本文闡述了為美國陸軍工程師研發中心(ERDC)開發、驗證并部署“全災種投資回報模型”的項目,旨在為陸軍設施提供評估現有設施彈性增強策略的決策支持工具。提升設施對極端氣候適應能力的迫切需求源于美國法典、國防部指南及陸軍戰略規劃要求,其中明確需通過ROI模型評估相關彈性策略。ERDC將阿肯色大學設計的模型整合至新型陸軍設施規劃工具,并將評估范圍從氣候風險擴展至全災種領域。
研究方法涵蓋政策法規、數據源、彈性方案及分析技術的調研,結合利益相關方訪談及與設施規劃工具開發團隊的每周例會。ROI模型采用標準化風險分析與工程經濟術語,依托設施規劃工具中的數據,分析潛在設施威脅及彈性策略。模型分別計算無彈性策略的預期凈現值成本、采用彈性策略后的凈現值成本及對應ROI值。最小可行產品版ROI模型已完成數學建模、Python代碼開發及災種場景驗證,并交付ERDC實施應用。
蘭德公司研究報告指出,“美國陸軍設施因颶風、洪水及其他自然災害事件遭受重大損毀與任務中斷”。由于氣候變化,此類自然災害的強度與頻率預計將持續加劇。美國陸軍計劃增強設施抗災韌性,但須在財政限制下考量彈性策略的“投資回報”。設施資產屬于工程系統范疇,所謂“彈性系統”指“在面臨環境或敵對干擾時仍能成功完成既定任務,并具備應對未來威脅演變以持續達成任務目標的能力”。彈性策略旨在提升資產抗干擾能力。為強化設施應對極端氣候能力,美國國防部設施管理者意識到需針對新建設施及既有設施改造與運營制定“彈性策略”。陸軍、空軍及國土安全部資助蘭德公司開展彈性策略及其投資回報評估方法研究。
蘭德公司《空軍研究報告》將彈性策略分為三類:“干預型”“地形改造型”與“結構型”。蘭德公司為國土安全部編制的報告則提出保障“國家關鍵功能”(NCF)的風險緩釋策略。每項國家關鍵功能可能受多達八類“氣候驅動因素”影響(包括干旱、極端低溫、極端高溫、洪澇、海平面上升、非熱帶強風暴系統、熱帶氣旋與颶風、野火)。通過跨“影響路徑”應用254項獨特彈性策略,蘭德公司識別出954項可適用于設施的潛在策略。該方法確保每條影響路徑獲得全面覆蓋,且每項設施可針對特定災害評估多項策略。蘭德公司提出每項彈性策略可從四項標準評估:“證據強度”(文獻研究充分性)、“有效性”(風險消減效果)、“可行性”(實施便捷度)及“網絡漏洞”(是否引入新網絡安全威脅)。
美陸軍正在開發“PLANNER”——一種基于云的設施規劃工具,旨在整合陸軍設施數據并承載設施管理決策支持工具。該項目最初聚焦于氣候變化引發的極端天氣及降低既有設施、作戰行動與人員因氣象災害受損風險的彈性策略研究。現行《國防部指令4715.AG草案》規定“國防部各部門主管須將來自設施總體規劃的信息與涉及軍事設施全災害威脅的其他評估和計劃相整合……”。為響應國防部與陸軍關于納入“全災害風險分析(AHRA)”的指導方針,PLANNER團隊將其研究范圍擴展至更廣泛的災害類型。2024年8月,PLANNER團隊獲準在工具中以“全災害風險分析”替代原有的“設施氣候韌性計劃(ICRP)”。全災害清單將涵蓋氣候、市政服務、能源、網絡安全、固體廢物、污水廢水等領域。此舉要求設施管理者拓寬針對此類災害的彈性策略篩選范圍。
本文概述了旨在開發“全災害投資回報模型”的研究項目,該模型用于評估提升陸軍設施應對重大運營、設施及人員災害威脅的彈性策略。阿肯色大學研究團隊聯合工程研發中心(ERDC)與福吉集團有限責任公司(以下簡稱“福吉集團”),利用PLANNER中的設施規劃數據(即全災害風險矩陣與潛在彈性策略數據)開發“最小可行產品(MVP)ROI模型”。MVP ROI模型計算不資助各潛在彈性策略的預期凈現值成本(ENPC)、資助各彈性策略后的ENPC及每項彈性策略的ROI。該分析方法為設施規劃者識別和論證最優彈性策略提供核心數據支撐。此外,ROI模型將為陸軍設施管理者及國防部資源分配決策層提供可靠、一致的數據依據。
本文結構如下:第一部分闡述研究項目范圍,描述項目關鍵決策與實施過程中的調整;第二部分明確項目資助方與研究團隊構成;第三部分詳述研究方法論及利益相關方訪談與高層匯報成果,通過決策層級與MVP影響圖總結研究與利益相關方分析;第四部分解析ROI模型的數學基礎、Python代碼實現、模型驗證場景設計與代碼驗證結果;第五部分提出提升模型精度與數據驅動性的未來研究方向;最后為全文總結。附錄包含縮略語列表,附錄A提供利益相關方會議紀要摘要。
圖. 未來PLANNER投資回報(ROI)模型潛在數據源
人工智能(AI)的發展將如何塑造未來戰爭形態?盡管公眾對AI顛覆戰爭模式的潛力抱有濃厚興趣,研究者們仍處于探索AI如何改變作戰方式的初級階段。本報告提供概念框架與初步評估,旨在為系統探討AI改變軍隊作戰制勝模式的潛力確立基礎。
本次分析基于一項核心假設:AI成功實現其消除人類智力作為軍事行動約束的目標。據此框架,報告評估了AI對軍事行動四大"基礎要素競賽"的潛在影響。該框架將戰爭拆解為以下組元性競爭:(1)數量與質量的博弈,(2)隱蔽與發現的對抗,(3)集中式與分布式指揮控制(C2)的抉擇,(4)網絡進攻與網絡防御的較量。針對每項要素,我們闡釋了AI可能影響競爭形態的關鍵驅動因素與權衡取舍。
基于四維要素競賽分析,我們認為美軍可能需要改變其在作戰理念與軍力規劃方面的傳統模式,以釋放AI潛能。鑒于AI技術尚未成熟,以下僅為試探性推論:
徹底革新作戰理念與部隊架構的軍隊,將比僅用AI小幅改進現有模式的對手更具優勢。釋放AI軍事潛能既是技術挑戰更是組織變革,它要求軍隊突破既有的編制與運作舒適區。
太平洋地區美國空軍基地處于巡航導彈與彈道導彈威脅,并日益加劇,促使太平洋空軍司令部(PACAF)評估基地防御進展。為此,PACAF司令部委托蘭德公司研究提升基地防御能力的方案。蘭德研究人員審查了美國國防部針對空軍基地防御的預算與支出。本報告著重分析主動防御、被動防御及軍事建設工程的作用,并構建指導框架以優化未來投資決策。本研究由PACAF A5/8部門委托,隸屬蘭德空軍項目"戰略與條令計劃"框架下2024財年"空軍基地防御缺口與銜接"課題。
太平洋地區美國空軍(USAF)基地面臨的巡航導彈與彈道導彈威脅持續增長,促使太平洋空軍司令部(PACAF)評估基地防御建設成效。印太區域空軍基地當前尤其易受周邊國家不斷升級的威脅。基地防御建設仍未能跟上軍事設施面臨的技術威脅發展步伐。
近年美軍空軍將基地韌性列為優先事項——2022年美空軍部長弗蘭克·肯德爾宣布七項作戰行動要求(OIs),其中第五項(OI5)要求"在對抗環境中確立優化型彈性基地部署、保障與通信體系"。該行動要求融合對現役及計劃列裝戰術飛機的前沿彈性基地投資。美空軍部(DAF)推行的"敏捷戰斗部署"(ACE)概念采用基地"樞紐-輻射"運作模式。盡管ACE屬新近理念,其有效提升了基地防御的戰略優先級。
本報告旨在客觀評估美軍(尤指空軍)基地防御建設成效并提出發展建議。核心研究命題為:各軍種(特別是空軍)近年對基地防御的投資程度如何?該投資水平反映何種防御承諾?同時深入探討空軍未來如何合理規劃防御投資優先級。報告聚焦印太司令部責任區,評估其如何在投資選項中分配資源。
本研究采用多維度政策分析方法:運用技術運籌建模技術,結合基地防御職能與任務的歷史研究;基于演變威脅態勢開展基礎概念性技術分析;通過預算分析解構國防部近年防御支出趨勢;最終融合能力評估、威脅判定、脆弱性測算及兵力部署政治風險要素,構建空軍基地投資決策框架。
美國空軍(USAF)持續探索提升設施韌性的多種方案,但迄今進展有限,而威脅態勢已顯著升級。
長期來看,在戰時或對抗環境中維持預期架次生成能力所需的空軍基地防御成本將持續攀升。
自2018年以來,空軍基地防御采購預算呈上升趨勢,但被動防御支出顯著滯后于主動防御支出。
2019至2024年間,主動防御撥款年均達120億美元,被動防御撥款年均80億美元,而太平洋地區新建基地或基地加固的軍事建設(MILCON)基礎設施撥款年均僅30億美元。
被動防御采購資金在美空軍內部缺乏有力支持,持續延遲至2024財年才落實。
太平洋空軍司令部(PACAF)約70%的軍事建設資金用于加固現有設施或新建基地。
第五項作戰行動要求(OI5)相關投資有望顯著提升空軍基地韌性,但需妥善部署、配備人員并維持運作。
在機隊中引入協作戰斗飛機,或將為實現極高敏捷性且抗打擊能力突出的基地部署模式創造契機。
美空軍部(DAF)應借勢國會與五角大樓領導層支持,強化與太平洋地區盟友伙伴的合作關系,以實質性提升設施韌性。
歷經多年拖延后,空軍部應優先投資被動防御系統,降低空軍基地面臨的風險。
經綜合權衡后,空軍部應與澳大利亞政府探討方案,在當地維持并大幅擴展基礎設施投資。
太平洋空軍司令部應協同美空軍總部(特別是新成立的"綜合能力司令部"及"綜合能力辦公室"),研究空軍部主導運營主動防御系統的可行方案。
擬議工作需包含:評估條令、編制、訓練、裝備、領導力與教育、人員、設施及政策領域的必要變革及其成本;研判未來威脅態勢(含擴散化自主小型無人機系統);對此類威脅的防御方案開展技術審查;與國防部長辦公室及參聯會就授權機制進行協調。
圖:太平洋空軍司令部申報的新建與加固軍事建設項目投資(2019財年-2024財年)
i
美陸軍要求陸軍科學委員會開展一項研究,探討如何應用物聯網(IoT)技術提高陸軍設施的戰備狀態。具體而言,這項研究應促進陸軍了解利用物聯網創建智能和彈性設施的潛在優勢和風險。
智能軍事設施使用多種類型的電子數據收集傳感器來提供可操作的信息,用于有效管理資產和資源,從而提高戰備狀態、支持現代化建設并降低運營成本。商業行業已投入巨資開發和實施物聯網,以提高流程效率,同時降低成本。近年來,由于傳感器成本的降低以及云計算和數據分析技術的進步,物聯網的部署速度呈指數級增長。陸軍可以利用行業在這一領域的進步,用于創建智能設施。
研究小組與涉及物聯網技術的民用企業、開設物聯網或城市規劃相關課程的學術機構以及陸軍設施進行了電話會議和訪問。此外,研究小組還與網絡企業技術司令部 (NETCOM)、設施管理司令部 (IMCOM) 和陸軍工程兵工程研發中心 (ERDC) 等與這一發展有利害關系的國防部和陸軍部組織進行了交流。
根據在這些訪問和會議中收集的信息,以及相關文件和討論,研究小組得出了以下結論:
1.當有顯著的投資回報率和足夠的相關分析數據時,行業和城市才會在城區部署物聯網。中歐的公用事業公司最近投資并采用了物聯網,第一年就節省了 12 億美元。應用于陸軍目前在全球各地的物聯網和強化維護技術領域的設施,陸軍有可能節省 2 億美元。
2.行業的早期成功案例
? 能源管理
? 預測性維護
? 提高安全性
? 交通管理
? 企業園區服務
3.所需的技術如今已經成熟并投入使用。現在已有許多物聯網技術 可隨時在陸軍設施中采用。
4.軍隊人口(軍人和平民)不局限于設施內,而是融入周邊社區。
5.陸軍尚未采用業界的可控實驗方法在其設施上部署物聯網。缺乏利用某種形式的物聯網使設施運營受益的試驗項目。
6.ERDC 數據管理研究--智能和彈性設施(SaRI)--架構初探,以及設施管理有效性虛擬試驗臺(VTIME)。
7.研究小組無法找到任何聲稱負責物聯網企業架構或數據的陸軍活動。設施可被視為邊緣計算,但陸軍沒有為其在邊緣運作提供資源。
8.技術更新與合同簽訂不同步。
基于這些發現,研究小組提出了以下建議:
1.ASA (IE&E)建立一個智能安裝演示計劃(每年 5000 萬美元),由靈活的合同工具(如 OTA)提供支持,合同上限應足夠大,以便推廣。
2.ASA (IE&E)指派一名項目經理,負責確定試點技術項目,將其與安裝項目相匹配,制定資源配置和采購戰略,并對各項工作進行管理。
3.項目經理在以下領域開展初步試點試驗:
能源效率
預測性維護
其他待定(如安全、社區服務)
4.ASA (IE&E) 邀請其他安裝組織(陸軍和其他租戶)使用該平臺在其他領域開展試點:
5.ASA(IE&E)與 ACSIM 和 IMCOM 一起利用最初試點實驗的結果來確定智能設施的推廣。
本文回顧了太空-網絡關系最近作為一個獨特的作戰領域的出現(在俄羅斯烏克蘭戰爭期間得到鞏固),并分析了(缺失的)太空-網絡戰爭法律。文章進一步提出了在當代地緣政治和多邊規則制定困難的制約下制定規范和規則的路線圖。天基基礎設施對現代軍事和經濟至關重要,因此也成為首要目標。雖然只有四個國家擁有反衛星導彈(美國、俄羅斯、中國和印度),但網絡攻擊所需的資金和技術復雜程度要低得多,而且也可以由非國家組織發起。它們是強大的非對稱武器,允許攻擊者掩蓋其蹤跡,使被攻擊國家無法確定歸屬,從而使報復和威懾具有挑戰性。烏克蘭戰爭被一些人稱為 “第一場太空-網絡戰爭”,它首次將天基服務作為軍事行動的目標。值得注意的是,這是通過網絡攻擊實現的--鑒于俄羅斯也擁有反衛星導彈,這種選擇很有說服力。本文認為,當前的多邊機制不足以應對新的太空-網絡關系,迫切需要建立一個綜合、靈活的多邊機制。考慮到傳統國際立法的僵局和無約束力國際協定的興起,本文建議采用多中心方法來建立制度。多中心治理是諾貝爾獎獲得者埃莉諾-奧斯特羅姆(Elinor Ostrom)在公地治理中倡導的,越來越多地用于應對各種全球集體行動挑戰。因此,本文設想開展多軌外交,由多個論壇提出一系列不具約束力的國際協議,這些協議將共同構成一個可行且靈活的太空-網絡戰爭法律體系,盡管并不完善。
下文第二節回顧了太空--最初保留用于和平目的--作為一個作戰領域的出現,網絡空間作為一個作戰領域的出現,以及最終太空-網絡關系作為一個作戰領域的出現。然后,第三節回顧了各國正在采取的應對太空-網絡關系的措施,包括針對脆弱性和風險出臺政策和標準。在討論國家應對措施之后,將討論國際層面的應對措施。第四節討論了太空、網絡空間和太空-網絡關系等新戰爭領域的戰爭法,表明迫切需要采取綜合的多邊制度。第五節緊隨其后,提出多軌國際立法是為太空-網絡戰爭領域引入多邊規范和規則的可行途徑。這強調了一種多中心的方法,包括多個部分重疊的論壇(包括多方利益攸關方論壇),并主要介紹了不具約束力的國際協定和其他文書,總體而言,這些協定和文書有助于達成共識和建立規范。第六節總結了本文的主要觀點。
本文探討了人機協同(HMT)和人機自主協同(HAT)在加強歐洲陸軍維持行動方面的變革潛力。文章探討了這些模式如何通過將人類的適應性與自主的精確性和效率相結合,徹底改變后勤、戰場維修和醫療支持。通過探討動態和有爭議的環境中日益增長的需求,本文強調了歐洲軍隊采用這些技術的戰略重要性,以便在未來大規模作戰場景中實現更強的應變能力和作戰效能。
在作戰環境日益復雜的時代,先進機器和自主系統的集成有可能重塑未來戰爭的實施方式。隨著軍事理論轉向多域作戰,以應對多極世界和大規模沖突的回歸,軍隊必須創新其維持戰略,以滿足現代戰爭的復雜需求。這一發展對于增強軍隊的機動性、應變能力以及在有爭議和動態沖突地區支持分散、聯合和技術一體化部隊的能力至關重要。在這方面,人機協同(HMT)和人機自主協同(HAT)這兩個新興范例尤其具有發展前景,它們將人類的適應性與自動化和機器人技術的精確性和效率相融合,在各種軍事后勤和醫療活動中具有變革潛力。雖然這兩個概念涉及維持網絡的不同方面,但它們協同合作,有望更快地為關鍵支持功能提供更強大、更準確的解決方案。
因此,本文探討了這些范例在重新定義歐洲陸軍前方維持行動方面的潛力,強調了它們在軍隊(再)補給、戰場維修/維護和醫療支持服務方面的作用。本文強調,雖然這些創新會帶來挑戰,包括技術限制和行動整合障礙,但歐洲軍隊必須適應并為未來鋪平道路,在未來,人類專長和自主能力將相互促進,以維持任務并確保行動效力。
本文通過對美國防部相關人員的深入訪談,以及對現有指南、標準和相關文獻的嚴格審查,提出了見解。本文重點關注數字建模、數據利用和數據驅動決策的關鍵方面,主要側重于美國陸軍地面車輛應用,以應對挑戰和機遇。數據驅動決策在很大程度上依賴于精確的數字孿生模型,這對地面車輛在預定環境中的準備工作至關重要,尤其是在北極車輛準備等具有挑戰性的環境中。因此,在現實應用和數字孿生之間建立協同關系至關重要。然而,美國陸軍在從原始設備制造商那里獲取全面的數字數據方面面臨著障礙,特別是對于較老的地面車輛平臺,因此必須通過逆向工程來彌補差距。挑戰源于缺乏標準化的數字數據實踐,這就需要建立一個有凝聚力的數字建模框架。為此,本文提出了一個智能前端框架。該框架優化和整合了國防應用和決策的數據管理。總之,本文強調了采用數字技術、優化和實現數據利用以及應對數據挑戰對提高國防部戰備和效能的重要意義。
圖 1. 系統工程中的迭代循環數字化過程
美國國防部(Department of Defense,DoD)正在進行的數字化轉型有可能徹底改變其從設計、后勤到運營和可持續性等各方面的運作。數字技術的整合有望大幅提高效率和效益。基于對國防部利益相關者的一系列訪談,本研究深入探討了這一數字化轉型過程中的挑戰和復雜性,主要側重于將數字模型匯總并納入更廣泛的系統級能力。雖然數字化工作取得了重大進展,但仍迫切需要一項具有凝聚力的戰略,以確保這些數字模型通過數字化(即數字化轉型)有效促進任務分析和優化。
研究方法圍繞兩個核心要素展開: (1) 與美國防部內的主要利益相關者進行深入討論;(2) 對現有指南、標準和相關文獻進行嚴格審查。對于 (1),通過與利益相關者的討論,作者利用了積極參與該主題的國防部人員所擁有的豐富知識和專業技能。他們的第一手觀點、經驗和建議為我們的研究奠定了重要基礎。對于 (2),我們的全面審查過程深入研究了該領域的既定最佳實踐、行業標準和最新進展。這種審查確保了我們的研究具有堅實的基礎和最新的信息,使我們能夠以現有的框架為基準來衡量我們的研究結果。我們的研究方法結合了國防部利益相關者的見解以及對指導方針和標準的審查,體現了一種全面的、數據驅動的方法,旨在提供可靠的、可操作的結果。
隨著《2019 年陸軍現代化戰略:投資未來》的發布,美國陸軍又一次啟動了周期性的現代化運動,以滿足競爭新時代的軍事要求。考慮到與官僚機構變革相關的挑戰,確定有助于取得成功和提高效率的行動和條件至關重要。本文考慮了陸軍可以影響和塑造哪些內部條件,以及可以監控哪些外部條件,從而成功實現現代化。它進一步嘗試利用第一次世界大戰和第二次世界大戰之間的戰時案例研究,確定陸軍領導者應重點關注的具體現代化條件。研究從現代化和變革管理領域的理論家那里汲取了包括承諾、領導力、共識、條令和資源配置在內的條件。研究結果表明,這些條件中的每一個都會影響現代化進程,但研究進一步發現,所選條件并不完全決定成功與否。雖然這項研究只是為更好地理解現代化的成功奠定了基礎,但它也為進一步的研究開辟了探索領域,例如整合各軍種的現代化,這不僅可以提高美國陸軍成功的可能性,也可以提高整個國防部成功的可能性。
美國陸軍公布了最新的現代化藍圖--《2019 年陸軍現代化戰略:投資未來》。這份基礎性文件為陸軍在漫長的現代化和轉型歷史中的下一步努力確定了方位。美國陸軍部隊司令部司令邁克爾-加勒特(Michael Garrett)上將認為,"投資未來 "是確保陸軍保持相關性并為國家未來戰爭做好準備的關鍵。然而,美國陸軍不穩定的成功創新記錄威脅著這一努力。事實上,盡管最近出現了一些非常有效的例子,如 "二十一世紀部隊 "能力和 "斯崔克旅戰斗隊"(SBCT),但最近大多數陸軍現代化努力都以過早終止而告終。美國陸軍越戰后轉型的設計師之一唐-斯塔里將軍曾在 1983 年指出:"在最好的情況下,像陸軍這樣龐大的機構的改革都是有問題的"。此外,他還指出,在整個歷史上,陸軍始終表現出為最后一場戰爭做準備的傾向。最后,他指出,美國陸軍在針對單一特定威脅和和平時期的現代化努力最為成功。美國仍在伊拉克和阿富汗開展行動,繼續在全球范圍內追捕和打擊恐怖組織,并面臨多個大國對手的擴張主義和叛亂行動,這使當代現代化變得更加復雜。最近的這些戰爭構成了長達十八年的地方反叛亂行動。如果 2018 年國防戰略(NDS)通過將戰爭概念擴展到包括全球競爭來準確描述未來戰爭,那么未能讓陸軍做好適當準備的現代化戰略將給國家帶來災難性的結果。
當前的戰略環境使美國陸軍成功實現現代化的機會更加復雜。全球幾乎完成了從工業時代到信息時代的過渡;技術以迅雷不及掩耳之勢發展,自冷戰結束以來,潛在軍事對手的數量大幅增加。為此,2018 年《國家發展戰略》首次擴展了戰爭的概念--設想大國之間恢復長期的戰略競爭,將其作為各國與政治對手較量的主要手段--利用數字信息、全球通信和技術進步的速度和獲取途徑,使國家力量的所有要素同步發展,以取得成功。在美國重點打擊阿富汗、伊拉克、菲律賓、也門、敘利亞和非洲之角的伊斯蘭恐怖分子的同時,俄羅斯等都制定并實施了軍隊現代化戰略,重點是削弱或超越美國的能力。有鑒于此,《投資未來》提出了多域作戰(MDO),進一步闡述了未來戰場的復雜性。多域作戰承認,美國和對手的軍隊都將試圖在所有領域(空中、陸地、海上、太空、信息和網絡空間)同步行動和能力,以取得優勢地位。MDO 要求各國在緊迫的時間框架內,同步調整所有軍事部門和政府機構的行動和能力,以創造有的放矢的機會。正是在這種復雜而又瞬息萬變的環境中,美國陸軍將開展下一步現代化工作,增強現有能力或開發新能力,在所有領域創造暫時和/或持久的優勢地位,戰勝未來的對手。
本文旨在讓陸軍領導人參與討論,對影響成功實現軍事現代化的潛在條件形成更透徹的理解。本文根據組織影響和控制這些條件的能力,對內部和外部條件進行了區分。具體來說,本文試圖確定哪些內部或外部條件可以指導現代化工作,以在 MDO 環境下組建可隨時部署并提高戰斗力的部隊。內部條件是指美國陸軍可以控制和影響以提高現代化成功幾率的條件,具體來說,是指無需總統或立法機構采取行動即可控制、修改或消除的條件。理想情況下,陸軍領導層會在進程早期發現適得其反的條件,從而支持組織調整,提高成功機會。外部條件可能是國家/戰略、文化或社會性質的,不在組織的直接控制范圍內。不過,了解這些條件及其對現代化的影響將使陸軍能夠修改方法和努力,以提高成功的機會。可能影響現代化的外部條件的一個例子是,陸軍預算大幅削減,降低了陸軍進行研發的能力。這種外部條件可能會推動影響現代化的內部決策和行動,如削減研發以支持戰備。
了解了這種差異,本文旨在確定美國陸軍必須在內部設定哪些條件,以及必須解決(必要時減輕)哪些外部因素,才能使陸軍最有效地實現現代化?本文的意義不在于它的預測能力,而在于它有可能引發對現代化有效性的新思考和討論,并最終確保最新戰略的結果比歷史常態更加成功。
基于本研究的各種資料來源,需要對定義進行一些澄清。就變革而言,有幾個術語描述了組織和機構的變革;"現代化"、"轉型 "和 "創新 "只是其中的幾個。一些參考文獻和作者為每個術語賦予了特定的定義。其他作者則交替使用這些術語來表示 "一種新的和改進的方法或程序"。創新 "或 "現代化 "意味著關注一項獨立的技術或能力,而 "轉型 "則意味著廣泛的、全企業范圍的變革。這三者都適用于當前的陸軍現代化工作。有鑒于此,并考慮到最近出版的《投資未來》一書,這項工作將使用 "現代化 "一詞,但有一項諒解,即上述每種類型的變革都可包括在內。第二點說明涉及定性評估。現代化研究中出現了幾種不同的描述,包括效果、效率、成功和價值等等。由于本研究不包括對現代化案例研究的經濟評估,而是側重于現代化部隊相對于當代部隊實現其預期能力的能力,因此本研究將使用 "效力 "作為評價術語。
本研究受兩個因素制約,一個與范圍有關,另一個與來源有關。由于軍事力量的本質是針對和消解敵對勢力的能力,因此大多數當代軍事現代化工作仍然是保密和不可獲取的。認識到這一局限性,本文將繼續進行非保密程序分析;本文將不對潛在敵對勢力的具體技術細節進行評估。其次,盡管組織變革包含了廣泛的理論,但并不存在通用的理論;研究人員必須在前人著作的基礎上加以擴展,或者發展出自己的概念。為此,本文將借鑒多位作者的理論。在此過程中,假定如果這些作者的觀點一致,那么某個變量對有效現代化的相對重要性就會更有說服力。
本研究報告由四個部分組成。導言部分介紹了研究的背景,提出了假設以及驗證或否定假設的問題。文獻綜述 "通過討論一些廣為接受的組織變革理論來確定分析框架,并在 "方法 "部分概述了所選的案例研究。這一部分介紹了各個案例研究,明確了選擇這些案例研究的理由,并構建了分析工具和評估標準。案例研究部分探討了三個單獨的軍事現代化時期,并根據現代化條件標準衡量了每個時期的結果。在 "結論 "部分,加入了一個 "分析 "小節,對每個案例研究的結論進行總結和比較。該部分還包含一個 "建議 "小節,對從案例研究中得出的數據進行了敘述性分析,評估了一個或多個案例研究與陸軍當前現代化工作之間任何可識別的直接相似之處,并就該主題的進一步研究途徑提出了建議。
俄羅斯等大國反太空能力的提高可能會危及美國賴以實現廣泛軍事和經濟功能的天基能力。美國和對手能力的擴散導致不穩定的太空競爭,增加意外軍事升級的風險。在本報告中,作者研究了有關太空領域升級的傳統智慧,就美國太空部隊(USSF)和其他利益相關方如何更好地做好準備以阻止和管理升級提出了建議。他們研究了與穩定有關的六個命題的影響:(1)在沖突早期使用進攻能力的動機,(2)利用外國和商業系統的好處,(3)通信渠道對預防危機和緩和危機的效用,(4)促進共同的負責任行為規范的可行性,(5)選擇性啟示的戰略利益,以及(6)使用可逆能力來管理升級。
在凈零排放作為國家安全的一個基本要素的背景下,本研究采取了一種分析方法來評估目前海軍部(DON)的排放,并了解支持任務準備的能源需求,同時隨著時間推移減少排放。在這份報告中,研究人員提出了當前和擬議的低碳能源,作為到2050年將海軍部轉變為凈零排放的可能途徑,其模型顯示了四個途徑選擇。國防部實現凈零排放的戰略包括替代燃料、氫氣、無人系統、電池、提高運營效率、核能、可再生能源以及碳捕獲和封存。該研究確定了挑戰和差距,以推進未來的研究和分析,進一步減少美國防部的排放。
《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。
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。