析，以確定最可行的零件，這些零件也可以快速獲取。

圖 1. 俄亥俄級潛艇十大長周期部件

傳統上，一旦某個部件無法滿足艦隊要求，海軍工程師就會收到通知，并負責確定替代方案，以維持船廠的可用性計劃。這種手動流程耗時、耗力，而且并不總能取得豐碩成果，有時還會忽略潛在的替代解決方案。如果不能大規模地比較眾多潛在部件的形狀、匹配和功能，這一過程將繼續成為解決艦隊維護難題的瓶頸。如果不能加快這一過程并確保艦隊的戰備狀態，美國海軍就有可能削弱或喪失在海洋領域的優勢。

為了確保加速和穩健的零件替換識別流程，戈維尼公司開發了一種可重復和可擴展的方法，該方法利用大型語言模型（LLM）分析零件的潛在形狀、匹配和功能，并對潛在的替代零件進行優先排序，從而為海軍工程師提供一個流程起點。該方法會檢查零件庫存和供應水平，優先考慮美國海軍在附近地點有庫存的零件，以進一步加快向艦隊交付零件的速度。為了完成這項任務，該研究利用機器學習和人工智能（ML/AI）首先識別相關零件的基線數據集和相關特征，然后識別潛在問題零件的類似替代品。

在海軍部（DoN）、國防部和更廣泛的美國政府中，當他們努力制定流程以應對艦艇和潛艇壽命延長給艦隊維持和保持美國海上優勢帶來的挑戰時，這項研究的見解可以幫助他們的決策者。

主要發現

實施人工智能/ML 流程是主動識別對船廠可用性計劃構成高風險的部件的關鍵。一旦確定了這些目標部件，就可以利用 LLM 來確定潛在的解決方案并加快補救行動。

• 俄亥俄級潛艇部件的交付周期長達 1261 天。一旦確定了部件需求，由于缺乏部件可用性，過長的交付周期會對船廠的可用性產生負面影響。長達數年的前置時間是無法維持的，因此需要確定緩解措施。

• 總計 18,007 個零件的交付周期超過 1 年。在與俄亥俄級潛艇相關的 123,564 個零件中，約有 14% 的零件的交付周期超過 1 年。

• 在交貨期超過 1 年的 18,007 個零件中，LLM 識別出 10,703 個零件與手頭庫存的零件相似。這批潛在替代零件的平均相似度為 0.88（滿分 1 分），這表明相似零件成為可接受替代零件的可能性很高。

方法

戈偉尼的國家安全知識圖譜（NSKG）可用于識別所有相關的結構化和非結構化數據，這些數據可用于描述選定武器系統部件的形狀、匹配和功能。NSKG 由 Govini 以 ML 為動力的 Object Fusion 數據引擎驅動，該引擎可持續攝取、規范化新數據源，并將其與現有數據目錄進行整合。戈偉尼公司的分析人員利用 NSKG 中的大量信息，通過使用 ML 算法構建了俄亥俄級潛艇的相關部件全貌視圖。這就是用于分析的基準數據集。本研究以俄亥俄級潛艇為例，但也可使用任何預先確定的零件集。所有使用的武器系統代號（WSDC）列表見附錄 A。

本研究的第一階段利用 LLM 增強模型對零件之間的形狀、匹配和功能相似性進行量化，并充分利用上一段中描述的所有 NSKG 派生信息。基于 LLM 的模型是利用主題專家確定的輸入信息進行訓練的。本應用所使用的相關零件識別信息包括各種具體描述零件細節的零件特定元素。例如，零件的重量、材料、尺寸、描述等。這樣就可以掃描出具有類似特征的零件，這些零件也可以快速、低成本地替代交貨期較長的零件。

在第二階段，對俄亥俄級潛艇所有零件的基線數據集進行評估，以確定前 10 個交貨周期長的零件。然后通過 LLM 模型運行這些零件，以確定類似零件。手頭有庫存的潛在類似零件將被優先用于這些長周期零件，從而為這些長周期項目提供一份潛在替代品的優先列表。

澳大利亞《2023 年國防戰略審查》（DSR）指出，澳大利亞目前的戰略形勢要求海軍能力能夠有效地幫助澳大利亞國防軍（ADF）塑造其戰略環境、威懾潛在對手并削弱其實現有悖于其利益的目標的能力。

鑒于戰略環境發生了變化，DSR 發現，目前的水面作戰艦隊計劃不符合目的，現在必須建立一支殺傷力更強的水面作戰艦隊。澳大利亞海軍須進行優化，以便在澳大利亞周邊地區開展行動，保障海上交通線和海上貿易的安全。

政府指示進行一項獨立分析，以評估澳大利亞皇家海軍水面作戰艦隊的能力，確保其規模、結構和組成與即將建造的常規武裝核動力潛艇的能力相輔相成。

獨立分析包括對能力要求、成本、勞動力、進度、風險和澳大利亞海軍造船的持續性進行評估。它同意 DSR 的結論，即目前和計劃中的水面作戰艦隊不適合所面臨的戰略環境，并指出這是海軍歷史上最老的艦隊。報告明確指出，需要一支擁有更強綜合防空和導彈防御能力、多領域打擊能力和水下作戰能力的水面戰艦艦隊。這些都是支持關鍵活動所需的能力，包括在我們的北部通道巡邏、近距離護航和戰區海上運輸任務。

獨立分析還發現，在水面艦隊的采購和維護計劃中，有超過 250 億美元的費用壓力沒有著落。獨立分析小組的報告是一份機密文件，其中包含大量能力和作戰分析，并向政府提出了 18 項建議。本文件 B 部分包含該報告執行摘要的非機密部分。

獨立分析報告強調，有必要立即采取及時行動，以彌補海軍水面作戰能力的不足，并支持澳大利亞持續的海軍造船和維護工業。在回應 DSR 時，阿爾巴尼政府確認了其對澳大利亞海軍持續造船的承諾。獨立分析及其建議支持這一承諾。獨立分析報告的實施旨在應對澳大利亞復雜的戰略環境，降低戰略風險，投資于海軍的未來能力和主權海軍造船與維護企業。

應對措施考慮到了 "安扎克 "級護衛艦目前每況愈下的狀況，加快采購一艘能力更強的新型通用護衛艦，以取代老舊的 "安扎克 "級護衛艦。政府已指示通過先近海后陸上的混合建造戰略，與一個成熟的國際造船合作伙伴迅速購置這些艦艇，并過渡到西澳大利亞州的亨德森綜合造船廠。獨立分析確定了四個平臺作為范例，作為新型通用護衛艦選擇過程的基礎：

Meko A-200

Mogami 30FFM

Daegu class FFX Batch II and III

Navantia ALFA3000

獵人級護衛艦和驅逐艦將繼續在南澳大利亞奧斯本海軍造船廠建造和升級。

這樣，海軍裝備的主要水面作戰艦隊的規模將是計劃的兩倍，而且將有更多的新型水面作戰艦艇下水并更快投入使用。

為實現這一計劃，阿爾巴尼政府承諾在2024-25年聯邦預算中增加國防經費，以確保在未來十年為增強型水面作戰艦隊提供充足的資金。這包括在未來十年內再注入111億美元的額外資金，以支持實現增強型水面作戰艦隊。更新后的海軍造船和維護計劃將于今年發布，為澳大利亞造船業提供確定性。這些行動將帶來一支殺傷力更強的水面作戰艦隊和主權造船業。

美國海軍是一支在全球提供前沿威懾的力量。技術的進步和戰略競爭對手的崛起改變了軍事行動的態勢，這可能對美國海軍的前沿存在構成挑戰。這種挑戰可能威脅到美國本土，而軍事戰略的重點是在海外維持部隊。為了確保本土安全，本論文認為美國海軍可以創新并更多地使用無人系統。無人系統將很快成為艦隊力量設計的一個方面，其整合對未來的海軍行動至關重要。美國海軍目前正在開發和測試無人機 (UAV)、無人水面艦艇 (USV) 和無人潛航器 (UUV)，以擴充艦隊并提高其能力。這些系統可通過以下任務領域增強美國海軍能力：情報、監視和偵察（ISR）、海上安全、反水面戰（ASuW）、反潛戰（ASW）和水雷對抗（MCM）。

美國是一個海上強國，通過分布在全球各地的海軍力量威懾對手，確保安全。美國海軍通過在世界前沿地區開展行動和使用積極的分層防御戰略來保衛本土。該戰略的目標是在威脅襲擊美國本土之前對其進行威懾。然而，先進技術的出現和戰略競爭對手的崛起對美國海軍依靠前沿存在威懾對手的能力提出了挑戰。面對這些挑戰，本土已成為這些競爭對手威脅的可信目標。為確保本土安全，美國海軍需要創新并適應新興的無人系統技術。本論文探討了海軍如何將無人機、USV 和 UUV 等新興技術融入保衛本土的任務中。

無人系統的創新和集成已成為海軍高層領導的首要任務。美國海軍 "2045 兵力設計"（Force Design 2045）概述了美國海軍艦隊將成為一支混合艦隊，通過將無人系統集成到海上行動中來增強其實力。目前正在對這些系統進行開發和測試，以提高艦隊的整體能力和威懾力。為了繼續保持美國海軍在全球的安全存在能力，本論文根據這些系統的能力和性能，對美國海軍總體計劃中的路線圖所概述的高優先任務領域進行了研究。在這些高優先級任務領域中，本論文納入了可用于保衛國土的任務領域。這些任務領域包括情報、監視和偵察 (ISR)、水雷對抗 (MCM)、反潛戰 (ASW)、海上安全和反水面戰 (ASuW)。

美國海軍在空中、水面和水下都擁有強大的無人機系統。艦隊中的主要無人機包括 MQ-8C“火力偵察兵”、MQ-4C“海衛一”、“掃描鷹”和 MQ-4A “收割者”。另一方面，海軍正在為水面艦隊研制大型和中型無人水面飛行器，為水面下部隊研制 "獅魚"、"金魚 "和 "刀魚"。美國海軍還成立了開發中隊，對這些無人潛航器進行試驗，以加強其與艦隊的融合。這些開發中隊正在對這些系統的能力以及它們能為艦隊提供的服務進行專業測試。

通過對潛在任務領域和海軍現有系統的研究，本論文概述了這些系統可為保衛美國本土提供的潛在行動。這些系統可以為國土執行的主要任務是通過海岸偵察和海岸監視行動進行 ISR。ISR 可以作為一種積極主動的工具，在專業探測和定位潛在威脅的同時，增強美國海軍的海域感知。美國海軍的主要職能之一是海上安全，無人系統可通過與艦隊進行港口安全和反潛/反艦導彈協調來協助履行這一職能。無人潛航器可以通過檢查船體是否存在潛在的水下爆炸物來提供反恐支持。USV 可以加強與 MUSV 的反艦導彈交戰，為水面艦隊提供 ISR 能力，同時正在開發 LUSV，以反艦導彈增強艦隊的殺傷力。無人潛航器，尤其是 "海衛一"無人潛航器，可為海軍的 P-8A 海上飛機提供實時情報，以加強反艦導彈威懾的協調。最后，無人潛航器是水下物體探測、定位和繪制水底地圖的主要工具，可用于執行水下監測任務。

當前的戰略環境已成為美國海軍和國土面臨的新威脅。海軍需要通過積極、分層的海外防御繼續保持威懾力。這一戰略可能會使海軍力量捉襟見肘，但無人系統的整合可以成為海軍保持強大海上力量和成功保衛本土所需的解決方案。

本文分析了西方兩棲部隊為在未來作戰環境中發揮威懾和作戰作用而需要做出的主要調整。特別是，本文論述了英國皇家海軍陸戰隊的部隊設計需要如何發展，才能為聯盟或聯軍的兩棲作戰能力做出支撐。

本文認為，兩棲部隊不應成為艦隊奪取制海權后利用制海權的一種能力，而應是艦隊向陸地的延伸。這一點有微妙的不同，因為它涉及將兩棲部隊與兩種嚴格意義上的海軍職能緊密結合：海上打擊和確保制海權的工作。兩棲部隊的這種使用需要戰術專業化，尤其要注重縮小藍水海軍與聯合部隊之間的潛在差距。然而，正如將要討論的那樣，在戰術上側重于實施打擊并不一定會限制更加專業化的兩棲部隊的使用案例數量。

未來作戰環境的一個主要特征可能是對手擁有更強的反介入能力和更遠的岸上火力。對于盟軍和聯軍兩棲部隊來說，這意味著登岸部隊需要分布得更廣，而為其提供支援的航運也必須在更遠的距離上作戰。雖然這一挑戰在涉及近鄰對手的情況下尤為嚴峻，但反介入能力的擴散使其在英國和盟國兩棲部隊可能部署的多種情況下都可能成為挑戰。

本文認為，要適應這種新出現的作戰環境，最好的辦法是采用一種作戰概念，將兩棲力量投送歸入海軍的打擊和制海功能之下。分布式兩棲部隊可發揮關鍵作戰作用，通過匯聚遠程火力，應對反介入能力增強的挑戰。美國海軍陸戰隊的 "遠征高級基地行動 "框架是這種方法的縮影，它通常被視為海上封鎖的同義詞，但實際上具有更廣泛的適用性。在水上和岸上混合使用分散的遠程火力和小股突襲部隊，會給對方龐大的地面部隊帶來嚴重困難。

雖然突擊與火力的結合并不完全是兩棲作戰的解決方案，但能夠同時在海上和陸地上機動的部隊會給對手帶來更大的挑戰。在許多情況下，包括在歐洲狹窄的群島海域，以這種方式使用兩棲部隊將迫使對手勘察包括大陸地區、海域和近海島嶼在內的擴展沿岸空間。這將大大增加對手的 ISR 負擔。

兩棲部隊還可在沿岸海域發揮一些作用，其中包括在政治敏感條件下行使制海權。因此，本文認為兩棲作戰應歸入海軍的兩項任務--打擊和制海--而不是作為一項單獨的職能。

在這一范圍內，皇家海軍陸戰隊有可能成為以打擊為中心的合作伙伴以及英國和盟國海軍的輔助力量。作為一支輕型突擊部隊，海軍陸戰隊可以為執行打擊任務創造有利條件。對輕型登岸部隊的重視應使突擊隊所依賴的海上支援力量不斷發展，使其更具多功能性。一旦減少了對移動重型裝備的要求，就可以把重點更多地放在優先事項上，如攜帶傳感器和攻擊彈藥的能力以及實現低可觀察性。這樣就能在瀕海兩側執行制海權和群島戰等任務。

將皇家海軍陸戰隊的重點轉向打擊和制海這兩個優先事項意味著戰術專業化。但這并不一定意味著限制海軍陸戰隊將發揮的作戰和戰略作用。無論是在歐洲的突發事件中，還是在遠征范圍內，以打擊為中心的作戰概念都具有明顯的效用。這將涉及縮小突擊隊的戰術作用和認證范圍，以及減少對傳統輕步兵職能的重視。然而，部隊的規模和不斷變化的作戰環境意味著，無論如何，其中許多職能都可能是多余的。

新出現的威脅使目前兩棲部隊進入戰區變得越來越困難，同時也增加了對其他艦隊和更廣泛的聯合部隊的需求，以便在兩棲部隊派遣時為其提供保護。因此，兩棲部隊面臨的風險是，兩棲登陸的價值逐漸被其成本和風險所抵消。本文認為，包括皇家海軍陸戰隊在內的兩棲部隊不必將沿岸讓給岸基反介入/區域拒止能力。這些部隊有可能為盟軍威懾增加相當大的價值。但要在未來的作戰環境中做到這一點，它們必須在概念上和部隊設計上與艦隊更緊密地結合。

數字工程正在徹底改變系統工程領域。美國海軍正在實施數字工程概念和方法，包括數字孿生、數字線程、權威真相來源、基于模型的系統工程以及數字工具和技術，以設計和建造復雜的海軍系統。本論文探討了數字工程在海軍系統測試與評估（T&E）中的應用。論文對海軍采購測試與評估的現狀進行了深入分析，解釋了相關的挑戰和局限性，強調了采用現代化方法的必要性。它全面概述了數字工程，通過海軍和整個行業的幾個使用案例說明了數字工程的影響。報告提出了一個新概念： "數字測試與評估 "是將數字工程方法應用于系統工程的測試與評估階段。這項研究揭示了如何利用數字 T&E 來應對和克服當前海軍 T&E 面臨的挑戰。研究最后提出了海軍實施數字化 T&E 方法的路線圖。這些見解旨在對海軍測試與評估界產生實際影響，指導制定新的戰略和政策，利用數字工程提高性能，促進傳統測試與評估流程的現代化。

圖 1. 海軍系統數字化測試與評估路線圖

數字工程正在徹底改變系統工程領域。2018 年，美國國防部推出了數字工程戰略，并將其定義為 "使用權威的系統數據源和模型作為跨學科的連續體，支持從概念到處置的生命周期活動的集成數字方法"（DOD 2018, 3）。它象征著系統工程實踐的根本性轉變，從傳統方法轉向數字環境中基于模型的技術（Giachetti 2022）。這一戰略轉變要求通過可靠的 "權威真相來源"，在整個工程流程和組織結構中開發、利用和分發正式模型和數字信息。這一新興領域影響深遠，可能會影響到美國國防工業和其他各個領域，重塑系統工程的實踐。數字工程能夠提高運行效率和系統性能，創新設計和構建系統的方法，從而為快速發展和技術進步的動態階段鋪平道路。

2020 年，海軍部（DON）發布了一項戰略，正式確定了其對數字工程的承諾，概述了在整個海軍系統生命周期中使用數字工程的愿景。海軍正在將數字工程概念應用于 "鍛造軟件工廠 "等新興項目，旨在加速宙斯盾作戰系統的軟件升級（Katz 2022）。另一個值得注意的應用是潛艇戰聯合戰術系統（SWFTS），在該系統中，數字工程實現了靈活的架構，可快速實現潛艇技術集成、無縫更新并提高系統互操作性（Herber 和 Batchelor，2023 年）。最近，海軍計劃開發集成建模環境（IME），旨在利用數字工程徹底改變系統設計。該數字環境旨在提供一個具有凝聚力的框架，將各種系統模型和仿真單元結合起來，以推動創新、提高系統性能并提升艦隊的整體能力。

本論文探討了數字工程在海軍系統測試與評估（T&E）中的應用。它為傳統流程的現代化和增強向作戰人員提供的能力提供了一個開創性的機會。通過利用現代技術、數字工具和先進技術，數字工程有可能簡化海軍系統的測試與評估流程。然而，在這兩個領域的交叉點上，現有的研究十分有限，顯示出文獻上的空白。數字工程不僅僅是將傳統的測試流程和產品（如測試計劃和分析報告）轉換為數字格式。相反，數字工程需要對系統的整個生命周期進行全面的數字透視。隨著海軍在系統開發中采用基于模型的系統工程和數字孿生等數字工程概念，T&E 對海軍采購項目的快速部署變得至關重要。

本論文首先深入探討了海軍采辦 T&E 的現狀。論文對術語、背景和法定測試類型進行了深入探討，同時概述了復雜的組織結構。它強調了海軍 T&E 工作級集成產品團隊（WIPT）的重要性，該團隊由來自海軍各部門的科學家和工程師組成。該團隊對海軍采購項目的 T&E 活動的規劃、執行、分析和報告至關重要。在研究過程中，我們發現有關海軍 T&E 流程具體步驟的信息非常有限。為彌補這一不足，我們繪制了當前 T&E 流程圖，詳細說明了流程步驟、里程碑和交付成果。

這項研究確定了海軍測試與評估界面臨的九項具體挑戰和限制： 基礎設施不足、測試空間有限、威脅和場景不斷變化、測試集成、測試與評估支出、測試與評估成本認知、進度延誤、缺乏數據策略以及人工智能和 ML 測試。這些挑戰領域受到物理環境和傳統 T&E 流程的限制。這種方法越來越與當前的技術環境脫節，缺乏當今快速發展的世界所需的靈活性和適應性。

數字工程由基于模型的原則、權威真相來源（ASOT）和先進數字工具組成。基于模型的原則包括：數字孿生（物理系統的數字復制品）；數字線程（貫穿系統生命周期的相互關聯的連續信息流）；以及基于模型的系統工程（MBSE），這是一種強調使用系統模型支持系統設計的方法，而不是傳統的基于文檔的系統工程流程。ASOT 是一致且最新信息的集中存儲庫，在整個系統生命周期中統一數據、模型和其他系統相關信息（DOD 2018, 8）。這些原則共同標志著從傳統的以文檔為中心的方法論向全面、動態的數字化環境的轉變。

通過深入研究橫跨各行各業的四個數字工程案例研究，再加上廣泛的文獻綜述，本論文構建了一個矩陣，展示如何戰略性地部署數字工程原則，以解決運輸和評價中的現有挑戰。這種方法涵蓋了數字工程的方方面面，包括數字工程生態系統的概念。該生態系統整合了基礎設施、環境和方法論，將管理和分析系統數據與模型的流程、方法和工具統一起來，與利益相關者的需求保持一致。

這項研究的積累導致了一種被稱為 "數字 T&E "的新方法的發展。這一概念代表了數字工程方法在系統工程測試與評估階段的應用。與傳統的 "設計--建造--測試 "方法不同，該建議要求采用一種更復雜的 "建模--模擬--分析--建造--驗證 "迭代方法。它提供了一個更精確、更明確的框架，為提高系統開發的效率和準確性指明了道路。這一方法的步驟詳述如下：

• 模型： 通過創建物理系統的精確表征來啟動流程，最好是通過高保真數字孿生來捕捉系統細節。
• 模擬： 根據開發的模型，在虛擬運行環境中運行仿真，以模擬真實世界的條件。
• 分析： 使用指標對模擬數據進行分析，以評估性能并發現問題。采用先進的數字技術，實現流程自動化和簡化。如果根據分析結果需要更改系統模型，則調整模型并返回上一步。這種迭代循環一直持續到模型產生預期結果為止。
• 構建： 一旦系統模型滿足了所有系統要求并實現了預期結果，就開始構建實際的物理系統。
• 驗證：使用來自物理系統的數據作為權威的真理來源來驗證系統模型，確保虛擬表示與物理系統準確一致。

如圖 1 所示，將這種方法應用到當前的 T&E 流程中，就會產生一種執行數字 T&E 的創新方法。這種先進的數字 T&E 方法由十個步驟組成，通過融入數字工程原理，徹底改變了現有流程。它超越了計劃、準備、執行、分析、評估和報告等傳統的、按部就班的、以文件為中心的階段。取而代之的是一種更加動態、靈活和迭代的方法，強調持續反饋和系統改進。

本論文探討了海軍系統中數字工程和技術與評估的整合，旨在回答首要研究問題。通過文獻綜述和對四個案例研究的分析，論文采用建模-模擬-分析-構建-驗證的方法，提出了數字化 T&E 路線圖，強調了數字化工程的作用。研究結果為提高海軍系統開發效率提供了一條途徑，并有可能在整個國防工業中得到更廣泛的應用。建議強調對數字基礎設施的投資，如基于云的平臺、網絡升級、數字工具和數字雙胞胎。報告還呼吁與國防承包商共同制定新政策，以確保技術數據包和系統模型的訪問權限。此外，報告還鼓勵技術與工程界、學術界、工業界和承包商之間開展合作。展望未來，未來的工作領域包括本體論在 T&E 數據管理中的作用、數字勞動力的需求、使用任務工程測試多個系統模型以支持復雜的海軍行動，以及確定支持數字 T&E 的最佳組織結構。這些大有可為的途徑為進一步完善和擴展擬議的數字化 T&E 路線圖提供了機會。

軍事規劃總是存在不確定性。軍事分析人員必須分析來自多個來源的大量數據，這些數據可能不清楚、模棱兩可，甚至相互矛盾。不確定性與風險是有區別的，因為風險的特征是已確定的結果與這些結果發生的概率。本專著分析了美軍 “2017 年聯合規劃過程”（2017 JPP）如何解決不確定性問題。這項研究考察了近二十年的美國非保密戰略安全文件和美軍聯合條令，重點關注2017 JPP及其如何或不如何對待不確定性。令人驚訝的是，不確定性在 2017 年 JPP 中扮演從屬角色，甚至根本不存在。戰略安全文件也沒有充分考慮不確定性。盡管在軍事情報領域討論了不確定性，但2017年“聯合規劃過程”并未要求規劃人員充分考慮不確定性這一主題，因此沒有為規劃人員提供處理不確定性的工具。本專著研究了改進處理不確定性的工具。有一個謬誤（基準利率）的例子說明了不確定性教育/培訓的必要性。需要對概率進行標準化交流。決策樹模型有助于將信息不足或沒有信息的領域形象化。穩健性概念提供了一種如何提高對意外事件的應變能力的方法。"穩健決策"模型側重于針對最壞情況制定計劃，而 "信息差距"模型則強調確定對實現至關重要的結果。首要任務是找到一個令人滿意的解決方案，而不是最佳解決方案。本專著建議利用現有工具并制定標準化框架，改進對不確定性的考慮，以確保在 2017 年聯合規劃方案中對其進行適當處理。這種方法不一定能提供完美無瑕的預測，但它能提高規劃過程的透明度，改進對原本被忽視的行動方案的思考方式，并將可能性發展為機遇。

圖2 決策樹模型

不確定性與美軍聯合規劃

在美國國防部長宣布 "為不確定的未來做好準備 "的新戰略近二十年后的今天，2017 年“聯合規劃過程”并未提供應對不確定性的方法。此外，作為指導 2017 年“聯合規劃過程”制定的總體文件，美國的戰略文件也沒有強調不確定性。相比之下，情報領域提供了考慮情報產品不確定性的方法。

第一小節研究了非保密的美國戰略文件和美軍聯合條令。其中，研究試圖回答以下問題： 是 "為不確定的未來做準備 "的戰略概念改變了聯合作戰計劃，還是不確定性因素從未進入聯合作戰計劃？下一小節提供了一些可能的原因，說明為什么不確定性可能是 2017 年“聯合規劃過程”中被遺忘的因素。最后一個小節提出了 2017 年“聯合規劃過程”沒有充分考慮不確定性的可能原因。

美國安全文件和軍事聯合出版物中的 "不確定性 "一詞

沒有證據表明，2001 年宣布的 "擁抱不確定性 "戰略在 JPP 的制定過程中得到了認可。此外，在過去二十年的聯合條令或戰略文件中也沒有發現這一戰略的細節。不過，軍事情報領域有考慮不確定性的方法，也有可用于處理不確定性的工具。

2017年聯合出版物（JP）5-0《聯合規劃》（2017 JP 5-0）雖然將戰略環境描述為不確定，但并未考慮處理不確定性的方法。2017 JP 5-0 是戰略與行動執行之間的橋梁文件。2017 JP 5-0 對 2017 JPP 進行了定義，并為 "指揮官提供了允許......在不確定和具有挑戰性的環境中靈活規劃和制定計劃的流程和能力"。但沒有具體說明在何種情況下提供靈活性。2017年JP 5-0的前幾個版本對處理不確定性的責任規定得更為具體。在2011年的JP 5-0中，指揮官和參謀部的任務是減少不確定性："聯合作戰規劃促進理解，使指揮官及其參謀部能夠為定義不清的問題提供充分的秩序，減少不確定性，并使進一步的詳細規劃成為可能"。

在 2006 年的 JP 5-0 中，"聯合作戰規劃 "區分了兩類規劃：應急行動規劃和危機行動規劃。"這兩類規劃主要在不確定性程度上有所不同。此外，"應急計劃通常是在預測未來事件的情況下進行的，而危機行動規劃則是基于規劃發生時存在的情況"。 在沒有進一步解釋的情況下，2017年JP 5-0建議將 "危機行動規劃 "從《聯合出版物》（JP）1-02《國防部軍事及相關術語詞典》（"國防部詞典"）中刪除。

2006 年、2011 年和 2017 年版本的 JP 5-0 均未考慮 "不確定性 "一詞，盡管 2006 年和 2011 年版本將不確定性視為作戰環境的一個特征。稍后，本研究將顯示美國戰略文件中也有類似的發展。

2017 JP 5-0 提供了四種分析工具，即 "作戰藝術與設計"、"靈活反應選擇"（FRO）、"靈活威懾選擇"（FDO）和 "聯合風險管理"，以支持決策者和規劃者的規劃工作。

"作戰藝術與設計 "并未指導用戶如何考慮不確定性。2017年JP 5-0指出，"作戰藝術是指揮官和參謀人員在技能、知識和經驗的支持下，運用創造性想象力設計戰略、戰役和重大行動，并組織和運用軍事力量"。此外，"作戰藝術有助于聯合部隊指揮官克服復雜作戰環境中的模糊性和不確定性"。沒有解釋 "模糊性 "和 "不確定性 "的含義以及作戰藝術如何提供幫助。2017 JP 5-0 將 "作戰設計 "描述為幫助 "指揮官和參謀人員理解復雜作戰環境（OE）中的不確定性 "的一種工具。無需贅述，"作戰設計 "是一種九步方法。在第七步 "確定決策和決策點 "中，指揮官必須告知其高級領導層 "需要做出的決策、必須做出決策的時間以及伴隨決策和延遲的不確定性和風險"。"這一表述值得注意，因為這是JP 5-0唯一一次區分不確定性和風險。然而，作為作戰設計核心人物的指揮官，在如何評估和描述不確定性以告知上級方面卻沒有得到進一步的指導。

FRO和FDO也不是準備和應對不確定性的規劃工具。2017 JP 5-0 給 FRO 和 FDO 下了定義，前者 "用于應對恐怖行動或威脅"，后者是 "預先計劃的、以威懾為導向的行動......在危機前或危機期間為威懾行動而設立"。FRO 和 FDO 都是國防部長或總統應對危機不確定性的適應性軍事選擇。與FDO相比，FRO是 "首先旨在阻止敵方攻擊的行動，但也為國防部提供必要的規劃框架，以快速獲得必要的授權和批準，從而應對動態和不斷變化的威脅"。"快速反應行動不是為不確定性做好準備和作出反應的規劃工具；它更多的是利用現有能力和資源對現有的已知威脅作出反應。

第四種工具是聯合風險分析（JRA），它也不考慮不確定性。參謀長聯席會議（CJCS）主席手冊 3105.01《聯合風險分析》中描述的聯合風險分析是計劃人員進行風險評估的工具，是任務分析的一部分。2016 JRA 建立了聯合風險分析方法（2016 JRAM），用于識別、評估和管理風險。它使聯合軍事委員會能夠進行一致、及時的風險評估，并提供 "基于風險管理的最佳軍事建議，以支持第 10 篇的職責，特別是國家軍事戰略（NMS）"。第10編定義了武裝部隊的作用，并為美軍的角色、任務和組織提供了法律依據。2016 年 JRAM 的兩段摘錄說明了不確定性未被考慮在內。首先，成功的風險分析面臨三大挑戰--復雜性、模糊性和不確定性，"因為人類的知識本身就是不完整的，評估需要假設"。不確定性是風險分析面臨的一個挑戰，但卻沒有就如何處理不確定性提供指導。其次，手冊將風險定義為 "某一事件對有價值的事物造成損害的概率和后果"。所有這些定義和描述都可能讓人認為，聯合條令遵循的是傳統的奈特式定義，重點是可能出現的糟糕結果，這在前面的 "不確定性的特征 "中有所描述。

2017 年 JP 5-0 的前一版本定義了 "危機規劃 "這一工具，它也可能具有處理不確定性的潛力。2000-2006 年版本的 JP 5-0 指出存在兩種類型的規劃： "慎重規劃和危機規劃"，以是否知道發生概率來區分。此外，"雖然深思熟慮的規劃是在預測未來事件的情況下進行的，但當前總會出現一些情況......有時這些情況是完全無法預料的"。這項研究從 "危機規劃 "中看到了增強 2017 年 JPP 處理不確定性的可能方法。

不僅2017年JP 5-0中沒有指導，《美國武裝部隊聯合出版物（JP）1條令》（JP 1）也沒有對不確定性提供指導。在聯合文件等級中，JP 1高于JP 5-0。2017 年的 JP 1 是 "所有聯合條令的頂點出版物，為美國武裝部隊的使用提出了基本原則和總體指導"，它只是通過引用克勞塞維茨的話來暗示不確定性，稱 "戰爭的進行結合了摩擦、偶然性和不確定性"，這 "在今天仍然是正確的"。即使2017年JP 1 "代表了我們作戰指導和軍事理論的演變，構成了聯合作戰條令的核心"，研究也沒有發現任何證據表明2017年JP 1充分考慮了不確定性以影響聯合作戰條令的制定。

由于2017 JP 5-0和2017 JP 1沒有充分考慮不確定性，本研究考察了國防部詞典，該詞典是聯合條令領域定義的來源。它也沒有描述 "不確定性 "一詞。國防部詞典 "規定了標準的美國軍事和相關術語，涵蓋了美國武裝部隊的聯合活動"。國防部詞典確實兩次提到 "不確定性 "一詞。首先，它指出，"不確定環境是指東道國政府軍......對預定作戰區域內的領土和人口沒有完全有效控制的作戰環境。"沒有進一步解釋如何確定這種不確定性。其次，國防部字典中提到了作戰空間情報準備（IPB）或作戰環境聯合情報準備（JIPOE）的分析方法，這種方法應有助于 "軍種或聯合部隊組成司令部減少有關敵人、環境、時間和地形的不確定性"。 隨后，本研究將探討 IPB/JIPOE 如何幫助處理不確定性。

2014年聯合出版物（JP）2-01.3《行動環境的聯合情報準備》（2014 JP 2-01.3）和2013年聯合出版物（JP）2-0《聯合情報》（2013 JP 2-0）的一部分對JIPOE進行了定義，后者提供了在情報分析和產品中考慮不確定性的方法。軍事聯合情報領域認為，不確定性是影響情報分析結果和受眾的一個因素。2013 JP 2-0指出，"不能讓指揮官對什么是事實、什么是觀點、什么是未知一無所知"，"情報不是一門精確的科學；情報分析員會有一些不確定性，指揮官和參謀人員在計劃和執行行動時也應如此"。 以下四個例子說明了2013年JP 2-0中對不確定性的考慮。首先，不確定性是情報規劃的一個因素。情報行動規劃要求 "考慮與規劃工作相關的所有已確定的情報缺口，并認識到分析結論中的不確定性"。相比之下，2017年的JPP沒有考慮認識不確定性的步驟。其次，無法確定所收集信息的準確性。"情報人員必須確保指揮官意識到這一缺陷，并確保未來包含許多不確定性"。2017年的JPP并沒有要求進行這樣的分析。第三，要求分析人員澄清或解決不確定性： "信息或情報的價值與它所支持的決策以及它所澄清或解決的不確定性的大小息息相關"。2017年的JPP缺乏對信息價值的定義。最后，情報分析員在2014年《聯合行動計劃》中擁有一個支持預測分析的工具。2014年《聯合行動計劃》"為評估敵方意圖和預測敵方行動方針的相對可能性提供了極好的方法"，從而減少了不確定性。

預測性情報分析使用的概率等級（高、中、低）不同于2017年的JPP，后者依賴于2016年的聯合風險分析（極不可能、不可能、可能、非常可能）。情報分析員必須傳達情報產品中的不確定性程度。指揮官 "必須明白，情報預測只是估計，他們在制定計劃時，僅根據情報對對手最有可能采取的行動方案（COA）的評估，接受一定的風險"。預測分析的結果支持 2016 年聯合評估。然而，這兩種工具使用不同的方式來傳達概率水平。這種缺乏標準化的概率水平交流方式可能會給決策者、規劃者和情報分析師帶來摩擦和誤解。

由于美國聯合條令沒有提供處理不確定性的方法，研究的下一步是研究美國非保密戰略文件，這些文件在文件層級上高于聯合出版物，指導軍事條令的制定。2017年《美利堅合眾國國家安全戰略》（2017 NSS）與其2015年的前身類似，并未提及 "不確定性 "一詞。沒有證據表明 2017 年《國家安全戰略》沿用了 2000 年《國家安全戰略》，后者發布的 "接觸戰略 "中包含 "為不確定的未來做好準備 "的內容。與 1999-2006 年的前幾份國家安全報告不同，2010 年、2015 年和 2017 年的國家安全報告既沒有指出存在 "不確定的環境"，也沒有指出未來的不確定性。沒有證據表明美國政府故意省略了 "不確定性 "一詞，但值得注意的是，在最近的三份國家安全報告（2017 年和 2015 年）之前，文件中都提到了 "不確定性 "或 "不確定的環境"。不過，有幾次提到了 "風險 "一詞。首先，2017 年《國家安全戰略》指出，"為了提高我們關鍵基礎設施的安全性和復原力，我們將評估六個關鍵領域的風險"。接著，2017 年《國家安全戰略》指出，美國政府 "將提高對構成最大風險的威脅和危害進行評估的能力"，最后，它還提到 "核力量結構既能滿足我們當前的需求，又能應對不可預見的風險"。 這些提法都沒有就如何計算每種風險的概率和處理固有的不確定性提供指導。

較早的國家安全戰略確實解決了不確定性問題。在美國駐內羅畢和達累斯薩拉姆大使館爆炸事件后，美國政府在 1999 年《國家安全戰略》中公布了新的 "參與戰略"。此外，1999 年《國家安全戰略》指出，"我們所處的安全環境是動態的、不確定的，充滿了一系列威脅和挑戰，而且這些威脅和挑戰有可能變得更加致命"，并描述了一項包含三個組成部分的戰略： "塑造國際安全環境，應對威脅和危機，為不確定的未來做好準備"。 2000 年《國家安全戰略》指出，"參與戰略 "的一個戰略概念是 "為不確定的未來做好準備"。 該戰略要求 "我們必須為不確定的未來做好準備，即使我們在解決當今的安全問題時也是如此......為不確定的未來做好準備還意味著我們必須擁有一個強大的、有競爭力的、技術卓越的、創新的和反應迅速的工業和研發基地"。2000 年《國家安全戰略》將 "為不確定的未來做好準備 "定義為三個戰略概念之一，并描述了對沖未來不確定性的措施，指出 "與其他安全、關鍵基礎設施保護和反恐計劃一起，政府的連續性和行動的連續性計劃仍然是對沖當前和新出現的威脅以及未來不確定性的重要手段"。美軍必須進行轉型，"以塑造和應對今天的威脅，實現現代化以保護部隊的長期戰備狀態，并轉變[其]無與倫比的能力，以確保[其]能夠有效地塑造和應對未來的威脅"。

2002 年和 2006 年的《國家安全戰略》沒有繼續采用 "參與戰略 "和 "為不確定的未來做好準備 "的戰略概念。這兩份文件都沒有關于 "不確定的未來 "的值得注意的表述。2002 年的《國家安全戰略》指出，"今天，美國享有無與倫比的軍事實力和巨大的經濟和政治影響力......過去的敵人需要強大的陸軍和強大的工業能力才能危及美國....，我們國家面臨的最嚴重危險在于激進主義和技術的交叉路口"。該文件在談到部隊前沿部署時確實提到了 "不確定性 "一詞，但沒有提到未來的不確定性。2006 年《國家安全戰略》指出，全球局勢已經惡化，這從 "美國正處于戰爭狀態 "的簡短陳述中可見一斑。這是一項戰時國家安全戰略"。這份文件也只字未提未來的不確定性。關于 1999 年、2000 年、2002 年、2006 年、2010 年、2015 年和 2017 年國家安全戰略的研究到此結束。1999 年的 "為不確定的未來做好準備 "這一戰略概念在 2017 年的國家安全戰略中已不復存在。

《國家安全戰略》為整個政府提供指導方針，而由美國國防部長發布的《國防戰略》（NDS）則是《國家安全戰略》的附屬戰略，概述了美軍將如何為實現《國家安全戰略》的目標做出貢獻。自 2008 年以來，《國防戰略》往往側重于確定性，盡管沒有足夠的信息來判斷這些文件如何具體影響了 JPP 的制定。2008 年的國家發展戰略指出，"只要有可能，國防部就會對自身進行定位，以應對和減少不確定性。這意味著我們必須繼續加強對各種趨勢、其相互作用以及該部可能需要應對或管理的各種風險的了解"。風險評估是減少不確定性的一種方式。在 2012 年國家發展戰略中，聯合部隊的任務是 "確保能夠應對未來的任何威脅"，這就不那么具體了。但仍有一項任務是提供 "再生能力，以滿足未來不可預見的需求"。2018 年國家發展戰略要求 "具有致命、敏捷和彈性的部隊態勢，以應對存在的不確定性"，但 "不確定性 "一詞總體上并未作為未來的主要考慮因素出現。沒有證據表明 2018 年國家發展戰略延續了利用風險評估減少不確定性的方法。

《2015 年國家軍事戰略》（NMS）是《2018 年國家發展戰略》的從屬戰略。非保密的 2015 年 NMS "描述了[美國軍方]將如何使用[美國]軍事力量來保護和推進[美國]國家利益"。值得注意的是，在《2015 年國家軍事戰略方針》之上，沒有任何其他戰略文件賦予高級軍事領導層處理不確定性的任務。2015 NMS是美國聯合條令之上第一份對 "聯合領導人提出預測和適應突襲、不確定性和混亂 "要求的文件。然而，2015 NMS 并未就聯合領導人應如何預測和適應不確定性提供進一步指導。

注：指揮官和參謀人員不太可能從本白皮書中學到任何有別于現有條令的新知識。本文的目的不是介紹任何新概念或新技術。相反，本文旨在提供一個貼近生活的小故事，清楚地說明不遵循既定條令在整個行動過程中進行持續評估的風險。本白皮書應比單純閱讀條令出版物更能闡明戰術評估的重要性。

"長官，我死了"。這是 2022 年 11 月我們未能奪取目標（OBJ）SUN--聯合戰備訓練中心（JRTC）的一個中型模擬城區--的那個晚上，我從 A 連連長那里聽到的最后一次無線電通話。在之前的 19 個小時里，我們營（BN）進行了一次接觸行動，以清除旅（BDE）向西推進的主軸線，并奪取關鍵地形，以便在 BDE 轉入進攻時通過后續部隊。我認為進攻的前 12 個小時進展順利，但當我們最終在 OBJ SUN 遭到失敗時，我意識到了我們在途中沒有做到的事情--在計劃結束和進攻開始之間，我們沒有持續、審慎、全面地評估戰術形勢。

美國陸軍條令出版物（ADP）5-0《作戰過程》將作戰過程定義為 "作戰期間執行的主要指揮與控制（C2）活動：規劃、準備、執行和持續評估作戰"。

規劃、準備、執行和評估

我們 BN 在 2021 年 3 月進行的上一次 JRTC 輪調因規劃和執行的基本方面存在缺陷而受到挑戰，具體而言，就是在艱苦、時間有限的環境中缺乏有效的命令過程，以及通信不暢。

到 2022 年 11 月我們在波爾克堡的中期輪調點時，我得出結論，我們的部隊已基本解決了這些老問題： 我們有一個高效、常規的計劃作戰節奏，能夠持續及時地發布命令，而且我們能夠持續不斷地與下屬單位和BDE總部進行溝通。

圖 1. 規劃、準備、執行和評估（ADP 5-0，作戰過程）

潛意識里，我認為以下等式是正確的："良好的計劃加上良好的溝通等于良好的執行"。當我們在SUN號和EUROPA號上達到頂點時，我意識到這個 "等式"明顯出了問題，但我卻不知道是什么問題。

任務結束后，隨著時間的推移，我對 OBJ 上發生的事情有了更多的了解，得出了以下兩個結論：

1.我們在每一個 OBJ 上都沒有達到大規模火力。

2.我們未能有效地實現火力與機動的同步。

隨著時間的推移，我有機會進一步分析這些失敗的根本原因。我不斷地問自己 "怎么會這樣？我們比這更清楚！" 我最終意識到，我們錯誤地認為自己已經做到了上述所有工作，但事實并非如此。缺失的要素是持續評估。ADP 5-0 將評估作為作戰過程中的一項重要活動，用了整整一章的篇幅。在 BN 對EUROPA和EUROPA行動目標的攻擊中，我們遠遠沒有達到條令上對評估重要性的強調。ADP 5-0 將評估定義為 "確定完成任務、創造條件或實現目標的進展情況"。持續評估的理念至關重要。遺憾的是，在這次行動中，我們對評估的關注基本上在計劃期間就結束了。我們的報告、參謀人員的運行估計和指揮官關鍵信息需求分析（CCIR）無法在執行過程中進行持續評估，尤其是在情報和火力這兩項作戰職能方面。

圖 2. 聯系OPRD的行動

圖 3. 靠近 OBJ SUN 的 TOW 超視距陣地

情報評估的不足

我們的想法--在規劃期間，我們對敵人進行了以下初步評估：

1.在我們 BN 的作戰區（AO）內有一支連級規模的敵軍；

2.敵軍要么會進行縱深防御，最終在 OBJ SUB 和 OBJ EUROPA 的關鍵地形上進行排級防御；要么

3.敵方將在 OBJ SUN 和 OBJ EUROPA 的關鍵地形設置據點。

實際發生的情況--敵情變化的三個關鍵方面是我們未能通過持續評估發現的：

1.敵軍實際上在我方戰區內有一支 BN 規模的敵軍部隊--這種差異是由于不準確的初步評估和敵軍部隊從 BDE 戰區南部重新部署所造成的。

2.盡管敵軍在沿線設置了障礙物，并以小股部隊進行騷擾性攻擊，但敵軍并沒有進行縱深倒退防御。

3.敵軍在SUN和EUROPA行動區的關鍵地形建立了強點防御，每個行動區都有連級規模的部隊。

我們錯過了什么--當 BN 向西進行接觸運動時，我們所經歷的大部分敵軍活動都是敵軍小股部隊以不同步的騷擾火力進行的無觀察障礙接觸。由于懶惰和缺乏批判性思維，我們將這些活動理解為敵人的后退防御。事實是，我們的總部（戰術指揮所和主指揮所）掌握了所有必要的信息，可以評估出敵人的這種活動并不構成逆行防御。情報報告通常包含足夠的規模、活動、地點、單位/制服、觀察時間、裝備（SALUTE）報告數據，可用于跟蹤敵軍部署、組成和戰損評估。但是，我們并沒有根據優先情報需求（PIR）指標對這些信息進行評估或評價，以促使我們決定改變計劃，對 OBJ SUN 發起 BN 規模的大規模攻擊，而不是僅以一個連的兵力發起攻擊，再以一個連的兵力進行跟進和承擔任務。

圖 4. RQ-11 渡鴉在一個 NAI 上空采集信息

在整個行動過程中，參謀人員必須優先考慮對 PIR 指標進行審慎評估，這些指標與通過制定敵方事件模板（EVENTTEMP）確定的指定關注領域（NAIs）相關聯。陸軍技術出版物（ATP）2-01.3《戰場情報準備》（IPB）非常詳細地描述了敵方事件模板（EVENTTEMP）、NAI、作為 CCIR 的 PIR 與決策之間的關系（見圖 5 和圖 6）。

圖 5. 創建 EVENTTEMP 的步驟（ATP 2-01.3，戰場情報準備）

圖 6. EVENTTEMP （ATP 2-01.3，戰場情報準備）

根據 ATP 2-01.3，第 6-65 段，"EVENTTEMP "是收集計劃的指南，它描述了有活動或無活動的非核心目標，這 些目標將表明對手采取的行動方針。根據 ATP 2-01.3，第 6-65 段，EVENTTEMP 是收集規劃的指南，它描述了有活動或無活動的非核心目標，這些非核心目標將表明對手采取了哪種行動方案（COA）。EVENTTEMP 在行動過程的執行活動中使用，以協助確定威脅已采取的行動方針。

在我們的案例中（值得稱贊的是），在規劃期間，我們確實制定了適當的 EVENTTEMP 以及相關的 NAI、PIR 和指標，以區分敵方兩種可能的作戰行動；然而，我們的當前行動（CUOPS）人員隨后未能綜合情報報告中的 PIR 指標，以確定敵方執行的是哪種作戰行動。換一種說法： 如前所述，我們對審慎評估的關注基本上在計劃期間就結束了，并沒有延續到 CUOPS。

今后實現這一目標的方法之一是在主指揮所內進行兩分鐘的例行演習，專門評估所有 CCIR 的狀況，包括推動決策的 PIR。我們 BN 的主指揮中心沒有做到這一點有幾個原因，但作為指揮官，我認為其中一個原因是沒有要求參謀人員對 CCIR 進行深思熟慮的評估。我沒有讓他們通過，而是試著憑直覺做出這些評估。

火力評估的不足

我們的想法--我們的計劃是使用火炮、迫擊炮和短程火箭炮（由第 33 步兵團第 2 連和日本陸上自衛隊提供）對SUN號和EUROPA號目標實施大規模火力打擊。我們初步估計，這是一種教科書式的火力梯次部署，可使我們在孤立 OBJ 的過程中集結并壓制敵人。

實際情況--雖然我們向每個目標發射了大量間接火力，但觸發不佳、通信問題和觀察員計劃無效導致了以下結果：

1.前往目標地點途中的地形比我們在計劃時所評估的要糟糕，導致下馬移動速度減慢，有效地破壞了我們的射擊計劃觸發點。

2.由于未能根據最新的地形和時距因素改進我們的觸發器，我們的間接火力與我們的機動不同步，導致敵人在火力終止和突擊之間重新集結。

3.由于我們的前方觀察員在前往攻擊目標的途中位置不佳，而且我們難以將小型無人機系統（SUAS）保持在攻擊目標上空，因此我們既無法調整我們的火力，也無法進行有效的戰損評估（BDA），以確定我們的火力是否達到了預期效果。

我們錯過了什么--我們的 CUOPS 流程無法有效評估我們的火力計劃是否達到了預期效果--好像只要執行我們最初的計劃就能神奇地取得成功。事后看來，這聽起來很明顯，但我們在運行有效的 CUOPS（例如，及時準確地報告和處理友軍信息需求，如 "有效觀察 TGT AD 1000"；以及接收 BDA）時遇到的困難，對于進行必要的評估以推動決策從而成功執行至關重要。

什么是 "定位"？--ADP 5-0 將作戰過程執行階段的決策描述為對 "執行決策 "和 "調整決策 "的持續評估，這些決策要么確認計劃已步入正軌，要么推動對計劃進行微小修改，要么推動對計劃進行重大修改。在任何情況下，第一步都是進行評估，以確定當前的條件狀態，從而觸發執行或推動對計劃進行小幅或大幅調整。

圖 7. 執行過程中的決策（ADP 5-0）

在整個作戰過程中，參謀人員必須優先考慮對 FFIR 的審慎評估，因為這可能會推動執行決策（對計劃的微小改動）或調整決策（對計劃的重大改動）。根據我的經驗，缺乏經驗的 BN 參謀部要成功做出執行和調整決策，一個主要障礙就是制定有意義的 FFIR，在流經主要指揮中心的所有其他信息和數據中提供真正關鍵的信息。參謀人員確定 FFIR 真正關鍵信息的一種方法是確定關鍵能力或條件，這些能力或條件必須具備，才能實現決定性目標或保持有利的部隊和手段關聯（COFMs）以完成任務。如果友軍的任務信息不直接影響實現決定點或在整個任務過程中保持有利的部隊和手段相關性，那么它可能就不應該是 FFIR。為參謀人員提供這一明確指導，可使他們將評估重點放在對決策至關重要的條件和相關觸發因素上。此外，還建議在任務前演練中強調由誰掌握這些條件和觸發因素（包括分隊和參謀人員），以便為推動決策的 FFIR 提供信息。

圖 8. BN FSO 在聯合作戰演練中做簡報。

決策支持矩陣及其重要性

ADP 5-0 指出："在執行過程中，評估包括有意識地將預測結果與實際事件進行比較，同時使用指標來判斷行動在取得成功方面的進展。執行期間的評估有助于指揮官確定是否有必要改變行動，以利用機會或應對意外威脅"。ADP 5-0 描述了兩種推動評估并為決策提供信息的工具：運行估計和決策支持矩陣（DSM）。根據我的經驗，大多數 BN 級參謀人員在行動期間都很難管理好這兩個工具，我們 11 月份的 JRTC 輪調也不例外。但是，更新的運行估計和良好的 DSM 對于進行持續評估、保持對形勢的了解以及為決策提供信息都是必不可少的。我過去一直認為 DSM 主要是為指揮官服務的。因此，我不重視制定 DSM 的邏輯圖如下：

• 如果 DSM 主要是為指揮官服務的；

• 如果沒有指揮官的大力協助，BN 參謀部很難制定出有效的 DSM；

• 而且，DSM 是戰爭游戲的一種產出，不制作 DSM 就已經夠難了；

• 那么，我還不如自己來做DSM，也許還能得到S-3或執行官（XO）的幫助；

• 因此，我基本上是在制作自己的 DSM；

• 因此，我不會制作 DSM，我只是憑直覺來做。

這一邏輯的最大問題始于第一個命題： 它是錯誤的。DSM 主要用于推動工作人員的評估。確定為決策提供信息的 CCIR，可使工作人員的信息需求集中在他們的運行估算中，以保持對形勢的了解。如果沒有一個 DSM 來確定工作人員評估活動的重點，這些活動就有可能根本無法進行。

這種邏輯的另一個問題是，它假定 DSM 僅僅是軍事決策過程（MDMP）中 COA 分析步驟的附帶部分。相反，DSM 可以說是戰爭游戲和 COA 分析的全部意義所在，就像制定行動同步矩陣（OPSYNCHMAT）一樣。因此，參謀人員不能將制定 DSM 作為 COA 分析的一項關鍵產出--必須將其作為作戰過程中進行有效評估的關鍵優先事項。

指揮官在評估和決策中 "自作主張 "的危險

這次 JRTC 輪調是我第二次擔任指揮官。我對如何操縱 BN 和推動行動進程了如指掌。至于我對 DSM 和戰術決策的看法，我認為我可以 "翼翼而行"，而且仍然比跟從一個缺乏經驗的參謀部的平庸產出更有效。在 2022 年 11 月攻擊SUN號和EUROPA號之前，我一直比較成功地（解讀為：幸運地）做到了這一點。我很快意識到，在執行過程中，任務、敵人、地形和天氣、部隊和支援可用時間以及民事因素（METT-TC）等變量會有更多方式發生變化，任何指揮官都不可能親自跟蹤這些變化，而你沒有想到的（并強迫分隊報告的）CCIR 遲早會在你不知情的情況下破壞計劃。底線是 如果不對顯示任務是否步入正軌的友軍和敵軍指標進行深入思考，就無法對 CCIR 進行監控、報告和分析，從而為決策提供依據。你會錯過一些東西。

圖 9. BN 指揮官監測連隊報告（LTC Hamilton，JRTC 輪調）

《空軍全球未來報告： 2040年的聯合職能》通過美國條令中的七種聯合職能--火力、防護、運動和機動、信息、情報、指揮和控制（C2）以及維持--的視角，探討了四種情況，或未來的作戰環境。

本報告通過對2040年未來的持續增長、轉型、受限和崩潰的描述，制定了四種備選的未來作戰環境（FOE）。這些全球性的場景來自于環境掃描和問題分析，發現了新出現的微弱信號、當前的趨勢和長期存在的結構性力量，它們將共同塑造未來。鑒于時間跨度較長，且存在干擾事件，沒有辦法準確預測未來；本報告反而提供了對潛在FOE的分析評估，并通過比較分析，提出了進一步研究的關鍵問題。利用這四個視角，"空軍的未來 "研究了聯合功能，以展示新出現的信號、趨勢和力量如何影響整個美國空軍和國防部的核心業務。

• 持續增長： 大國競爭者繼續試圖增加對美國的影響力并削弱其優勢。全球化仍然是主導的經濟因素，推動了更多的相互聯系和相互依賴。競爭對手做出審慎的經濟選擇，破壞美國的聯盟和伙伴關系，限制美國獲得關鍵資源和市場。一些競爭對手利用道德上的不對稱來掏空關鍵條約和國際規范。潛在的對手利用代理戰爭來測試轉基因士兵、先進的化學和生物武器以及核武器的能力。現代技術消除了避難所，特別是當無處不在的傳感器納入人工智能和機器學習（AI/ML）時。

• 轉型： 前所未有的技術進步及其廣泛傳播，以以前認為不可能的規模重塑了全球權力動態。基因編輯和空間能力的革命性突破--由自主性、人工智能/機器學習、原產地制造、量子計算和定向能源的進步進一步促成--破壞了全球安全環境，并導致了能夠瞬間改變世界的武器的發展。

• 受限： 中俄協調繼續使兩國在新技術、戰略和關鍵礦產以及資源的大規模生產和分配等各個方面受益。這種合作增強了兩國的經濟，同時削弱或破壞了被認為是競爭對手的經濟。新的權力集團利用灰區戰術和新的戰略來避免大國風險，并尋找機會來增加自己的權力。美國及其盟國和伙伴在這個支離破碎的世界秩序中掙扎。

• 崩潰： 自然和人為的危機推動了全球范圍內的孤立主義和民族主義傾向。相對較強的國家以犧牲其他國家的利益來保護自己的利益。較弱的國家則努力維持秩序，提供基本服務。技術擴散與量子、自主、人工智能/ML和定向能源的進步一起改變了戰爭，同時也瓦解了20世紀中期建立的世界秩序。自然和人道主義災難的增加加劇了緊張局勢，強大的暴力極端主義組織（VEO）的重新出現也加劇了緊張局勢，它們進入了權力真空。美國國防預算的減少導致軍隊規模和作戰范圍的縮減。機會主義的競爭者采取行動，以實現民族主義的優先事項，破壞基于規則的世界秩序。分裂和保護主義促使各國加強資源建設，并對社會進行奧威爾式的控制。

報告提出了6方面啟示

1.計算能力轉型。AI/ML、自動化、自主系統和量子有可能在未來二十年內改寫世界。這些趨勢在每個聯合功能和場景中都持續出現。對下一代計算能力的競爭可能對全球力量平衡產生重大影響。

2.無所遁形。如果沒有有效的應對措施，傳感器和互聯武器系統的進步，使目標防御更加難上加難。它將有可能在暗中產生大規模的破壞性影響。這使得美國本土防御更加困難。

3.認知型軟目標。人工智能/ML、神經科學和信息操作方面的進展，將導致認知層面的攻擊面擴大。它將有可能更準確地感知世界，并以微妙但具有破壞性的方式被欺騙。了解世界和更快地做出正確決定的能力，同時抑制對手的決策周期，是戰略優勢的關鍵，強國將加大這方面的投資。

4.力量倍增器。技術上的突破，將在其他趨勢類別中產生連帶效應。包括，但不限于：人工智能/ML，量子計算，定向能源，能源網，傳感器的普遍性，以及空間操作。

5.經濟的相互聯系。全球化增加了經濟和軟實力機會，同時也增加了攻擊面和漏洞。同時，非全球化使貿易和智力合作發生斷裂。地緣戰略上的相互聯系與不同集團之間的平衡決定了未來20年的發展。

6.生命科學的崩潰。商業和國防部門的未來能力，可以讓行為者有目的地或無意地終止生命的基本要素。生物功能需要關鍵的資源，其中許多資源是稀缺的，而且變得越來越稀缺。美軍將被要求支持突發事件，同時也會受到生物學中斷的影響。

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。