美陸軍正將重點從中東平叛行動轉向備戰潛在大規模作戰行動。這一轉變意味著其武器系統(包括遠程火炮和導彈)需優先滿足不同需求。陸軍在快速研發此類系統方面成效參差不齊——四項規劃系統中一項因技術尚未成熟導致測試失敗而被取消。制定的產品開發最佳實踐要求持續評估新技術,僅在其驗證成功后方可納入武器系統。
自2018年以來,美陸軍戰略重點已從伊拉克和阿富汗等地的平叛行動轉向對抗近鄰對手的大規模作戰。彼時,陸軍開始推進包括導彈和火炮(即遠程火力系統)在內主戰武器系統的現代化進程,旨在抗衡近鄰對手的軍事實力。
陸軍為支撐現代化進程識別出四項能力缺口,并為四型需升級換代的遠程火力系統制定了對應需求(如射程提升):增程火炮、精確打擊導彈、中程能力導彈系統和遠程高超音速武器。
圖:現役系統與遠程火力現代化計劃射程對比
美陸軍在快速開發及列裝遠程火力系統方面表現不一。例如經廣泛測試后,陸軍因技術未成熟導致開發受阻而終止其中一個項目;另一系統雖啟動生產但未能達成列裝目標。相比之下,其余兩個系統均獲成功:一個完成研發測試,另一個完成樣機研制,目前正處于同步列裝階段。
陸軍在遠程火力項目研發中未能始終貫徹迭代式產品開發的最佳實踐。以增程火炮項目為例,陸軍因未通過重評技術可行性來維護健全的業務論證,最終導致項目中止,現正尋求新型自行榴彈炮滿足該需求。精確打擊導彈項目采用線性(而非迭代)開發模式。若采用含數字工程的迭代開發方法,可縮短后續增量開發周期。中程能力導彈系統雖部分應用迭代方法(包括建立具需求靈活性的穩健業務論證),但若能實施其他要素(如開發系統虛擬模型即"數字孿生"),將助力未來開發與生產。
陸軍正推進火炮火箭導彈系統現代化,以遠程火力能力抗衡潛在對手的軍事進展。隨著陸軍戰略重心從平叛轉向大規模作戰,亟需較現役系統更具機動性、生存力和殺傷力的新型火炮導彈系統。
根據眾議院報告與參議院報告相關規定,政府問責局需審查陸軍遠程火力現代化進展。本報告旨在:(1)闡述陸軍識別的能力缺口;(2)檢視遠程火力系統現代化研發進度;(3)評估陸軍在研發過程中應用迭代產品開發最佳實踐的程度。
政府問責局審查了需求文件、采辦方案計劃、進度節點與項目狀態更新及預算申請;實地考察俄克拉荷馬州錫爾堡及阿拉巴馬州紅石兵工廠的陸軍需求與采辦部門;依據迭代產品開發最佳實踐標準對比采辦計劃與實際進展。
政府問責局就三項系統采用最佳實踐提出三項建議(此前就遠程高超音速武器迭代開發已提過建議)。美國國防部對建議表示認可。
受影響的機構 | 建議內容 | 狀態 |
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陸軍部 | 陸軍部長應確保為滿足具備遠程火力能力的自行榴彈炮需求而開展的新工作,納入迭代產品開發的領先實踐,例如持續評估業務論證(包括技術成熟度評估)。(建議1) | 未解決 ? 當確認相關部門針對本建議采取的行動后,我們將提供更新信息。 |
陸軍部 | 陸軍部長應確保精確打擊導彈(PrSM)項目評估在導彈開發中實施迭代產品開發方法(包括數字線程和數字孿生等數字工程工具)的實用性、效益及可負擔性。(建議2) | 未解決 ? 當確認相關部門針對本建議采取的行動后,我們將提供更新信息。 |
陸軍部 | 陸軍部長應確保中程能力(MRC)項目計劃中關于實施數字工程的實用性、效益及可負擔性評估,包含對數字線程與數字孿生應用的考量,并決定是否將這些工具納入該項目。(建議3) | 未解決 ? 當確認相關部門針對本建議采取的行動后,我們將提供更新信息。 |
1996年美國《國防授權法》要求國防部集中承擔非致命武器技術研發職責。作為響應,國防部設立了非致命武器項目,并指定海軍陸戰隊司令與國防部長辦公室及各軍種利益相關方合作擔任執行代理。
該項目已開發并驗證了多項技術,其中部分技術已集成至列裝系統。盡管取得這些成就,該項目多年來仍因未能將先進技術轉化為滿足執法、維和與周界防御以外需求的列編項目而受到批評——盡管事實上自2017年以來,作戰司令部已提出32項非致命武器能力正式需求,且各軍種早先也提出過正式作戰需求。根據2023年聯合需求監督委員會備忘錄,這些能力未能列裝是因為它們"常規性地低于優先級的'裁切線',致使各軍種可繼續推進聯合部隊致命性能力的現代化"。該備忘錄指示采取一系列措施提升非致命武器優先級,包括組織架構研究,因為聯合需求監督委員會指出:"當前國防部非致命武器項目的組織范式難以為聯合部隊提供有效能力,以支持積極行動對抗對手脅迫并增強作戰行動中的致命效果。"
為此,美國海軍陸戰隊司令部委托國防分析研究所就新組織范式提出建議方案,以使該項目更好地履行使命。國防分析研究所與聯合中級部隊能力辦公室緊密合作——該辦公室負責運行聯合非致命武器項目,并代表執行代理管理國防部非致命武器項目。聯合非致命武器項目嵌入國防部非致命武器項目框架內,致力于滿足跨軍種需求的研究,同時補充陸、海、空、陸戰隊各軍種特有的研發與采購項目。盡管聯合非致命武器項目聚焦研發工作,但更宏觀的國防部非致命武器項目(包含聯合非致命武器項目)的使命是"開發并列裝介于存在性威懾與致命效果之間的非致命武器,為聯合部隊提供支持。"
本研究旨在為國防部非致命武器項目提出新組織范式建議,同時審視要求國防部建立集中式非致命武器項目的公共法時效性。研究主要回答以下問題:
國防分析研究所采用多重研究方法:訪談60余位領域專家、審閱既往研究、評估類比組織模型、進行數據分析。研究所從歷史與現狀兩個維度審視該項目,以理解其組織架構與運行績效。隨后識別出可作為潛在新范式的國防部類比組織模型類型及實例。接著根據項目面臨的主要挑戰制定評估標準,并將標準應用于18個組織機構,以檢驗其是否能解決項目缺陷。經篩選確定4個候選機構進行深度評估。最終就國防部非致命武器項目的新組織范式提出建議。
盡管國防分析研究所的任務是提供組織替代方案與建議,但聯合需求監督委員會備忘錄明確指出,國防部非致命武器項目面臨的挑戰遠超組織缺陷范疇。部分更廣泛的挑戰包括部門戰略調整、全球安全環境變化、領導層優先事項及政策變動。國防分析研究所的若干組織建議嘗試應對這些因素,但組織變革對任何項目外部環境的影響存在局限性。
各軍種(除憲兵/安全部隊外)未高度重視非致命武器的開發與運用。各軍種通過其憲兵與安全部隊代表參與國防部非致命武器項目治理機構,但未投入足夠自有資源開發與生產能支持"積極行動對抗對手脅迫并增強作戰行動致命效果"(聯合需求監督委員會引用語)的先進非致命武器。此狀況主要成因包括:
國防部非致命武器項目缺乏足夠的高層領導倡導以實現其目標。由于非致命武器并非各軍種優先事項,執行代理和/或項目在國防部長辦公室的主要參謀助理必須積極倡導非致命武器,但近年未見此類行動,限制了聯合中級部隊能力辦公室的工作成效。倡導不足加劇了從原型到列裝系統的轉化挑戰,對于新穎的非傳統能力而言,該問題尤為突出。
國防部長辦公室未制定并頒布運用政策,也未確立使用非致命武器的法律依據,國防部更未驗證現有政策與法律是否授權非致命武器的運用。盡管多年來已定義并批準多種非致命武器需求,聯合參謀部與各軍種同樣未投入開發相關概念/條令。解決指揮官對非致命武器影響平民人口的擔憂以及先進非致命武器在某些作戰戰區(如阿富汗,其本可能挽救生命)的升級風險至關重要。缺乏非致命武器運用政策、法律/條約合規基礎及相關概念/條令,導致指揮官產生可理解的"首次使用恐懼"。
項目章程指令賦予各軍種與國防部長辦公室多方利益相關方重要職責。執行代理未充分行使其項目管理及在各軍種與國防部資源分配流程中倡導的職權與責任。其他項目利益相關方同樣未履行其職責(如剛提及的制定作戰政策)。
聯合中級部隊能力辦公室人員被廣泛認可為技術專家(尤其在人體效應領域)。項目其他優勢包括基礎要素,如法規與指令框架、清晰的使命意識、高素質專職團隊;通過瞄準各軍種可能忽略的能力缺口并演示有前景的非致命武器技術以應對需求與展示成果的能力;通過主導諸多北約非致命武器活動及通過兵棋推演與出版物促進非致命武器認知的外聯與協作。
聚焦國防部非致命武器工作的必要性仍然存在,因為當前大國競爭的作戰環境為一系列非致命武器提供了充分機遇與效用,同時國防部追求提升致命性。部分任務領域范例包括灰色地帶行動、危機條件下的升級管理、以及傳統以人口為中心的安全穩定行動。盡管該法律仍然有效,但應予以修訂(及相關國防部指令),因部分條款已過時、表述不清或使用舊術語,和/或在角色與職責方面存在空白。
以下系列高層建議共同構成新組織范式,含部分具體選項范例。
國防分析研究所評估認為,國防部非致命武器項目需進行重大變革,整體上形成新組織范式。本研究評估了替代組織模型的對齊性、項目范圍調整及現行組織增強方案。
國防分析研究所未發現能表現更優的執行代理模式替代方案,也未找到比海軍陸戰隊更合適的領導機構——該軍種擁有歷史、傳統與關鍵組織知識,且可論證具備最廣泛(所有軍種中)運用非致命武器的任務場景。將執行代理權轉移至其他軍種、國防部長辦公室或國防機構不太可能解決制約非致命武器能力轉化的主要問題。
國防分析研究所評估認為,該項目需進行重大變革以實現其目標。這些變革將整體形成新組織范式。具體而言,國防部非致命武器項目應采取以下步驟:
總體而言,這些建議有望提升對該項目的認知與支持,并應對其面臨挑戰。建議預設執行代理保持承諾并愿意維持項目領導權。缺乏持續領導力將阻礙多數改進措施的落實,并帶來項目停滯風險。建議應作為協調一致的變革行動推進,以同步努力并向更廣泛國防界傳達項目致力于重大運營模式變革的決心。
美國政府問責辦公室(GAO)6月17日發布報告指出:盡管美國陸軍將防空反導系統升級置于快速開發軌道并投入數十億美元,但實際成效甚微。
報告《陸軍現代化:防空反導建設可借現代實踐獲益》稱:“美陸軍選擇加速采辦路徑和彈性協議類型來開發部署系統以滿足能力需求——并通過預算流程增列資金申請予以支持——但當前多數防空反導現代化項目尚未形成實戰能力。”
“陸軍正斥資數十億美元進行系統現代化改造以解決已識別的能力缺口,”報告強調,“然而,即使采用加速采辦路徑并增加資金投入,除‘反小型無人機系統’外,陸軍實際部署的能力仍極為有限。”
報告指出,近年來陸軍為應對潛在對手,重新聚焦防空反導系統升級。雖然相關行動始于俄烏沖突前,但這場戰爭突顯了無人機作為飛行彈藥的創新戰術與規模應用。
2021年陸軍為2021-2025財年防空反導系統申請約88億美元預算。至2025年,相關預算申請已增至118億美元——凈增30億美元。報告解釋該增幅源于“新增未出現在2021財年預算的系統,以及資金需求變化”。
報告顯示,自啟動防空反導現代化進程以來,美陸軍“已確立七項核心能力建設項目,并在總統預算提案中持續追加撥款”。這七大系統包括:
報告指出,在能力建設過程中,陸軍“未充分應用數字化工程(含數字孿生技術)等先進產品開發實踐”。領軍企業普遍采用“迭代式產品開發法”:通過“設計建模、仿真驗證與生產的閉環流程,快速交付用戶核心需求”。
七大項目中,“一體化作戰指揮系統”及“間接火力防護能力高能激光/高功率微波系統”應用了該模式,其余五項未采用。但報告強調:“無論開發模式如何,所有防空反導項目均未充分運用可加速進程的現代設計工具。”
其中六項采用了仿真與三維建模技術(基于預設數據的靜態模擬工具)。報告指出其固有局限:三維模型更新需人工介入,數字仿真受預設參數制約。報告建議采用工業界的“數字孿生”(具備實時更新能力的數字化身)與“數字線程”(全生命周期數據互聯)工具鏈。“應用數字孿生技術的企業,其設計迭代與產品交付效率顯著提升。”
調研發現七大項目中多數無應用數字孿生或數字線程的計劃。鑒此,問責辦公室提出六項建議:
報告警示:“若不評估現代設計工具的可行性、效益及成本效益并在防空反導現代化中推廣,陸軍或將錯失快速形成戰力的機遇。”
受影響機構 | 建議內容 | 狀態 | 說明 |
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美陸軍部 | 陸軍部長應確保"機動近程防空系統"4/5期(含新型車載平臺)遵循迭代式產品開發方法。(建議1) | 未解決 | 機構響應后將更新信息 |
美陸軍部 | 陸軍部長應確保"間接火力防護能力"新型導彈開發遵循迭代式產品開發方法。(建議2) | 未解決 | 機構響應后將更新信息 |
美陸軍部 | 陸軍部長應確保"一體化作戰指揮系統"項目評估應用軟硬件融合數字孿生技術的可行性、效益及成本效益。(建議3) | 未解決 | 機構響應后將更新信息 |
美陸軍部 | 陸軍部長應確保"機動近程防空系統"1/2/3期——即"斯特特中士"、定向能武器及下一代近程攔截彈——評估應用現代設計工具(含數字孿生與數字線程)的可行性、效益及成本效益。(建議4) | 未解決 | 機構響應后將更新信息 |
美陸軍部 | 陸軍部長應確保"間接火力防護能力"全系統變體——含二期子系統、高能激光與高功率微波項目——評估應用現代設計工具(含數字孿生與數字線程)的可行性、效益及成本效益。(建議5) | 未解決 | 機構響應后將更新信息 |
美陸軍部 | 陸軍部長應確保"低層防空反導傳感器"項目評估應用現代設計工具(含數字孿生與數字線程)的可行性、效益及成本效益。(建議6) | 未解決 | 機構響應后將更新信息 |
模塊化開放系統方法(MOSA)是一種可以支撐國防部(DOD)設計出維護和升級所需的時間和金錢更少的武器系統的戰略。最近的立法要求采購項目在最大可行范圍內實施 MOSA。GAO 發現,在其審查的 20 個項目中,有 14 個項目報告至少在一定程度上實施了 MOSA。其他項目則提到了這樣做的障礙,如進行相關設計工作所增加的成本和時間。雖然 MOSA 有潛在的好處,但它也可能要求計劃進行額外的規劃,如確保他們解決與 MOSA 有關的網絡安全方面的問題。
然而,在美國政府問責局審查的 20 個項目中,沒有一個項目對 MOSA 的成本和效益進行了正式分析,因為國防部的政策沒有明確要求這樣做。正如美國政府問責局在 2020 年 3 月報告的那樣,項目官員通常只關注縮短采購時間和降低采購成本。除非要求考慮 MOSA 的成本和效益,否則官員們可能會忽視 MOSA 的長期效益。
此外,大多數計劃都沒有在采購文件中涉及所有關鍵的 MOSA 規劃要素,部分原因是軍事部門沒有采取有效措施確保他們這樣做。因此,在項目生命周期的早期,項目可能無法很好地將 MOSA 納入關鍵投資決策。此外,國防部協調各項目組合的 MOSA 流程也無法確保實現潛在效益所需的協作水平,例如在各項目中使用通用組件可降低成本。
法律要求軍事部門確保提供與實施 MOSA 相關的某些資源和專業知識。然而,這些部門尚未評估本部門的 MOSA 需求,也未確定如何在各自部門內調整資源。在此之前,這些計劃可能會面臨資源和專業知識不足的風險,無法實現 MOSA 的潛在效益。
國防部已經更新了一些采購和工程政策,并正在起草相關法規和指南,以解決 MOSA 問題。但差距依然存在,這可能會阻礙 MOSA 的實施。例如,國防部的政策并沒有解決MOSA要求如何適用于使用中間層采購途徑的項目--那些打算在5年或更短時間內完成快速原型或投入使用的項目。
MOSA使武器計劃能夠更容易地更換部件,從而更好地應對不斷變化的威脅。此外,MOSA 還有助于解決 GAO 曾報告過的武器系統維持成本過高的問題。
眾議院和參議院的報告中都包含了美國政府問責局審查國防部使用MOSA情況的條款。本報告評估了(1)項目實施 MOSA 的程度和原因;(2)項目和組合對 MOSA 的規劃;(3)軍事部門對 MOSA 的必要資源投資;以及(4)國防部為 MOSA 制定的政策、法規和指南。
GAO 審查了 2016 年相關法律通過后啟動的 20 個購置項目的規劃文件。GAO 根據其采購方法和軍種選擇了這些計劃。GAO 還審查了政策和指導文件,并采訪了國防部和軍事部門官員。
美國政府問責局向國防部提出了 14 項建議,其中包括:制定一個分析 MOSA 成本和效益的流程;改進軍部流程,以確保 MOSA 規劃文件的質量,并協調 MOSA 在各計劃中的實施;解決 MOSA 政策和指南中存在的差距。國防部同意這些建議。
美國防部長應確保負責采購和維護以及研究和工程的國防部副部長與成本評估和項目評價主任協調,制定一種方法,供項目辦公室在評估武器系統采用 MOSA 的成本和效益時使用。(建議 1)
美空軍部長應確保空軍負責采辦、技術和后勤的助理部長和空軍負責空間采辦和集成的助理部長在審查相關采辦文件時確定所需的步驟,以有效地確定項目是否解決了法規、政策和指南所要求的關鍵 MOSA 規劃要素。(建議 2)
美陸軍部長應確保陸軍助理部長(采購、后勤和技術)在審查相關采購文件時確定所需的步驟,以有效地確定計劃是否已滿足法規、政策和指南所要求的關鍵 MOSA 規劃要素。(建議 3)
美海軍部長應確保海軍負責研究、開發和采購的助理部長在審查相關采購文件時確定所需的步驟,以有效確定項目是否已滿足法規、政策和指南所要求的關鍵 MOSA 規劃要素。(建議 4)
美空軍部長應確保該部的首席運營官建立一個正式的流程,以協調各計劃的 MOSA,從而實現整個組合的效益。(建議 5)
美陸軍部長應確保該部的首席執行干事建立一個正式的程序,以協調各計劃的 MOSA,從而實現整個組合的效益。(建議 6)
美海軍部長應確保部門內的首席執行干事建立一個正式的程序,以協調各計劃之間的 MOSA,從而實現整個組合的效益。(建議 7)
美空軍部長應確定在軍事部門和項目層面所需的資源,以便在所有采購項目中最大限度地實施 MOSA。(建議 8)
美陸軍部長應確定在軍事部門和計劃層面所需的資源,以便在所有采購計劃中最大限度地實施 MOSA。(建議 9)
美海軍部長應確定軍事部門和計劃層面所需的資源,以便在所有采購計劃中最大限度地實施 MOSA。(建議 10)
美國防部長應確保 OSD 有關 MTA 途徑的政策為 DOD 采購項目提供指導,以便在最大可行程度上實施 MOSA,并滿足相關的法定要求。(建議 11)
美國防部長應確保盡快發布 OSD 指南,充分滿足法定要求,以促進任何新武器系統或現有武器系統的原型設計、采購或維護計劃實施 MOSA。(建議 12)
美海軍部長應確保該部的采購計劃指南為海軍采購計劃提供指導,以便在最大可行范圍內實施 MOSA,并滿足所有法定實施要求。(建議 13)
美空軍部長應確保與 MOSA 相關的部門指南涵蓋該部門的所有采購計劃,并在制定能力文件和進行替代方案分析時提供有關 MOSA 考慮因素的適當信息。(建議 14)
俄烏戰爭凸顯了大規模作戰行動(LSCO)的強度及其驚人的人員需求。這就要求對美國陸軍的戰略縱深進行緊急審查,以便在傷亡慘重的沖突中作戰并取得勝利,這對領導人的影響尤為嚴重。陸軍的人員預備役(IRR)正在縮減,而陸軍各部門持續的征兵危機加劇了這一趨勢。在全面動員的情況下,規模不足的個人預備役將幾乎耗盡,無法填補授權兵力結構中的空缺,幾乎無法滿足傷亡替換、重建或擴充的要求。不能假定選擇性服役系統(SSS)會及時啟動,通過選擇性服役系統招募的第一批訓練有素的人員至少要在恢復征兵后 270 天才能部署到位。在過渡時期的 “死亡之谷”,枯竭的 IRR 和退役后備役將在大約九個月的時間里構成陸軍唯一一個可觀的預先訓練的個人人力戰略儲備庫。必須重振 IRR,縮短當前的動員和擴編時間表,以滿足預期的 LSCO 人員需求。這可以通過一系列可行的政策改革來實現: 1) 優先擴大 IRR;2) 將 SSS 的入伍人員初始交付日期恢復到 1994 年之前的標準(M+13);3) 加強對退役后備役 I 類人員的管理。
俄羅斯自 2022 年 2 月以來的軍事行動顛覆了許多長期以來對美軍果斷參與針對大國的長期大規模作戰行動(LSCO)能力的假設。盡管俄羅斯軍隊在最初入侵烏克蘭時的作戰表現出人意料地糟糕,但它仍在繼續從早期的嚴重挫折中吸取教訓,并以令西方觀察家仍感驚訝的方式進行調整。俄羅斯能夠在不到五個月的時間內成功動員、訓練和雇傭 30 多萬名非現役預備役人員以及 8 萬多名新志愿者,這展示了一種未被充分重視的戰略人力能力,對美國及其北約盟國具有深遠影響。簡而言之,俄羅斯表明,在 21 世紀的戰爭中,規模仍然重要,它具有巨大的脅迫和威懾作用。一個國家的動員能力是向盟友和對手傳達其決心的最重要方法之一。
美國目前正處于一個戰略十字路口,既要面對擴編后的俄羅斯軍隊,又要面對中國強大的人民解放軍。盡管媒體和政界對美國國防工業基礎的健康狀況日益關注,但對美國陸軍目前的戰略人力深度及其在與同級或近級競爭對手的沖突中動員和維持足夠人員的不穩定能力的關注卻相對較少。烏克蘭戰爭凸顯了 LSCO 的強度及其驚人的人員需求。這一現實必須促使人們進行早該進行的討論,探討美國陸軍如何才能在日傷亡人數估計達數千人的情況下擴充和重組單元,從而對經驗豐富的領導人造成不成比例的影響。
五十年前,在全志愿軍(AVF)成立之初,美陸軍推出了一系列變革性的條令和采購舉措,以吸取 1973 年以色列與阿拉伯聯軍之間贖罪日戰爭的教訓。在一場對外沖突后進行這種深刻的組織反思是不尋常的,它標志著一個拐點,需要進行調整和變革,以便在未來戰爭中取得勝利。1973 年可以說是美國陸軍的最后一個大拐點,它所引發的全企業范圍的創新仍然具有很大的影響力。同樣,俄烏戰爭也可能是戰爭演變過程中的一個類似轉折點。從烏克蘭戰場上得出的一個最重要的結論是,保持一支由先前訓練有素的軍事人才組成的強大后備力量,以填補現有空缺、補充傷亡人員并在緊急情況下擴大部隊結構,是非常有價值的。
本研究報告中將討論的各種原因,美國陸軍允許其戰略人力儲備減少到今天危險的低水平。這一短缺又因所有三個組成部分持續存在的招募危機而加劇,如果不采取糾正措施阻止其下降,戰略儲備的規模將更小。作為必要的第一步,陸軍高級領導人和文職決策者必須認識到這一問題的嚴重性及其對國家安全的嚴重影響。
為了充分說明美國日益嚴重的戰略人力困境,本專著將向讀者簡要介紹美國陸軍的人員預備役、其組織和歷史。介紹性概述之后,將總結 2022-23 學年期間通過廣泛研究確定的有關陸軍當前戰略人員深度的六個高層次發現。最后,提出了在不確定的大國競爭時代振興個人預備役和深化陸軍戰略人員深度的三項關鍵建議。
美國陸軍目前的數據架構十分復雜,主要集中在用于移動和共享數據的網絡、系統和信息協議上。這種架構重點造成了過多的數據重復和保留,減少了數據共享,阻礙了數據驅動決策的優勢地位。陸軍必須從目前以網絡/系統為中心的架構轉型為以數據為中心的部隊。按照陸軍部長的指示,更快地按需向決策者提供數據將有助于加快任務執行并取得成功。
圖 1. 當前數據架構的復雜性阻礙了美國陸軍的決策優勢地位
為應對這一挑戰,負責采購、后勤和技術的陸軍助理部長(ASA(ALT) 負責數據、工程和軟件(DES)的陸軍副助理部長(DASA)定義了這一統一數據參考架構(UDRA)。該 UDRA 引入了數據網格原則,以扁平化和簡化陸軍的數據架構,簡化任務合作伙伴之間的數據產品共享,并以更快的速度和更大的規模支持數據驅動決策。
本 UDRA 符合國防部數據戰略目標、國防部(DoD)首席數字和人工智能官(CDAO)數據網格方法、美國陸軍數據計劃和決策驅動數據行動概念(CONOPS)。該 UDRA 通過納入反饋機制來推動數據產品的內容和質量,為滿足士兵對數據的需求提供了手段。它描述并定義了用于自助式數據產品發現和消費的服務。該 UDRA 包括傳輸無關的數據交換,可支持各層次的各種網絡,減少數據的復制和持久性。它還利用聯合治理,實現全球和本地治理政策的自動執行。該 UDRA 下放了數據產品的責任和權限,以提高數據質量,增強陸軍在數據域之間共享數據產品的能力。最終,該 UDRA 將為獲取以數據為中心的能力提供指導,并提高陸軍作為聯合/聯合作戰部隊的效率。
一般來說,UDRA 是一個概念,而不是一個系統或記錄計劃 (PoR)。然而,作為一種參考架構,UDRA 為項目管理人員和計劃與產品經理(PMs/PdMs)提供了設計和實施解決方案(包括人員、程序、技術和權衡)的左右邊界指導,從而為作戰人員提供所需的能力。該 UDRA 進一步定義了 "決策驅動數據 CONOPS "中確定的數據生態系統,符合 UDRA 的合同語言將適用于新能力開發和收購的行業解決方案。UDRA 將為衡量解決方案的合規性和一致性提供標準。
美國陸軍 CDAO 和陸軍數據委員會負責陸軍的數據管理組織和政策。本 UDRA 中的任何內容都無意抵觸或取代它們的政策和指導。本 UDRA 為數據網格原則的系統級實施提供指導,以便高效、有效地執行陸軍 CDAO 數據治理。具體而言,計算治理使系統能夠自動執行由適當數據治理機構制定的政策。
本節包括按概念順序排列的關鍵術語和定義。附錄 G 提供了更多細節和術語。
數據生態系統(Data Ecosystem)--生產士兵驅動的領域所屬數據產品所需的人員、流程和工具的集合,使決策主導所需的分析成為可能。(資料來源--2022 年,ASA(ALT)/DASA(DES)與訓練與條令司令部(TRADOC)/卓越任務指揮中心(MCCoE)之間的合作成果)。
數據網--一種基于聯合和分散方法的數據架構,用于分析數據的生產、管理和共享。其特點是聯合治理、自助服務基礎設施平臺、將數據作為產品對待和提供,以及對其數據負責的自主數據域。
數據域 - 具有特定功能專長的組織,它生產數據產品與消費者共享信息,并可消費其他數據域生產的數據產品。陸軍實施的數據域由陸軍管理部門定義。指定的任務區數據官確定任務區內的數據域,并指派一名數據管理員對該域進行治理和政策控制。
數據集 - 相關數據項的集合,未經數據網格中使用所需的整理和包裝。在 UDRA 中,數據產品團隊使用其領域擁有的數據集和其他數據集生產數據產品,以滿足其消費者的信息需求。
數據產品 - 為滿足用戶的任務或業務需求而制作的預先打包的數據和元數據集。數據產品設計為高質量、易于使用、可自我描述和可計算。
網格服務 - 用于生產、消費、協調和互操作共享數據產品的自動化服務集合。
數據平臺 - 用于安全管理域內數據的一套模塊化開放系統技術和基礎設施。數據平臺使數據域能夠生產、公開、檢索和消費符合數據網格的數據產品。
終端用戶設備 - 指揮官、參謀或士兵用于獲取和使用數據產品以支持決策的個人計算機、工作站或移動設備。
作為一種指導思想,本 UDRA 以士兵為主導、以領域為依托、以數據產品為基礎,以加快人員、流程、技術和管理政策執行的運行節奏,從而實現更快的數據驅動決策和任務執行。本 UDRA 基于以下指導原則。
這些 UDRA 原則將不斷發展,而不是一成不變。隨著本 UDRA 的更新,可能會確定、定義、批準和實施更多原則。
圖 2 描述了 UDRA 數據網格概念的主要功能、參與者和角色。
圖 2. 數據網格關鍵功能、參與者和角色
美陸軍有機工業基地(OIB)和商業性國防軍需品工業基地(DMIB)都面臨著供應鏈脆弱的系統性問題,目前正在努力提高軍需品的產量。這種狀況多年來一直被錯誤的規劃假設、和平時期的需求以及陸軍內部復雜的權力鏈所掩蓋。最近對烏克蘭戰爭和 COVID-19 等危機的反應暴露出許多弱點。例如,陸軍采購的多個系統缺乏快速部署能力,過去三十年來總體能力的下降就是明證。國防部軍事工業局內部的五十多次并購使五家公司控制了市場,而不穩定的資金又阻礙了行業投資。二十年的低烈度沖突侵蝕了庫存,使人們對工業滿足生產需求的能力產生了虛假的信心。
本研究就 OIB/DMIB 的彈藥需求、管理、可持續采購、資本投資、合同簽訂及其他問題提供了研究結果和建議。研究小組的研究結果重點描述了對陸軍采購彈藥的影響:
制定彈藥需求的正式流程已經到位,但陸軍高層領導對風險或權衡沒有能見度。
軍需品還必須爭奪現代化資金,而這些資金歷來被削減用于支付其他賬單,其依據是假定軍需品管理部有激增能力。
陸軍通常沒有一個機構負責監督端到端的彈藥事務,如數量和殺傷力要求、監測和減少向 OIB 和 DMIB 發出的低需求信號、定義和確定最低維持率、消除單點故障或裁決彈藥管理人員之間的爭議。
常規彈藥單一管理者(SMCA)的權限僅限于常規彈藥,并且分散在陸軍負責采購、后勤和技術的助理部長(ASA(ALT))、軍備和彈藥聯合項目執行官(JPEO A&A)以及陸軍物資司令部之間。
對合同簽訂的審查發現,業界一致抱怨合同簽訂緩慢,投資決策延遲,阻礙了業界對戰時需求的及時響應,而較小的企業則因擔心通貨膨脹而受到擠壓。
合同人員的激勵機制與陸軍項目經理客戶不一致,《聯邦采購條例》(FAR)/《國防聯邦采購條例》(DFAR)安排的復雜性造成了效率低下。
陸軍設施為陸軍彈藥需求和激增需求以及其他軍種的需求提供支持。在過去 20 年的反叛亂(COIN)和反恐行動中,陸軍一直能夠管理相互競爭的需求,因為這些行動并未使系統不堪重負。
工業界的關切和限制主要集中在可持續采購和資本投資問題上。為了實現可持續采購,工業界需要政府發出一致的信號,以建立和維持快速增援能力。提高上限和最低維持率的多年期合同將激勵工業投資,并減少單點故障。可以更好地利用整個國防軍需品工業基地(DMIB)的科技和研發力量,以減少對國外原材料來源的依賴。在資本投資方面,幾十年來,政府向工業界發出的信號一直是將成本控制和效率放在首位,不斷犧牲激增能力,阻礙工業設施采用先進制造技術實現現代化。雖然重大投資正在進行中,但由于工業界不愿承擔風險,不愿嘗試新方法和新項目,如新能源技術項目,因此還需要進一步投資。
目前正在取得進展,但仍然緩慢。如今,陸軍已為構成 OIB 的老化設施啟動了一項為期 15 年的現代化計劃,在 2023 年撥款 5 億美元,在 24-28 財年撥款 25 億美元。然而,挑戰依然存在,包括整個供應鏈中存在一百多個單點故障,關鍵原材料繼續依賴國外來源,未能滿足未來需求,以及沒有為關鍵材料儲備或開發替代品的風險緩解計劃。
研究得出的結論是,陸軍可以在近期改進幾個方面的工作。其中一些建議包括
建立一個統一的機構來監督資源配置,包括其他考慮因素,如資本投資和執行。
研究加強統一指揮的舉措,目的是簡化彈藥采購控制,并確定首席執行干事和聯合彈藥司令部的作用。
集中精力分析未來的戰略彈藥需求,以便更好地優先安排交貨期較長的關鍵彈藥的供應。這可以通過在多年采購交易中使用更大(大于 5 億美元)的資金上限來解決,以制定彈藥的最低維持率。
擴大使用更便宜、更易損的彈藥(壽命更短、有限的彈藥),這些彈藥可隨時用于訓練或出售給外國軍隊。
資助一條靈活的試驗工廠生產線,以探索開發新型爆炸物合成物的方法,啟動新制造技術的采用,并最終創建一種可減少對國外資源依賴的模式。
建議開展后續研究,包括簡化 FAR/DFARS 以提高合同響應速度,評估 GOCO 工廠運營的變化,將其作為 OIB 未來制造的模式,并探索在 OIB 和 DMIB 內應用先進制造技術。
研究小組的建議旨在改進陸軍的彈藥生產工作,確保戰備狀態,并加強商業和有機工業基地。
明確地說,這些建議似乎可以減輕我們今天所了解的烏克蘭沖突所產生的需求所暴露的大部分生產風險。然而,研究小組擔心的是,工業基礎(有機和商業)可能無法滿足未來可能與同級對手作戰所產生的彈藥需求。
冷戰期間,美國國防部(Department of Defense,DoD)領導了全球研發工作,并在這一過程中創造了包括互聯網、精確武器和全球定位系統在內的現今常見技術。然而,從那時起,美國防部一直在努力吸收新的先進技術,因為兵力開發轉型或實施新的抵消戰略的舉措未能實質性地改變美軍的設計或能力開發流程。在很大程度上,美國防部在采用方面的困難是由于技術創新的中心從政府轉移到了私營部門,使軍隊日益成為技術的客戶而不是創造者。人工智能(AI)和無人系統就是這種情況,它們已經顛覆了現代戰爭的長期方法。因此,整合這些新技術(其中許多是商業衍生技術)的挑戰為國防部如何改革其流程和組織以促進創新提供了一個很好的案例研究。為此,本研究評估了美國軍方如何才能更及時地開發、部署和集成相關的無人系統,并以美國海軍為例說明了所建議的方法。
美國海軍和國防部將需要人工智能無人飛行器所能提供的作戰優勢。面對像大國,美軍不可能繼續依靠其歷史優勢來威懾和擊敗侵略。相反,美國國防部將需要通過部署一支可預測性更低、適應性更強、復原力更強的部隊,來應對大國的系統摧毀戰戰略。無人系統可以通過釋放美國軍人的作戰創新能力來實現這一目標,美國軍人可以像今天在烏克蘭的軍人一樣,利用無人系統來增加他們可以使用的戰術和效果鏈的種類,這可以破壞大國的計劃和概念,并使美軍有能力維持持久的沖突。
無人系統提供復原力和適應性的能力取決于規模。小規模的群體無法同時應對多個任務線或影響鏈,也就缺乏支持長期作戰的能力。無人系統可以通過放棄強大的自衛功能和專注于少數功能來降低成本和復雜性,從而實現規模化。這些限制要求無人系統與其他無人系統和有人平臺組合成系統簇(SoS),這可能會加劇美軍長期以來在各軍種之間和各軍種內部整合部隊的困難。因此,要實現無人系統的優勢,國防部將建立整合新任務線程和 SoS 的常規流程。否則,美軍各軍種將只能在現有的使用案例中部署單獨的無人系統來取代有人平臺。
美國各軍種已在嘗試通過實驗、快速采購、數字互操作性和聯合全域指揮與控制(JADC2)等舉措來提高其集成 SoS 的能力。然而,正如本報告為美國海軍所描述的那樣,這些工作往往側重于長期服務目標,而非近期作戰問題,并使用自上而下的系統工程流程來指導未來能力的需求。這種傳統方法假定美軍有足夠的時間開發新系統,并且與對手相比保持著巨大的技術優勢,但在美中競爭的背景下,這兩種情況都不可能持久。
為了更快地將非裝備系統納入部隊并獲得由此產生的作戰優勢,美國防部需要改變傳統的采購方法,調整美軍戰術或任務主線,使其能夠整合當今可用的非裝備系統。這種自下而上的 "任務集成 "方法與美國防部占主導地位的系統工程方法形成鮮明對比,反映了商業制造或分銷領域出現的最佳實踐,在這些領域,吸收機器人技術最快、最有效的方法是調整組織的工作流程,而不是開發在現有工作流程中取代人類的機器人。
針對美國防部目前的流程并實施任務集成,本研究建議進行以下改革:
1.正式確定任務集成流程,該流程將履行SoS 開發功能,以解決作戰指揮官的近期作戰問題。
各軍種和國防部長辦公室(OSD)應履行六項職能,以便更快地部署新的 SoS,這些 SoS 幾乎普遍包含無人系統:
雖然任務集成將是新的無人系統投入實戰的主要途徑,但各軍種應繼續其系統工程和需求生成過程,以滿足對有人平臺和其他資本投資的預計長期需求。
2.設立一個創新辦公室,作為 SoS 開發的資源贊助者和任務整合過程的管理者。
創新辦公室需要多個撥款類別的資金,并有能力與適當的軍種或聯合參謀部辦公室共同驗證需求。短期內,國防部可通過重組現有的軍種或國防部組織及其相關資金來創建創新辦公室。從長遠來看,美國國防部應在廣泛的計劃要素(PE)項目中為創新辦公室分配資金,就像在國防范圍內的研發中使用的資金或組合預算編制模式所建議的資金一樣,以便使有前途的 SoS 能夠迅速過渡到采購和實戰階段。
3.在服務項目執行辦公室(PEOs)和 OSD 設立 DevOps 項目經理(PM)職位。
DevOps 項目經理將通過承包各種服務和采購,或將資金轉移到其他政府部門以支持分析和實驗,幫助同步和加速任務集成過程。各軍種應在每個負責非機組人員系統的 PEO 內設立 DevOps PM,以支持任務集成工作,而 OSD 則應在負責研究與工程的副部長辦公室(OUSD R&E)或負責采購與維護的副部長辦公室(OUSD A&S)內為聯合任務線程設立 PM 角色。
DevOps 項目管理角色的設立將標志著文化的重大轉變,因為它將采購專業人員帶入了實驗和需求流程。然而,當現有技術能夠滿足當前和近期的軍事需求時,當更快地引入新能力對獲得作戰優勢至關重要時,將實驗和采購聯系起來是合適的。
4.在服務 PEO 和 OSD 中創建生態系統 PM 角色。在新型武器、任務系統和車輛中,軟件日益成為軍事能力和優勢的源泉。
軟件也是當今軍隊整合的機制,就像過去幾代人通過條令和程序進行整合一樣。國防部應在每個采購 PEO 中設立項目管理人員,負責管理 SoS 軟件環境的開發和維護。
生態系統項目管理人員將擁有連接車輛、任務系統、指揮與控制(C2)軟件的政府接口,并監督新系統與生態系統的集成。生態系統項目管理公司的建立將使政府能夠管理和監督供應商的軟件開發工作,包括維護指揮、控制和通信(C3)環境的軟件工廠,以及新系統供應商展示其與生態系統進行數字集成的能力的執行平臺,而不是將更多的軟件開發工作交給政府。
結論
在主導地位不再是既定事實的環境中,美軍將回歸作戰創新。從歷史上看,美軍在獲得隨機應變和發揮創造力的工具和流程后,一直表現出色。通過任務集成實現有效創新所需的許多要素已經到位。要加速實現無人系統的優勢,就需要更好地協調和執行這些活動,以解決當今的作戰問題。如果海軍和國防部不能做到這一點,他們可能會錯失最佳時機,無法在與大國等同行對手的競爭中獲得持久優勢。
防御是最強大的戰爭形式。然而,提供防御的一種主要能力,即美國陸軍空中和導彈防御(AMD),在經過二十年的靈活威懾和靈活反應行動后,正在衰落。美國陸軍防空導彈部隊必須為第三個角色做好準備:大國競爭。美國陸軍空中和導彈防御2028年愿景和聯合全域戰(JADO)是支持國防政策和未來導彈防御部隊的指導性概念。如果JADO和AMD 2028是下一個合乎邏輯的進展,那么它們應該為美國在新出現的地緣政治環境中提供一種敘述和能力,使其具有競爭優勢。在實現這些目標的過程中面臨著許多挑戰,但仍有充足的時間來克服組織和能力上的差距。然而,JADO將要求陸軍AMD重新考慮其歷史角色和范式,為未來做好準備。
本專著有三個部分。首先,它探討了反脆弱性的理論構建、防御作為最強戰爭形式的回歸以及JADO如何在從防御出發的同時尋求創造機會之間的關系。接下來,它探討了導彈防御(MD)在未來作戰環境中的作用以及繼續為其交戰提供信息的范式。最后,本文探討了反脆弱性的概念與導彈防御在JADO中的作用與AMD 2028的相似之處和不同之處,因為美國與同行和近鄰的對手競爭。防空無疑將在未來戰爭中發揮重要作用,是塑造戰略和作戰環境的一個組成部分。然而,空防將繼續受到基于短兵相接的19世紀框架的長期挑戰,快速演變的威脅和預算限制。
反脆弱性描述了一個從外部壓力和激動中獲益的系統。它是基于一個相當古老和進化的想法,可以追溯到希臘和羅馬的斯多葛派哲學家。塔勒布將反脆弱性定義為一個系統 "傾向于從(a)波動性,(b)隨機性,(c)錯誤,(d)不確定性,(e)壓力源,(f)時間中獲得收益。" 評價一個系統的反脆弱性的一個很好的方法是檢查兩個要素。首先是系統承受意外事件的能力。如果它是脆弱的,我們應該期望它失敗。 脆弱的系統必須得到照顧,仔細觀察,并加以培養,這樣它們才有可能持久。脆弱的例子很多,從一個玻璃瓶到一個失敗的企業,再到一個失敗的國家。如果某樣東西是脆弱的,它就容易受到傷害或動蕩,這與無政府國際體系中的國家所追求的恰恰相反。然而,如果這個系統是反脆弱的,它就會經受住沖擊,吸取教訓,并變得更加強大。
反脆弱系統的第二個關鍵因素是其沉思和學習的能力。自我分析和學習保證了適應性和敏捷性,同時創造而不是對未來條件作出反應。塔勒布將一個緩慢或不愿意改變的系統稱為穩健系統。一個穩健的系統描述的是對沖擊有彈性的東西,盡管它周圍有變化,但仍然保持不變。魯棒性經常被誤認為是反脆弱性。健壯性,或其同義詞強度、彈性或穩固性,并不是脆弱性的對立面。正是由于混淆了魯棒性和反脆弱性,導致了一些系統的失敗。穩健性是一個中立的概念,位于脆弱性和反脆弱性的中間位置。它是有問題的,因為它可能導致懶惰和自滿。馬歇爾-戈德史密斯(Marshall Goldsmith)的《讓你到達這里的東西不會讓你到達那里》(What Got You Here Will Not Get You There)總結了這個想法,支持塔勒布的論斷。塔勒布寫道:"有彈性的人抵制沖擊,保持不變,反脆弱的人變得更好。" 就像九頭蛇每砍掉一個頭就會長出兩個頭一樣,反脆弱性在面對變化、意外和反常的情況下茁壯成長。它從它觀察到的錯誤中學習,同時保留了創造未來的能力。
反脆弱系統的一個例子是人類免疫系統及其對疫苗接種的反應。疫苗接種將低水平的有害病毒或細菌引入病人體內。雖然這些病原體可能是致命的,但疫苗接種的低劑量抗原使病人的免疫系統能夠識別病毒威脅。反過來,免疫系統了解威脅,產生抗體,并產生積極攻擊有害病原體的方法和手段。
反脆弱性也是美國國防部希望在下一場戰斗中取得成功的理論基礎,目前正在編入JADO中。在最近的地緣政治事件之后,聯合部隊正在為一個有爭議的規范和持續沖突的環境做準備。在這種環境下,軍隊的目標不再是決定性的勝利,而是為管理競爭和危機提供一系列的工具。最好的辦法是像接種疫苗一樣小劑量地理解和應對國防部面臨的威脅。這種方法允許組織學習建立適應性和彈性系統,并在時間、目的和規模上精心設計適當的反應。這并不意味著國防部可以直接擊敗對美國的每一個威脅。然而,它必須能夠做出相應的反應,并迅速調整自己的方向以實現政策目標。
因此,雖然軍隊永遠不會完全反脆弱,但其目標必須是介于強大-反脆弱范圍之間,而不是強大-脆弱。JADO中重新強調行動的形狀階段,有助于軍隊了解環境的趨勢。從那里,它可以制定反措施和不對稱措施,以轉移到戰場上,減輕新出現的威脅,為實現政治目標創造條件。從競爭而非勝利或統治的角度思考問題,對實現長期戰略目標至關重要。
對軍方來說,這也意味著接受一個循環過程來尋找和指導現代化的工作。這樣一個過程要求密切關注國際體系內的趨勢和新興技術,以避免給美國及其利益帶來驚喜。然而,技術不會提供最終的解決方案。更根本的是,它要求軍隊思考克勞塞維茨的關鍵論斷:防御是最強大的戰爭形式。從那里,它可以開始調整實現目標的方法和手段,盡管從一個不利的位置開始。
把JADO和AMD 2028放在一起考慮是否能創造一個更光明的未來?JOE 2035將未來描述為有爭議的規范持續無序。雖然這是一個公平的假設,但它強調了陸軍AMD必須為兩種可供選擇的未來做準備。第一種被歸類為強制力,即誘導行動的強制力,而第二種則被歸類為通過防御的說服力。由于財政要求和限制,這是有問題的。雅努斯錐體(圖1)通過回顧過去將這種潛在的未來形象化。它描述了一個以挑戰和回應動態為特征的過去,并且越來越傾向于全球導彈防御能力。它還表明,這些趨勢往往需要時間來發展和演變。
鑒于目前的政治和軍事工作,第一個未來,即GPC(代理沖突),是最理想的。在這種情況下,有限的導彈防御能力,盡管由移動和固定資產組成,為美國提供了保護其國土免受有限攻擊的可信度。它還繼續將移動式AMD保護分配給盟國和合作伙伴。這個未來是由來自多個部門和國家的戰略和作戰導彈防御系統組成的,并與任何對手的能力相競爭,激勵著一個更加合作的國際氛圍。第二個可供選擇的未來是威懾失敗,軍隊被鎖定在戰斗行動中,最好描述為第三代和第四代戰爭的組合,由同行和接近同行的國家行為者和非國家行為者組成。在這里,美國海軍陸戰隊必須抵御一系列針對關鍵作戰和戰略目標的空中威脅,并利用成群的無人機系統來壓倒和瓦解友軍的戰術編隊。集合一系列防御性火力的能力對于確保保持戰斗力是至關重要的。挑戰是這些未來需要優先考慮非常不同的采購和組織優先事項。
第一種情況需要更大、更復雜的系統,而這些系統的大量生產令人望而卻步。這些系統在財政上要求很高,需要致力于大規模生產。隨著整合能力的提高,防空將同時提供混合和整合的防空覆蓋。第二種情況需要廉價、快速生產和可回收的技術,利用傳統的防空原則,即大規模、混合、機動和整合。
雖然這兩種情況都會帶來挑戰,但第二種情況似乎更有可能。潛在的對手清楚地了解使美國在過去三十年中主導其對手的能力。正如威廉姆森和默里所認為的,"美國現在和未來的對手和盟友都知道美國軍隊能做什么"。對第一種情況的追求最符合1945年以后的國際秩序。然而,20世紀末和21世紀初的戰爭特征是流動的、快速的、容易受到越來越多的空中威脅,而且令人震驚的是,盡管有核武器,但還是發生了。
最近阿塞拜疆和亞美尼亞在納戈爾諾-卡拉巴赫的沖突顯示了其中一些趨勢。首先,雙方都限制了他們對現有遠程導彈的使用。雖然這可能是由于數量有限或技術成熟造成的,但更有可能的答案是為保持沖突的有限性而做出的刻意努力。同時,阿塞拜疆廣泛使用無人駕駛飛行器(UAV)來幫助收集情報和支持目標定位,其機載導彈的動能打擊能力以及與地面和空中資產的整合,對亞美尼亞的關鍵戰斗力造成了破壞。雖然這些無人機的影響不應該被夸大,但最突出的教訓是需要一個有規模的綜合短程防空系統。由于制造和操作無人機的技術越來越多,無人機正以前所未有的速度擴散。大國正在努力應對日益增長的無人機威脅。問題是要實現大規模而不是高質量。對于作戰計劃者來說,這可能是保護部隊及其最關鍵資產的最重要因素。
然而,JADO和AMD 2028概念可以在克服這兩種未來情況下的差距方面發揮重要作用。塔勒布對這些概念的評價標準是:(1)它不容易受到黑天鵝事件的影響;(2)它從震蕩中獲得力量;(3)它提供持續的組織學習。在JADO結構中工作的美國陸軍AMD部隊應該提供幾個符合這一評價標準的能力。
首先,一個網絡化和一體化的AMD系統將提供一個分層防御,以保護關鍵基礎設施和資產免受攻擊。情報共享協議和像IBCS這樣的未來系統提供了一個以網絡為中心的任務方法來識別、跟蹤、分類和消除威脅。引入新興技術,如人工智能,將通過修改目前的殺傷鏈結構來加速決策。修改還必須包括將多國聯軍成員納入殺傷鏈結構。雖然不是不受黑天鵝事件的影響,但以網絡為中心的方法引入了足夠的復原力,以替代手段來彌補損失。
第二,有大量的新出現的威脅和能力,輕微的沖擊,需要研究。例如,一些國家正在開發高超音速技術和可操控的彈道導彈。這些導彈提供了希特勒的V-2火箭的翻版,實現了杜赫特的想法,粉碎了平民的士氣,有能力穿透最現代化的防空系統。關鍵資產,從重要的民用基礎設施到師部,將需要主動和被動的保護,以應對新出現的導彈威脅。由于美國傾向于優先考慮質量而不是數量,這已經是一個重要的弱點。JADO所設想的增加互操作性的前景將在一定程度上通過加強預警能力和重新進行對話以通過被動和主動措施改進防御設計等措施來減輕這種威脅。
最后,雖然新出現的威脅正在發展,但現在或在五年內防御所有威脅的緊迫性是夸大了要求。測試是昂貴的,特別是對于高超音速技術。事實證明,大規模生產這些技術在短期內同樣難以實現。如上文圖1所示,這些技術有時需要幾十年才能成熟。這個時間表允許完善目前的系統,并開發一個適當的網狀IAMD網絡架構。軍隊有時間來確保它在組織上和物質上能夠完成任務。與多國伙伴合作,只會增強了解對手的能力,更重要的是,了解伙伴的能力。
盡管如此,仍有一些重大的不足。首先,一個綜合的、共同的作戰圖提供了對態勢的認識,以及在時間、空間和目的上協調和分層影響的能力。雖然這項技術處于測試階段,但這個過程可能而且應該需要時間來完善。伊拉克和阿富汗為國防部提供了加速向作戰人員提供某些現成的技術,而GPC則為開發者和采購者提供了一個可以適應未來的堅實基礎。快速采購允許快速打補丁,但從財政上來說,如果這些補丁被更新而不是全新的系統被投入使用,將更好地服務于作戰人員。
第二,正如所宣傳的那樣,這兩個項目都尋求整合聯合和聯盟的能力,通過將傳感器和效果聯系起來,在未來戰爭中獲勝。要實現共同理解,顯然需要克服信息共享方面的問題。此外,這將需要在國防部、盟國和伙伴國的國防組織以及國家和國際國防承包商內部進行大量工作。如果 "沙漠風暴 "行動是一個典范,美國必須注意到與整個戰爭層次相關的風險,以分享或可能不分享信息。利用稀缺資源對目標進行管理已經需要大量的人員工作。防御性反空可以動態地應對威脅,但維持這場戰斗將需要在人工智能的增強下進行重大監督,這是一個可以預見的未來,但仍然需要幾十年的時間。這些都是在危機出現時必須管理的效果,但這些過程是耗時的。
最后,在持續部署愛國者以支持FDO和FRO行動以及SHORAD計劃方面還有差距需要克服。這些力量仍然受到二十多年的反恐戰爭、不確定的資金以及在SHORAD的情況下,隨后減少師和軍團的地基導彈防御的抑制。隨著為美國空軍基地提供AMD的任務的重新出現,這些資源必須由陸軍來增長或由空軍來承擔。無論哪種方式,這些部隊都必須從某處分配。擴大SHORAD部隊的作用和數量,包括國民警衛隊的部隊,將增加可用的AMD戰斗力的儲備。國民警衛隊在向政府領導人和公民傳遞地緣政治局勢升級的信息方面發揮著重要作用。這是在越南戰爭期間的一個重要教訓,不需要重新學習。
這些未來都預示著一個潛在的暗淡時代。然而,正如塔勒布所警告的那樣,如果沒有波動或競爭,一個系統就會變弱并走向脆弱。這是在研究戰爭和戰爭期間發現的一個共同主題。杰弗里-帕克(Geoffrey Parker)解釋了挑戰和回應的動態在西方的戰爭方式中發揮的規范作用。與那些面臨失敗或持續挑戰的帝國相比,那些很少面臨權力挑戰的帝國往往在軍事上處于劣勢。當系統積極尋求創造自己的未來時,它將向反脆弱性傾斜。當它安于現狀時,它就會向脆弱性傾斜。因此,隨著世界的多極化,一個傾向于反脆弱性的體系將是必要的。軍事學說作為一個重要的溝通機制,向更大的政治體系進行溝通。這對維護全球利益的美國很重要。新興的軍事行動概念必須能夠支持這些目標。雖然JADO和AMD 2028有幾個缺點,但有足夠的時間來調查這些問題,建立協議,并充分溝通和證明其有用性,以滿足新出現的要求。導彈防御再次成為這一戰略的重要組成部分,以制衡新出現的空中和導彈威脅。
對于美國和它的戰爭方式來說,由反脆弱性驅動的愿景是值得考慮的。1945年后的國際秩序是建立在美國良性領導和意識形態指導下的基于規則的體系之上的。正如G.John Ikenberry在《勝利之后》中所說,制度化的規范產生了權力,因為它們創造了可預測性。他把這稱為制度上的討價還價。領導國家試圖通過限制其統治潛力來減少遵守的成本,以換取下屬國家的更大合作和遵守。在冷戰后的環境中,美國幾十年的霸權主義提高了制度衰敗和脆弱的風險,除非它彎曲或調整一些商業規則。隨著對這一主導地位的威脅的增加,以及被遺忘的遵守規則的教訓,美國、其安全機構以及隨后的領導力、系統和技術必須保持吸收、學習和應對挑戰的能力。
因此,新出現的安全環境需要重新審視:(1)美國如何看待自己在國際社會中的地位;(2)美國如何看待國際組織和國際制度的作用和功能;以及(3)美國希望如何堅持良性和惡性的影響。國際組織和制度對美國權力的投射是有用的,也是有利的,但官僚機構適應起來卻很慢。雖然這其中有一些是設計好的,但也可能是效率低下,無法充分應對無賴行為者和試圖逃避現狀的國家。美國的軍事政策必須努力做到反脆弱性,以滿足和支持這些目標。
防御無疑是最強大的戰爭形式,也是為美國外交政策建立敘事和設定條件的關鍵位置。隨著美國繼續在國外進行作戰,它將不得不重新思考如何快速建立戰斗力以收獲國防的優勢。這意味著要克服組織上的偏見,保持不同的概念、組織和技術,以達到合適的終止標準,實現與合作伙伴和盟友的政治目標。
好消息是聯合部隊有時間把概念、工具和組織搞好。不幸的是,各軍種之間并沒有良好的合作歷史。今天的軍事規劃人員正在與隱藏和尋找對手的致命弱點這一古老的問題作斗爭。防御方的作用是掩蓋這一弱點,而進攻方則試圖利用它。然而,美國在冷戰后環境中的作用在范圍和規模上與歷史上的任何事情都不同。關于國家超越其手段來實施其目標的案例研究不勝枚舉。羅馬和大英帝國很容易讓人想起。他們的權力往往會隨著無法與未來的發展而被削弱。雖然美國不是一個帝國,但它有興趣保持其在全球的良性影響。然而,按照西方戰爭方式的傳統,它的軍隊仍然是一個具有進攻性思維的組織,擁有進攻性的理論。
鑒于新出現的地緣政治環境,JADO和AMD 2028是相互支持的概念,以實現政治目標。JADO和AMD 2028對盟友和合作伙伴的依賴是其最有用的杠桿點。雖然它的方法不是反脆弱的,但勝在穩健。然而,仍有幾個障礙。這些包括具有挑戰性的問題,如信息共享、管理目標、升級管理,特別是在涉及核大國的情況下,以及改變高清和區域導彈防御行動的規范,使其無縫整合。
由于沒有足夠快地開發和部署人工智能(AI),美國在常規戰斗中面臨被超越的風險。對手,特別是中國,正在擁抱人工智能,并試圖利用所認為的美國弱點。中國計劃到2030年成為人工智能的世界領導者,并繼續在其民用和軍用部門大量投資于人工智能能力。使用致命性自主武器(LAWS)是不可避免的,并正在所有領域發展這種能力。人工智能是一種力量倍增器,但美國對在戰斗中使用致命性自主武器感到不安。中國和美國對未來的人工智能應用有著截然不同的戰略。為了使美國軍隊既能最大限度地發揮人工智能的全部潛力,又能維護國際法治,在未來的大規模沖突中,人-智能體(H-A)編隊合作是必不可少的。
雖然人工智能是一種力量倍增器,但美國的政策制定者和軍事指揮官目前對在未來的戰斗中使用致命性自主武器系統感到憂慮。如果一個或多個對手對美國或其盟國部署致命性自主武器系統,這一政策可能會引起爭論。解決這個問題的一個潛在辦法是將人工智能與人類對應方組合起來。人-智能體(H-A)團隊是一個網絡,其中智能系統(智能體)和人在一個小組內有效合作,通過加強彼此的強項和預測彼此的弱點來創造協同效應。團隊合作的特點和屬性因模型而異,但貫穿始終的一個概念是相互依賴的重要性。H-A團隊合作取決于人與人工智能系統之間的這種相互依存關系,才能取得成功。
DeepMind之前提到的AlphaGo是一個完美的例子,說明如何有效地將人工智能與人類同行配對。2017年,也就是AlphaGo第二次擊敗圍棋世界冠軍的那一年,兩名人類專業人士與人工智能系統結成了伙伴。在 "配對圍棋 "中,人類和AlphaGo交替下棋,每個人都必須學習和適應他們的隊友正在下的棋。這種耦合使人類能夠從他們的人工智能對手那里學習,成為更好的棋手。與AlphaGo配對的中國圍棋大師連笑解釋說:"AlphaGo非常自信,他也給了我信心。他幫助我相信我應該掌好舵"。雖然人類在AlphaGo手中的失敗讓一些人感到失望,但這實際上是一種變相的祝福。H-A組隊有可能增強,甚至可能改善人類目前的能力。
本文將試圖回答美軍將如何利用人工智能和H-A團隊合作,為未來10到20年的大規模戰斗做準備。為了使美國軍隊既能最大限度地發揮人工智能的潛力,又能維護國際法治,H-A團隊合作在未來的沖突中是必不可少的。通過理論、歷史、條令、已完成的研究項目和潛在的未來情景,這項研究將有助于回答人工智能在美國軍事行動中的未來是什么樣子。證據將集中在利用自主武器系統(AWS)和人工智能的積極和消極方面。
本文還將探討H-A組隊的能力,以及當兩者結合在一起時,性能是否會提高。研究結果將解決 "終結者難題 "的可能性,特別是在自主機器提供明顯優勢的情況下是否使用它們。雖然這個話題相對較新,但有許多關于人工智能研究和在美國軍隊中使用的書籍、期刊文章和新聞報道。研究將擴展這一主題,并提出在未來戰場上人工智能和人類合作的方式。人工智能有可能引領下一次軍事事務的革命(RMA);然而,除非人工智能成為人類有效團隊的一部分,否則美國無法在大規模戰斗中充分發揮其潛力。
美國陸軍最近制定了一項關于未來陸軍如何作戰的戰略以及實現這些軍事能力的相關現代化和研究重點。以高超音速飛行為基礎的遠程精確射擊對于確保美國能夠對任何競爭對手實施其意志至關重要。要實現一個有效的未來美國軍隊,必須克服許多障礙。其中一些差距是對高超音速飛行器空氣熱力學的理解,從而促使對基礎研究的需求。本報告的目標是定義一個經典的、與陸軍相關的配置,適合于基礎研究,以允許與適當的主題專家的關鍵數量的集中合作。從這種開放的幾何構型研究中獲得的數據和知識可能會受到更多的限制性分配。
美國陸軍最近制定了一項關于未來陸軍如何作戰的戰略以及實現這些軍事能力的相關現代化和研究重點。以高超音速飛行為基礎的遠程精確射擊對于確保美國能夠對任何競爭對手實施其意志至關重要。
要實現一個有效的未來美國軍隊,必須克服許多障礙。其中一些差距是對高超音速飛行器空氣熱力學的理解,從而促使對基礎性研究的需求。缺乏對高超音速飛行器周圍發生的復雜物理和化學的預測性知識,抑制了及時的、優化的多部件設計。對邊界層過渡和沖擊-邊界層相互作用等具體現象了解不多。不能正確地對現象進行建模,會產生一些不確定的特征,如表面壓力分布和熱通量,這對飛行器技術,包括穩定性、控制和熱負荷管理,都有負面影響。
幸運的是,有一個先例,即通過定義政府基準飛行器來促進全社會的科學討論,這些飛行器包含功能相關的工件,但對具體的發展計劃不敏感(見陸軍-海軍基本芬納導彈、空軍改良基本芬納導彈、陸軍-海軍旋轉火箭、國家航空航天飛機和NASA研究)。本報告的目標是定義一個典型的、與軍隊相關的配置,適合于基礎研究,以便與足夠數量的適當的主題專家進行重點合作。從這個開放的幾何構型的研究中獲得的數據和知識可能會受到更多的限制性分配。