引言

軍事和民事情報組織經常被要求為指揮官和決策者提供支持，他們的決定影響著國家和國際安全。除其他特征外，如及時性和相關性，情報組織應做出有嚴格分析支持的評估，準確無誤，并明確傳達給決策者。不確定性對情報的評估和溝通功能都構成了關鍵挑戰。例如，分析員收到的信息的質量往往是不確定的，他們所依賴的概念模型也是如此。簡而言之，大多數分析都是在不確定的條件下做出的人類判斷。決策者可能希望完全消除不確定性，但情報組織必須努力將有關事件（概率）和他們的評估（信心）的揮之不去的不確定性盡可能連貫和清晰地傳達出去，以避免誤傳。

SAS-114研究工作組通過研究(a)在不確定情況下促進情報評估準確性的現有和新方法，以及(b)在這種評估中溝通不確定性的標準來應對這些雙重挑戰。本報告概述了SAS-114所完成的研究和分析，分為以下四個部分。

第一部分（第1-5章）研究了情報生產管理的組織方面。第1章概述了目前由科學知識有限的思想領袖制定的情報培訓如何未能解決不確定性溝通中固有的主觀性或鼓勵分析員的自我批判性認知。第二章根據英國國防情報局的經驗，提出了一個不確定性評估的框架，旨在為決策者創造最大價值，減少情報失敗的風險。第3章介紹了荷蘭國防情報和安全局利用 "魔鬼建議 "來改進分析產品。第四章介紹了關于加拿大情報從業人員認為自己及其組織在多大程度上符合美國情報界第203號指令規定的分析嚴謹性標準的研究。在第五章中，英國分析傳統技術培訓小組的成員討論了學術合作和內部研究如何促進循證傳統技術在其組織中的實施。

本報告的第二部分（第6-9章）重點討論了不確定情況下的信息評估。第6章介紹了一種基于預期信息價值建立情報收集優先級的新方法。第7章批判性地審查了目前評估來源可靠性和信息可信度的標準，并強調了未來研究的途徑。接下來，第8章介紹了 "可靠性游戲"，作為衡量來源因素對人類處境意識影響的一種游戲方法。第九章接著討論了風險游戲，這是一種評估專家如何處理異質信息、考慮信息質量和形成對同時發生的事件的信念的方法。

第三部分（第10-15章）探討了不確定性下的情報和風險評估。第10章討論了系統地監測地緣政治預測技能的重要性，并概述了這樣做的經驗方法。第11章重點討論了信息安全持續監測（ISCM）在防御性網絡行動中的挑戰，并討論了應用ISCM框架來改善情報評估。第12章介紹了關于競爭假設分析的有效性的實驗研究，以及分析后的重新校準和匯總方法，作為提高分析員判斷準確性的手段。第13章介紹了批判現實主義理論，以及批判話語分析和安全化理論的理論組成部分，它們共同為一種新穎的分析方法提供了框架：通過對比敘述進行分析。第14章接著介紹了一種以3值和6值邏輯的真值表形式結合分析判斷的透明方法。第15章的結論是一個分類系統，它有助于將分析技術與具體的情報問題相聯系。

本報告第四部分（第16-20章）根據SAS-114的最初目標，討論了情報制作中不確定性的交流。第16章研究了自然語言中固有的不確定性是如何影響報告質量的，并提出了一種識別、評估和權衡文本信息的證據性的方法。第17章對美國和英國在情報分析中交流概率的政策進行了批判性評論。第18章介紹了由SAS-114的成員和附屬機構收集的估計概率標準的注釋集。同樣，第19章介紹了SAS-114收集的用于評估和溝通分析信心的標準。第20章是報告的結尾，討論了數字時代的交流，特別關注商業開放源代碼情報中的不確定性溝通。

因此，本報告中的二十個章節涵蓋了廣泛的概念領域。SAS-114團隊希望，讀者會發現這套報告既能激發智力，又有實際用途。

內容提要

軍事和民事情報組織經常被要求為指揮官和策略制定者提供支持，他們的決定影響著國家和國際安全。除其他特點外，如及時性和相關性，情報組織應做出有嚴格分析支持的評估，準確無誤，并明確傳達給決策者。不確定性對情報的評估和溝通功能都構成了關鍵挑戰。例如，分析員收到的信息的質量往往是不確定的，他們所依賴的概念模型也是如此。簡而言之，大多數分析都是在不確定的條件下做出的人類判斷。決策者可能希望完全消除不確定性，但情報組織必須努力將有關事件（概率）和他們的評估（信心）的揮之不去的不確定性盡可能連貫和清晰地傳達出去，以避免誤傳。

SAS-114研究任務組通過研究來應對這些雙重挑戰。

a) 在不確定情況下促進情報評估準確性的現有和新方法；以及

b) 溝通此類評估中不確定性的標準。

本報告概述了SAS-114所完成的研究和分析，分為四個部分。

a) 第一部分（第1-5章）探討了情報生產管理的組織方面。

b) 第二部分（第6-9章）研究了不確定性下的信息評估。

c) 第三部分（第10-15章）研究不確定條件下的情報和風險評估；以及

d) 第四部分（第16-20章）研究了目前在情報生產中溝通不確定性的方法。

第一部分的核心主題是，情報組織需要積極主動地利用判斷和決策的科學。第一部分進一步說明了盟國的情報組織正試圖發展一種更加基于證據的分析技術和情報監督的方法。第二部分批判性地審查了目前評估信息有用性和質量的情報方法，并提出了替代方法。第二部分還介紹了測試分析員在不確定環境中如何評估信息質量的研究方法。第三部分描述了監測情報預測的準確性和監測防御性網絡風險的方法。第三部分還對支持情報分析的替代方法給予了極大的關注，包括通過對分析員的支持，以及通過從決策科學中提取的分析后方法。第四部分集中討論了自然語言和情報領域中不確定性的溝通。有幾章對目前向決策者傳達概率和置信度的情報（和其他專業）標準進行了批評分析。

盡管本報告所涉及的主題和調查方法多種多樣，但有幾個章節在一些關鍵結論上是一致的。首先，現有的交流信息質量、事件發生和評估準確性的不確定性的方法在多個方面存在缺陷，應促使北約下的情報界更密切地關注相關科學。具體來說，我們建議情報組織考慮使用數字概率，而不是目前使用的不確定性的模糊的口頭表達。其次，我們建議情報組織在符合科學標準的實驗中測試分析技術方法的有效性，并建議他們考慮在科學理論中具有更強基礎的替代方法。這一點至關重要，因為正如我們的一些研究表明，現有的方法可能不僅不能提高分析的嚴謹性，事實上還可能削弱分析員的評估質量。最后，我們建議情報組織采用積極的自我監測系統，除其他外，跟蹤他們提供給決策者的預測的準確性。

前言

SAS-114小組的前身是SAS-ET-CR探索小組，該小組于2014年12月在北約合作支持辦公室（CSO）召開了一次會議。最初的想法是專注于審查不確定性和風險的溝通標準。根據英國的建議，將范圍擴大，不僅包括不確定性的溝通，還包括在不確定性條件下如何進行評估。一年后，SAS-114研究任務小組（RTG）在CSO啟動，最初的團隊來自加拿大、丹麥、英國、荷蘭和美國，以及北約的海洋研究和實驗中心。隨后，它的成員擴大到包括德國、挪威、西班牙和瑞典。在第一年內，SAS-114也變得很明顯，它主要集中在情報分析領域。對情報的強調在活動中期的重新命名中被正式體現出來。SAS-114從情報界吸收了許多新成員，團隊的組成變得真正多樣化，包括科學家和情報專家的組合。每次會議的結構就像一個小型會議，旨在交流思想和新的發現，并做一些很少做的事情：給科學家和從業人員一個一年兩次的幾天空間來討論情報分析中的挑戰，并聽取可用于改善情報和向決策者傳達的前沿研究。因此，SAS-114也受益于來自科學界和情報界的大量特邀發言人。一個有代表性的例子是在會議記錄中，溝通不確定性，評估信息質量和風險，以及在情報分析中使用結構化技術（doi: 10.14339/STO-MP-SAS-114），其中概述了Arne Biering在哥本哈根Kastellet舉辦的研討會。SAS-114的會議結構與RTG的會議不同，是為了刺激坦率和公開的對話，并為合作的形成和發展提供機會。核心團隊并沒有著手設計所有成員都會參與的實驗。相反，在雙方興趣濃厚且每個參與成員都有貢獻的地方，形成了較小的合作集群。本報告中的許多章節概述了這種合作努力的結果。其中一些團隊的努力仍在進行中，并不是所有的團隊都已經成熟到可以在本報告中總結的地步。如果SAS-114在過去的三年里沒有什么成果，這可能會被理解為 "未完成的工作"，然而根據任何合理的標準，SAS-114已經有了很高的成果，正在進行的合作更適合被理解為團隊持續合作的力量和產生的潛力的明確標志，這將遠遠超過其預定的年份，甚至可能成為北約未來的一個或多個活動。

SAS-114被證明是一個公開對話和自我形成研究合作的實驗，這一點在這份最終報告中得到了很好的體現。在報告中，讀者將發現沒有成員共同簽署的共識文件，而是一個結構化分析、研究結果、專業見解和影響SAS-114關鍵焦點的思想文章的多樣化集合。作為編輯，我偶爾會在實質性問題上對作者提出質疑，但這只是為了進一步突出論點，而不是為了強求一個共同的觀點。本報告中的20個章節分為四個部分：（a）情報生產管理的組織方面，（b）不確定性下的信息評估，（c）不確定性下的情報和風險評估，以及（d）情報生產中的不確定性溝通。最后一部分正視SAS-114的最初目標，追溯到探索小組，而前三部分則強調該活動自早期開始以來的發展。

序文

指揮官和策略制定者需要高質量的信息來做出適當的決定。在處理他們自己的部隊時，在正確的級別和正確的時間獲得正確的信息，雖然不是小事，但可以通過卓越管理來實現。然后，風險可以得到適當的衡量和說明。然而，如果不注入大量的不確定性，再好的管理也無法提供關于一個合格對手的決策質量信息。

大部分的不確定性來自于無法獲得第一手的信息，而不得不從不完整的或智能體的測量結果中進行推斷--這種情況對于其他行業的分析人員來說是很熟悉的，無論是市場研究、運營研究還是財務分析。然而，其中一些不確定性來自于對手使用積極的欺騙手段，試圖讓我們自己的偏見對我們不利，以掩蓋意圖和能力。為了適應我們用來描述對手行動路線的描述詞：如果第一個不確定性的產生者是最有可能的，那么第二個就是最危險的。它們共同為情報分析員提供了兩個不同但相關的挑戰：如何在這些條件下達成適當的評估，以及如何將這種不確定性適當地傳達給決策者。

雖然在大多數情報組織中，促進情報評估的準確性和溝通不確定性的直觀一致的程序已經使用了一段時間，但本報告中的研究表明，有些程序經不起科學方法的檢驗。這組論文中反復出現的主題是，隨著我們繼續在研究人員和從業人員之間不斷加深理解，不斷發展的判斷和決策科學可以幫助發展一種基于證據的情報分析技術。

科學和戰爭之間的共生關系并不新鮮。從最早的洞穴居民嘗試用棍子的大小、形狀和材料來保護家人免受攻擊，到隱形飛機的開發，研究、開發和國防從業人員之間的聯系在 "行動"、"防護 "和 "感知 "的操作功能中一直很緊密。指揮職能，包括其情報子集，已被證明對科學界的幫助有更大的阻力。文化、難以讓科學家獲得適當級別的批準，以及發表機密到無法進行同行評審的研究缺乏吸引力，是造成這種距離的一些因素。

本技術報告收集了豐富的思想文章、專業見解和研究成果，是科學家和從業人員特意聚在一起討論情報分析中的挑戰的產物，這表明我們最終正在打破這一鴻溝。兩個部落都肯定會從這種合作方式中獲益，但最大的贏家無疑是情報的消費者：指揮官、策略制定者和他們所服務的人。

• 克里斯蒂安-盧梭上將（退役）（MGen (Ret'd) Christian Rousseau，加拿大恐怖主義綜合評估中心主任；前加拿大國防情報局局長和加拿大部隊情報指揮部的創始指揮官。

美國空軍正在投資人工智能（AI）以加速分析，努力使自主無人駕駛戰斗飛行器（AUCAVs）在打擊協調和偵察（SCAR）任務中的使用現代化。這項研究探討了AUCAV在SCAR任務中執行目標打擊和提供偵察的能力。一個定向問題被制定為馬爾可夫決策過程（MDP）模型，其中一個AUCAV必須優化其目標路線，以幫助消除時間敏感的目標，并收集所要求的指定興趣區域的圖像，同時躲避作為障礙物的地對空導彈（SAM）電池威脅。AUCAV根據SAM電池和目標進入戰斗空間的位置來調整其路線。開發了一種近似動態規劃（ADP）的解決方案，其中數學規劃技術與成本函數近似（CFA）政策一起被用來開發高質量的AUCAV路由政策，以提高SCAR任務的性能。CFA政策與確定的重復定向問題（DROP）基準政策進行了比較，在四個實例中探討了動態目標和SAM電池的不同到達行為。當AUCAV被分配到120分鐘來完成它的任務，并且防空導彈電池到達戰斗空間時，結果顯示，所提出的CFA政策優于DROP政策。總的來說，擬議的CFA策略在所有四種情況下的表現幾乎與DROP策略相同或更好。

關鍵字：馬爾科夫決策過程（MDP）、近似動態規劃（ADP）、強化學習（RL）、人工智能（AI）、定向問題（OP）、車輛路由問題（VRP）、目標定位、成本函數近似（CFA）、直接前瞻近似（DLA）、網格自適應直接搜索（MADS）

I. 引言

根據美國國防部長（SecDef）的說法，美國（US）軍隊近期的重點是將目前的 "能力現代化，以應對未來的先進威脅"，并確保美國軍隊仍然是 "世界上最杰出的戰斗力量"（國防部，2021）。國防部長的重點可以通過美國國防部（DoD）有效調整其資源以應對不斷變化的威脅來實現（國防部，2021）。本論文支持國防部未來的首要任務，這些任務涉及使用自主無人駕駛作戰飛行器（AUCAVs）來壓制敵方防空（SEAD）和打擊任務。這些優先事項包括人工智能（AI）、偵察機能力、作戰司令部（COCOM）策略和威懾對手方面的進步。通過開發用于AUCAV路徑規劃和目標選擇的近似動態規劃（即基于模型的強化學習）算法，我們可以探索空軍打擊深度、時間敏感目標和威懾對手的能力，與國防部的主要倡議直接保持一致（國防部副部長（主計長）/首席財務官辦公室，2021）。這些資產的一個共同點是它們都對司令部的任務至關重要，并且可以與AUCAV打擊高價值目標的能力一起工作。

1.1 美國防部的舉措

AUCAV有多種方式可以用來支持COCOM的任務。一種獨特的方式是對時間敏感目標（TST）的位置進行偵察，使其他盟軍飛機或地面資產能夠打擊該目標。第五代F-35可以在不被發現的情況下遠距離攻擊地面目標，包括地對空導彈（SAM），并使用精確武器成功完成空對地任務（Military Advantage, 2014）。AUCAVs對薩姆導彈可能沒有那么有效，可能會被它們擊落。然而，AUCAVs有能力對要求命名的興趣區（NAIs）或更適合其他軍事資產打擊的目標類型進行偵察，如F-35或B-52。

F-15EX是美國國防部批準的項目，與F-35不同，它不是隱形的，不能在敵后不被察覺。然而，空軍已經考慮將F-15EX與隱形戰斗機配對，并將這對戰斗機作為遠程空對空導彈發射平臺（Mizokami，2021）。盡管F-15EX也有能力進行空對地打擊，但該機的主要優勢在于其雷達和攜帶大量武器載荷的能力，包括二十多枚空對空導彈或高超音速武器（Mizokami, 2021）。這種作戰能力是需要考慮的，因為將一架隱身飛機（如F-35）與一架不具備相同屬性的飛機（如F-15EX）配對，以完成時間敏感的目標打擊任務，作為AUCAV的目標確認能力的結果，可能會達到優越的性能。

在每個COCOM的責任區（AOR），指揮官要求提供NAI和高價值目標打擊的圖像。假設沒有能夠擊落AUCAV的敵方威脅（例如，防空導彈炮臺），AUCAV可以滿足指揮官的要求。然而，這種假設忽略了一個現實，即敵人可能會施加障礙，嚴重影響精心策劃的任務。路徑規劃必須結合禁飛區（NFZ）的情報信息，以達到避免威脅的目的。本論文討論的近似動態規劃（ADP）算法將探討未預見的NFZ或戰斗區（例如，由于防空導彈電池）如何影響AUCAV的目標選擇，以及AUCAV如何隨著時間的推移學會避免這些區域。

美國軍方已經對使用JDAMs打擊目標的無人駕駛作戰飛行器（UCAV）進行了作戰測試和評估（OT&E）（Butler and Colarusso, 2002）。因此，本論文假設AUCAVs使用JDAMs來打擊高價值目標。JDAM能夠使用從聯合監視目標攻擊雷達系統（JSTARS）傳送的飛行中目標更新（IFTU）信息單獨指向其目標（Butler and Colarusso, 2002）。已經完成的測試表明，使用負擔得起的移動水面目標攻擊系統（AMSTE）而不是JSTAR，使UCAV打擊移動目標的能力大大增強。這一發展應作為后續工作進一步探討，但在本論文中不會詳細討論。

美國特種作戰司令部（USSOCOM）正在投資人工智能（AI）以加快分析速度（國防部副部長（主計長）/首席財務官辦公室，2021）。這篇論文的重點是建立一個人工智能算法，使戰斗指揮部，如USSOCOM，能夠及時有效地執行目標打擊，并對要求的國家情報機構進行偵察。除各司令部外，聯合情報支援部隊（JISE）和聯合特遣部隊（JTF）也依賴偵察機，這是因為他們在管理各種形式的偵察和監視敵人方面的作用，這些偵察和監視對了解情況、確定目標和合適的目標以及向部隊提供警告是必要的（國防部，2018a）。如果目前的AUCAV路徑規劃AI算法得到改進，所有這三個適用的軍事組織都可以提供更多的情報信息，從而在目前的限制性資源（如燃料容量、彈藥或在戰區的時間）下，產生更多的目標打擊和NAI的圖像。

1.2 空軍關于目標選擇的學說

鎖定目標是一項指揮職能，需要指揮官的監督和參與，以確保正確執行（美國空軍部，2019年）。它不是某類專業或部門的專屬領域，如情報或行動，而是融合了許多學科的專業知識（美國空軍部，2019）。本論文通過將AUCAV任務前收到的情報與美軍的聯合、戰術和空軍理論相結合，探索這種專業知識的融合。最好同時考慮聯合學說和空軍學說，以更好地理解空軍如何定義目標。根據聯合學說，目標是一個實體或物體，被視為可能的交戰或其他行動（國防部，2018b）。實體可以被描述為設施、個人、虛擬（非物質）事物、設備或組織（美國空軍部，2019）。

有兩類目標：故意的和動態的（美國空軍部，2019年）。當有足夠的時間將目標添加到空中任務單或其他計劃中時，故意瞄準適用。蓄意的目標定位包括計劃由待命資源攻擊的目標。動態目標定位包括那些發現得太晚或沒有及時選擇而被列入蓄意目標定位的目標，但當發現或定位時，符合實現目標的特定標準。

本論文試圖確定AUCAV的最佳路線，以選擇故意和動態目標的組合。AUCAV進入戰斗空間時，有一組要求攻擊或偵察的故意目標。一旦進入戰斗空間，AUCAV就會遇到新的目標請求（即動態目標到達），必須重新計算其最佳目標選擇路線，并考慮到新到達的目標。

需要特別考慮的兩個目標子集是敏感和時間敏感（Department of the United States Air Force, 2019）。敏感目標是指指揮官估計在軍事行動中發生的對平民和/或非戰斗人員、財產和環境的實際影響和附帶影響超過既定的國家級通知門檻的目標（Department of Defense, 2018b）。敏感目標并不總是與附帶損害相關（美國空軍部，2019）。它們也可能包括那些超過國家一級交戰規則閾值的目標，或者作戰指揮官確定打擊目標的效果可能會產生不利的政治影響（美國空軍部，2019）。時間敏感目標是聯合部隊指揮官確認的目標或需要立即做出反應的目標集，因為它們是高度有利可圖的、轉瞬即逝的機會目標，或者它們對友軍構成（或即將構成）危險（國防部，2018b）。

這篇論文的重點是AUCAV對時間敏感的目標進行打擊，并對可能包括敏感目標的NAI進行偵察，同時避開代表薩姆電池威脅區的NFZ。這是通過使用ADP方法、整數規劃技術和馬爾科夫決策過程（MDP）模型框架解決具有隨機目標到達的無人駕駛飛機定向問題，同時避開障礙物來實現的。車輛路由問題MDP模型框架被用來對AUCAV的目標選擇進行基線分析，同時避開障礙物（即防空導彈電池），并確定哪些時間敏感的目標應該在指定的時間段內被摧毀。然后，采用CFA策略的ADP解決方法來優化AUCAV的目標路線，在做決定時利用未來動態時間敏感目標和障礙物到達的預測位置。

本論文的其余部分的結構是：第二章討論類似于具有隨機目標到達的自主車輛定向問題的文學作品，第三章討論問題的制定框架和解決方法，第四章討論計算測試和結果，第五章討論結論。第二章從ADP的角度詳細探討了具有隨機到達、服務時間和等待時間的類似路徑規劃問題。第三章對用于建模和解決問題的方法進行了深入探討。第4章揭示了分析的結果和建議。第5章是本論文的結論，提出了為AUCAV選擇目標和躲避敵人威脅而產生改進的解決程序的未來建議。

美國米切爾研究所

米切爾研究所就航空航天力量對美國全球利益的貢獻進行教育，為政策和預算審議提供信息，并培養下一代思想領袖，以利用在空中、太空和網絡空間運作的優勢。

作者：Douglas A. Birkey

Douglas A. Birkey是米切爾航空航天研究所的執行主任。他是航空航天動力技術、歷史和國防資源方面的專家。作為一名經驗豐富的國會山工作人員和政府關系專家，Birkey撰寫了許多為國防立法提供信息的文件，并就航空航天和國防問題撰寫了大量的文章。在成為米切爾的執行主任之前，Birkey是空軍協會的政府關系主任。Birkey擁有喬治敦大學的文學碩士學位。

關鍵點

• 對相關指揮與控制的驅動力在于一個簡單的目標：賦予高度有效的航空航天戰斗力。

• 指揮與控制的設計必須在各種作戰環境中都能發揮作用。

• 創建一個成功的先進作戰管理系統（ABMS）和聯合全域指揮與控制（JADC2）的方法將需要空軍利用先進的技術，如第五代飛機融合和機器學習。

• 高速、高空載人指揮與控制、情報、監視和偵察（C2ISR）傳感器平臺可以提供補充性的 "觀察"和基于網絡的決策洞察力。

• 一個適當的分層指揮層必須確保所采取的行動將產生最佳的預期效果，以實現指揮官的意圖。

摘要

美國空軍正處于發展指揮與控制（C2）能力的重要關頭。在先進作戰管理系統（ABMS）和聯合全域指揮與控制（JADC2）計劃的支持下，空軍正在通過利用人工智能和機器學習等新興技術，努力推進其C2架構的現代化。面對對手造成的高度威脅環境，這些投資對空軍在未來沖突中的運作和獲勝至關重要。然而，這一進展要求采取整體的風險緩解方法，將創新、作戰上的成熟系統和備份冗余融合在一起。

在過去的二十年里，網絡連接、高保真傳感器、遙控飛機（RPA）持續監視等領域的技術進步以及計算能力的巨大提升，使戰斗邊緣的態勢感知和決策取得了地震般的進步。ABMS在這些成果的基礎上，利用機器學習和自動化，快速處理、過濾和引導來自分布式傳感器網絡的信息給射手，建立伙伴關系，以便在正確的時間和地點提供最佳效果。

在實現現代化的過程中，空軍不能冒險忽視空戰管理人員在C2架構中發揮的寶貴作用。雖然連接性、自動化和處理能力是至關重要的工具，但仍然需要人的判斷和參與，特別是在高度復雜、動態的任務中，準確的洞察力對管理風險至關重要。事實上，空軍應該研究如何在ABMS架構中提升人類C2操作員的地位。它可以通過延長現有C2ISR飛機（如JSTARS和AWACS）的壽命，或用商業部門目前正在開發的新型超音速飛機來取代這些老化的平臺來實現。它還應該研究替代性空中作戰地點（即機載空中加油機）為空戰管理人員提供的潛力，以確保它們在整個作戰空間中適當部署。這些方法將減輕過度依賴擴展通信網絡的風險。為了最大限度地發揮新技術帶來的優勢，空軍必須為其C2能力的現代化制定一個分層戰略，其中專業人員仍然是核心。

1 引言

衡量空軍作戰潛力的優劣，往往與它的飛機庫存規模交織在一起。然而，盡管數量肯定很重要，但僅靠飛機并不能產生有效的空中力量。它需要健全的戰略、有效的作戰概念和指揮官意圖的準確執行相結合，才能將這些工具的潛力轉化為實際任務的完成。這正是為什么信息優勢、連接和指揮與控制（C2）是美國空軍現代化的首要任務之一。正如前空軍參謀長戴夫-戈德費恩將軍（退役）所解釋的那樣："未來戰斗勝利將較少地取決于個人能力，而更多地取決于聯盟領導人所使用的互聯網絡的綜合實力。" 換句話說，成功的關鍵在于了解作戰環境，并在適當的時間和地點采用正確的資產組合，以達到最佳的預期效果，同時盡量減少自己的脆弱性。這就要求美國部隊比對手能更快、更準確地獲得戰區態勢感知，保持強大和可靠的連接，并有能力迅速將信息轉化為適當的行動。它還需要在行動的每個層面進行積極的領導，以確保指揮官的任務意圖在一個動態的戰斗環境中得到實現。

今天，空軍在實現這些能力方面正處于一個重要關頭：在推動創新、技術和指揮與控制的需要之間取得平衡。由于新技術和日益致命的威脅環境要求，以機器速度分配信息、連接性和C2對未來作戰的概念正在迅速演變。空軍領導人呼吁建立一個廣泛的新系統，以最大限度地利用新興信息技術提供的機會，使美國的作戰人員在未來的戰斗空間中獲得決策主導權。這一努力的技術手段被稱為先進作戰管理系統（ABMS），聯合全域指揮與控制（JADC2）是更廣泛的部隊管理結構。在急于使這一領域的活動現代化的過程中，空軍有可能過度關注其未來網絡的技術方面，而沒有對支撐戰爭中有效決策的基本要素--指揮與控制給予同樣的考慮。空軍領導層在討論這項工作時對網絡技術的壓倒性關注反映了這種不平衡。僅僅購買一種新的工具并期望獲得特定的結果而不考慮更廣泛的任務參數是不夠的。

本政策文件認為，現在是空軍擴大談話范圍的時候了，不要再談具體的技術，而是要決定C2重心在這個新系統中的位置，它們將是什么樣子，以及作戰人員將如何在整個沖突范圍內有效地使用它們。C2主要是人類的努力，它可以得到技術的幫助，但還不能被技術所取代。僅僅建立更好的網絡和利用新的能力，如人工智能（AI）、自動化和機器學習，不會產生有效的C2。它需要一個由作戰級別的指揮官、彌合作戰和戰術鴻溝的空戰管理人員以及獲得相關信息的機組人員組成的生態系統，以獲得任務結果。這些都是具體的職能，必須在整個戰斗空間中適當分層，以確保他們能夠有效地與任務伙伴聯系并執行各自的任務職能。目前空軍的C2計劃缺乏有關這一結構的明確作戰概念（CONOP）。

除此之外，在匆忙開發新系統的過程中，空軍決不能用一套漏洞換取另一套漏洞。進展需要一個整體的風險緩解方法，將創新、操作上成熟的系統和后備冗余結合起來。一個主要圍繞著太多技術而建立的戰略是一個危險的戰略，它依賴于近期的、雄心勃勃的、同時進行的創新。鑒于未來預算環境的不確定性，這種情況甚至更具挑戰性--支撐陷入意外問題的項目的資源可能無法獲得。解決方案還必須涉及所有可能的任務情景，而不僅僅是威脅范圍的一部分。

與作戰有關的信息、通信系統和有效的C2的重要性并不是一個新概念。這些要素長期以來一直是航空航天力量的基礎性要求。歷史強調，這是空軍必須做好的事情。

任何質疑這一點的人都應該反思1940年的夏天，當時德國剛剛占領了法國，準備入侵英國。空中攻勢是進攻的第一個組成部分。皇家空軍（RAF）處于一個極具挑戰性的位置，擁有446架作戰飛機，而德國在英吉利海峽對岸集結了3500架作戰飛機。當德國空軍空襲開始時，皇家空軍的相對實力被迅速削弱。在1940年8月8日至8月18日的10天里，皇家空軍損失了154名飛行員，只有63名來自訓練中隊的綠色飛行員可以用來填補傷亡人員。 盡管有這些壓倒性的困難，英國部隊還是取得了勝利。雖然影響這一結果的因素有很多，但有三個因素被證明是至關重要的，它們確保了皇家空軍令人難以置信的有限的戰斗機能夠以最具決定性的方式被使用：一個強大的雷達和觀察員形式的傳感器網絡；一個語音通信網絡；以及一個高度集成的C2事務，經過培訓的人員收集聯合的傳感器輸入，融合這些數據，并將可操作的信息傳達給戰斗機飛行員。直截了當地說，信息、連接和C2在關鍵時刻拯救了英格蘭。

令人鼓舞的是，空軍將ABMS和JADC2等計劃列為首要任務，因為它反映了對信息、連接和C2重要性的認可。然而，這種成功需要一種超越網絡的整體方法。

2 迎接明天挑戰的C2設計原則

C2的動力在于一個簡單的目標：高度有效的航空航天戰斗力。美國空軍（USAF）發現自己的處境與1940年夏天的英國人相似--裝備的資源太少，面臨的威脅越來越大。正如前空軍部長芭芭拉-巴雷特所解釋的那樣，"目前組成的空軍太小，無法完成國家對它的期望。" 事實上，今天的美國空軍自1947年成立以來，從未派出過如此小而老的飛機部隊。無論是在 1962 年古巴導彈危機之前超過三分之二的轟炸機部隊，還是看主要在1989年萬維網發明之前獲得的戰斗機庫存，美國空軍都缺乏現代高端沖突中日益需要的能力和實力。具有足夠的隱身能力和挑戰同行競爭者所需的信息屬性的機體是非常短缺的--目前只有20架B-2、186架F-22和大約300架F-35。美國空軍的其他作戰部隊由幾千架非隱身的、具有過時的以信息為中心的工業機體組成。

這種能力上的不足非常嚴峻，因為全球威脅環境呈現出令人難以置信的廣泛危險，在這種情況下，最佳的部隊部署將是至關重要的。中國和俄羅斯在威脅譜的高端向美國施壓；像朝鮮和伊朗這樣的中等重量級地區大國由于其核計劃而構成了巨大的威脅；而像伊斯蘭國（ISIS）和基地組織這樣的非國家行為者正在繼續破壞全球關鍵地區的穩定。

由于缺乏足夠的工具，領導人可能沒有足夠的策略選擇來應對這些威脅。2018年，空軍承認長期以來向空軍人員征收的無經費任務，宣布需要增加到386個作戰中隊。總有一天，安全要求必須有足夠數量的飛機和空間系統，以便在面對眾多的、同時存在的全球威脅時提供核心數字能力。

這些兵力結構的不足使空軍更需要建立一個信息系統、連接和C2能力的事業，使其每個武器系統的戰斗潛力最大化。這將需要一種高度相互依存、相互補充的方法來最大限度地發揮任務效果。這就像一個三條腿的凳子，事業的每一條腿都是任務成功的必要條件。以一種更全面的方式來說明：

• 這個概念可以被設想為 "作戰云"--一種作戰模式，其中信息、數據管理、連接以及指揮和控制（C2）是任務的核心重點。作戰云將每一個平臺都視為傳感器以及效應器，并要求C2模式能夠實現自動連接、無縫數據傳輸能力，同時可靠、安全和防干擾。作戰云顛覆了聯合作戰的范式，使信息成為軍事行動的焦點，而不是作戰領域的焦點。這一概念代表了一種演變，即任何領域的單獨聯網平臺都會轉變為 "系統簇"事業，并通過領域和任務相關的聯系進行整合。

它還涉及建立實現預期效果的多種途徑，并為對手提供一個高度分解的殺傷鏈事務，在那里沒有中心的脆弱點。

認識到這一必要性，空軍積極尋求在ABMS和JADC2中利用傳感器技術、數據處理、機器輔助決策工具和連接的最新發展。這些工作是該部門的首要目標。前空軍參謀長大衛-戈德費恩（David Goldfein）將軍規劃了這個新的方向，他解釋說：

• 我所說的是一支完全網絡化的部隊，每個平臺的傳感器和操作人員不是通過點對點的電路連接，而是在一個具有高度彈性和自我修復的網狀網絡中。而且它們也不僅僅是連接--它們是指揮與控制系統的一部分，該系統自動將正確的傳感器與正確的目標配對，融合來自所有平臺和傳感器的數據，自動識別和完善目標，并將武器分配給目標，使我們能夠以同步和同時的方式匯聚效果。

如果空軍要保持一個可行的、相關的和有能力的戰斗力，戈德費恩將軍所描述的以及他的繼任者查爾斯-"CQ "布朗將軍所繼續追求的事務是不可協商的。正如雷達和處理能力等技術重塑了作戰航空，這種高度網絡化的空中指揮與控制結構也將如此。正如第25任空軍部長巴雷特所解釋的那樣，"現代化的關鍵是連接，能夠即時獲得可用的信息"。

然而，為使這種新的載體取得成功，對話需要超越其對連通性的關注。網絡顯然是至關重要的工具，但它們本身并不是作戰目的，也不會神奇地體現出C2。為了滿足未來的威脅環境，空軍必須為其ABMS和JADC2的愿景考慮三個總體原則：

• 1.指揮與控制設計戰略必須將技術和人的智力結合起來，以確保指揮意圖轉化為預期行動。原始數據的快速流動或潛在可操作信息的存在并不能體現任務的完成；它需要一個適當的分層決策網絡--從戰略層面到戰役層面，再到戰術層面的行動，以確保指揮官的意圖得到滿足。連通性、自動化和處理能力是這方面的關鍵工具，但仍然需要人的判斷和參與。這在高度復雜的動態任務中尤其如此，準確的洞察力對管理風險至關重要。C2行為者必須在整個戰斗空間中有效地分層，以符合其分配的職責。這將加強與相關數據流和任務伙伴可靠連接的機會。

• 2.指揮與控制設計必須允許空軍在快速吸收高杠桿系統和流程的過程中，仔細管理過于激進的創作戰作風險。今天的空軍正在以幾十年來未見的規模進行創新。鑒于冷戰后的采購假期，9/11事件后對低端技術威脅的過度關注，以及2011年預算控制法案的有害影響，最近推動擁抱新技術和新概念的潛力，對于空軍有能力面對現在和未來幾十年不斷增長的威脅至關重要。然而，關鍵是不要把技術潛力與保證近期和中期的作戰可靠性混為一談。如果結果未能達到時間表或功能目標，必須存在可行的后備能力。新的解決方案還必須尋求提供替代行動方案，以實現任務目標，以防對手能夠擊敗修訂后的方法。一個漏洞不應該被用來交換另一個漏洞--目標必須集中在廣泛的改進上。這是一個常識性的風險管理策略，在另一個解決方案在最苛刻的壓力下被測試并證明其作戰能力之前，一個解決方案集不會被淘汰。

• 3.指揮與控制設計必須在各種作戰環境中同樣有效。雖然大國沖突的高峰需求必須推動投資的優先次序和相關的作戰概念，但由此產生的能力設計選擇也必須是靈活的，以便在所有的作戰環境中實現任務結果。大量的軍事行動仍然發生在威脅譜的中端和低端。解決方案必須能夠在不損失指揮與控制的速度和有效性的情況下跨越威脅譜進行擴展。人們不會開著F1賽車去雜貨店--必須存在各種選擇，以使任務要求與現有工具相匹配。

這樣的設計原則在目前的公共對話中并不突出，相反，人們的注意力集中在應用于狹窄作戰場景的純技術架構上。形式必須服從功能，如果不追求這種平衡的方法，可能會導致一個非常不理想的系統。

美國防部的戰區作戰管理核心系統（TBMCS）的經驗在這方面是一個警世故事。在20世紀90年代末和21世紀初，TBMCS項目被設計為使空中部分的規劃和控制自動化，但它違反了上述所有三個設計原則。正如空軍技術研究所的一份評估報告所宣稱的那樣，"政府沒有為承包商提供一個操作概念、關鍵操作性能參數或系統規范。" TBMCS項目試圖建立一個由聯合子程序組成的軟件工具，它將有效地對航空部門進行軟件編碼，進入一個新的自動化時代。人機交互是一個次要的問題。它很難理解，很難培訓新用戶，而且使用起來非常有挑戰性。它也是圍繞著一個高端操作的模式建立的，它將堅持一個僵硬的空中任務指令計劃周期。

這與在阿富汗和伊拉克發生的情況完全相反，這兩個國家涉及到高度動態的行動情況，信息的快速處理推動了時間敏感的目標選擇。 在這些行動中，許多TBMCS的子組件被證明是完全不足的。例如，位于卡塔爾支持聯合作戰的美國油輪計劃小組發現TBMCS的燃料計劃程序無法使用，于是退而求其次，通過艱苦的手工計算來確定油輪計劃。然后他們不得不將計算結果手動輸入系統，以使其出現在每日的空中任務指令中。這是一個技術驅動流程的惡劣的例子，而不是務實的任務要求。

MITRE對該計劃的評估研究報告說得好。"采購界有一個烏托邦式的愿景，那就是一個單一現代化的、集成的、聯合的C2系統，但沒有操作人員的要求來支持它，也沒有描述該系統如何作為單一集成能力工作的CONOPS。"

ABMS和JADC2決不能冒同樣的命運風險。美國政府問責局最近一份關于ABMS的報告提出了這種擔憂，特別是關于被充分理解的項目計劃要求的概念。"ABMS要求的唯一現有文件存在于2018年的ABMS初始能力文件中，該文件一般側重于取代AWACS所需的能力。該文件沒有涉及擴大的JADC2要求和ABMS最終有望實現的能力"。這表明在經過時間考驗的信息、連接和C2原則的基礎上還有增長空間。

3 戰斗邊緣：對空戰管理的持久要求

創建一個成功的ABMS和JADC2方法將要求空軍利用先進的技術，如第五代飛機融合、機器學習和無縫系統。它還將要求該軍種的戰術C2專家--它的空戰管理者在整個戰斗空間內運作，包括在其前沿。目前的C2ISR飛機，如AWACS和JSTARS，已經不斷證明了空戰管理者在復雜、高度動態、大規模任務中的價值。

美國空軍的下一代空戰管理人員應該駐扎在特定任務的飛機上，這些飛機具有開放的任務系統架構，高度模塊化的傳感器可以根據需要進行更換，高水平的機載處理，有機的傳感器和先進的網絡連接。除此之外，這些飛機應尋求利用超音速飛行領域有希望的發展成果。多家公司正在設計超音速飛機，它將允許攜帶任務系統和空戰管理人員。這些飛機將具有明顯的速度、高度和生存能力的優勢，應該擴大它們可以飛行的任務類型，增加它們的傳感器的覆蓋范圍，并明顯減少它們被擊落的風險。除了減少在像太平洋這樣的大區域內的運輸時間外，以持續的超音速飛行將使ABMS的效果在一定數量的飛機上能以更靈敏的方式進行響應。

將超音速戰斗管理飛機作為空軍ABMS的一部分，將幫助空軍填補其在信息、連接和C2能力方面的不足。它將在ABMS結構中提供一定程度的冗余，確保指揮與控制從在戰斗空間關鍵區域運作的戰斗管理機中受益。一架具有擴大作戰范圍的戰斗管理飛機補充了像F-22、F-35和B-21這樣的第五代飛機給戰斗空間帶來的信息屬性--特別是只有它們可以安全運行的高度競爭地區。再加上下一代無人駕駛的傳感器-射手和天基傳感器，ABMS的未來愿景看起來非常強大，但仍然允許為較低層次的突發事件或突發的挑戰抽調人員。

最后，美國空軍的ABMS和JADC2愿景的成功將歸結于該系統收集信息、處理信息和管理團隊成員的能力，以便在一個高度動態的環境中最好地實現任務目標。這些都是自戰斗航空早期以來一直在發揮作用的目標。技術正在發展實現這些功能的方式，但基本原理保持不變。信息、連接和C2等要素必須被理解為獨立的、單獨的，盡管是高度相互關聯的任務資產，并以此進行管理--需要平衡。未來的成功將要求擁抱任務的成熟組成部分，同時利用先進技術將該功能的有效性、效率和復原力提升到一個新的水平。

注：美國防部對C2的定義

（來源: DOD Dictionary of Military and Associated Terms (as of 2021), p. 40.）

• 指揮：武裝部隊中的指揮官根據軍銜或任務對下屬合法行使的權力。

• 指揮和控制：指適當指定的指揮官在完成任務的過程中，對分配的和附屬的部隊行使權力和指導。

• 指揮與控制體系：指揮官根據所分配的任務規劃、指導和控制部隊行動所必需的設施、設備、通訊、程序和人員。

4 信息、連接和C2--一部進化史

理解美國空軍前瞻性的ABMS和JADC2愿景的最好方式是認識到信息、連接和C2在整個航空航天力量的歷史中的演變方式。在這一歷程中，我們看到了一系列進化的方法，從戰斗航空先驅時期的飛機在天空中漫游，只有極少的決策質量信息，到來自戰斗空間最前沿和高級領導層的壓倒性態勢感知和互聯性。

通常情況下，C2和信息（以情報、監視和偵察為幌子，或ISR）這兩個不同的實體被不適當地混為一談，好像它們是一個C2ISR，而連接通常被認為是這個結構中的一個沉默部分。然而，這三個組成部分是現代軍事行動的獨特特征。它們不應該被視為鎖定在一個固定的、統一的模式中，因為創新的速度和現代作戰環境的需求將使它們的參數迅速演變。從根本上說，這一切都歸結為利用任何能夠最大限度地了解情況的方法，在正確的時間和地點安排任務資產，以最好地實現預期的指揮目標，同時不造成不必要的脆弱性。這需要洞察力、判斷力和決策力。隨著時間的推移，C2、ISR和鏈接之間的關系和交互的變化主要集中在決策的規模、范圍和速度上，因為技術的進步推動了其變化。如圖1所示，這可以通過七個主要時代進行最佳總結。

圖1：過去110年中C2、ISR和連接性之間關系和交互的變化時間表。

一戰（WWI）	Opening of WWII	Early WWII	Early Cold War	Mid-Cold War	Early 2000s to present day	ABMS and JADC2
C2的基本措施	由地面的傳感器、控制器和無線電通信授權的早期網絡化操作	基于飛機的傳感器與地面的傳感器和相關的C2功能配對	越來越復雜的傳感器網絡，先進的控制站，以及越來越自動化的數據傳輸	C2控制功能向天空的過渡	分布式傳感器、處理能力和連接性創造了傳感器射擊綜合體	代表這一演變的下一步

沒有什么比第一次世界大戰的戰斗航空更能說明信息、連接和有效C2不足的概念了。由于缺乏關于敵機位置的任何形式的實時情報，戰斗機飛行員不得不依靠他們在空中目視發現對手。"黎明巡邏（dawn patrol）"一詞成為了飛機在空中尋找對手的同義詞。即使飛行員發現了他們的對手，他們也缺乏諸如無線電等手段來呼叫友軍支援。指揮官不得不使用大量的空中力量來達到其預期效果方面的知識不足。早期的轟炸機行動也是如此。正如第一次世界大戰的戰斗飛行員和未來的皇家空軍（RAF）空軍指揮官約翰-斯萊索（John Slessor）所解釋的："我們的方法和技術，即使在戰爭結束時，也是非常原始的。在早期，甚至沒有投彈瞄準器這樣的東西，轟炸是通過'夾擊和碰運氣'的方法進行的。" 一架飛機的價值總是會受到影響，除非它在正確的時間和正確的地點發揮了作用。這使得飛行員們在很大程度上依賴于巨大數量來增加他們發現所需任務目標的幾率。

創新：基本的信息網絡。空軍對更好的決策信息的需求并沒有消失。在一戰后的幾年里，他們開發了傳感器、數據融合中心和信息網絡，為天空帶來有效的態勢感知和C2。這種投資在二戰期間被證明是非常有價值的，最著名的是1940年不列顛戰役。由于戰時預算緊張，皇家空軍擁有的戰斗機和訓練有素的飛行員太少，無法通過單純的數量來防范德國的空襲。皇家空軍必須確保它能在適當的時間和地點明智地集中為數不多的防御性資產來對付德國的空中攻擊。沿著英國東南海岸線的雷達站在德國轟炸機編隊穿越英吉利海峽時探測到它們。信息融合中心將解釋這些數據，將其與地面觀察員提供的額外報告相結合，在繪圖板上繪制德國編隊的位置，然后命令特定的皇家空軍戰斗機部隊上天。由于有一種被稱為 "識別敵我"（IFF）的特殊轉發器，空中的英國飛機可以很容易地與敵機區分開來。由于能夠區分皇家空軍戰斗機和敵方飛機，控制人員將向防空資產提供實時位置，以攔截德國轟炸機。這項事業與第一次世界大戰中的大規模黎明巡邏具有天壤之別。

地面電子輔助工具被證明對沖突雙方的轟炸人員都是有益的，他們各自使用無線電定向方法來引導各自的機組人員到指定的目標，并示意何時在目標點上空釋放炸彈。在沒有這種系統的情況下，英國分析家證實，英國皇家空軍轟炸機司令部的絕大多數夜襲都是在巨大的半徑范圍內投彈，距離預定目標5英里以上。

創新：基于飛機的傳感器。當雷達被安裝在夜間戰斗機上時，空中信息收集和C2的第三次重大迭代發生了，因為需要更多的信息保真度，而不是僅僅從地面站提供的信息，這是武器系統的開始。C2中心將防衛的戰斗機引向他們的目標，然后安裝在飛機上的雷達為攻擊提供最后的指導措施。飛行員的注意力現在是由他自己的眼睛或地面傳感器以外的東西決定的。這也產生了一個新生的網絡系統，在這個系統中，地面能力、飛機傳感器和作為融合中心的飛行員合作，以產生預期的結果。最初的應用在戰爭期間被各方擴大，包括在夜間和陰天條件下用雷達引導轟炸機。

創新：地基傳感器網絡和早期自動化的出現。當美國發現自己在冷戰初期面對蘇聯時，防空系統產生了空中C2的第四次重大發展。在大范圍內快速移動的威脅需要快速探測和緊密協調的攔截。沿著蘇聯配備核武器轟炸機最有可能襲擊美國的路線，建立了大規模的地面雷達系統。這些雷達將數據流向麻省理工學院開發的半自動地面環境（SAGE）防空系統，該系統包括多個中央控制設施，將原始輸入的數據處理成可操作的信息。這些中心然后直接連接到防空戰斗機部隊，它們構成了一個比二戰時存在的更大、更快、更復雜的系統。由于對速度的需求和必須快速進行的復雜計算的數量，自動化越來越多地取代了以前由人類執行的功能，以爭取時間效率。

作為這種對速度和精度需求的一部分，控制人員通過自動數據鏈路發送信息。這些傳輸雷達圖、目標信息和基本導航輸入的電磁手段允許分布式資產之間自動傳輸數據，并在很大程度上取代了無線電語音通信。到20世紀50年代末，數據鏈十分先進，以至于地面控制單元可以連接到防空戰斗機的自動駕駛儀并將其引向目標。從原始數據到所需輸出的快速處理給防空部隊帶來了決策速度的好處--在正確的時間和地點迅速集中可用的資產來對付非常快速、動態的對手。二戰時期的手動系統，雖然在理論上與冷戰時期的后繼者相似，但在涉及噴氣機速度的跨洲情況下，無法快速運作。

圖2：1972年，一架美國空軍EC121D"警告之星"飛機在泰國上空執行空中預警和控制任務。

創新：過渡到機載C2。這種快速決策的價值產生了C2進化的第五個時代。像空軍的EC-121 "警告之星 "和海軍的WF-2 "追蹤者 "這樣的飛機整合了監視雷達、通信和訓練有素的機組人員，為防空資產提供靈活的傳感器覆蓋、機載信息融合能力以及指揮和控制指導，這些飛機現在被稱為指揮、控制、情報、監視和偵察（C2ISR）系統。這些飛機專注于擴大美國本土的防御網，將傳感器和C2置于偏遠地區，如海洋上空，或置于前沿作戰地點。這些系統也可以在戰爭時期部署。

這些C2ISR飛機在1965年至1972年期間在東南亞上空的炮火中確定了他們的新角色。空軍和海軍的EC121飛機由于其大雷達孔徑，能夠跟蹤友軍和敵軍飛機。機上的技術人員能夠盤查和跟蹤敵機識別敵我的轉發器，從而提供有價值的位置數據。飛機上的語言學家還能夠監聽敵方的無線電傳輸，并提供進一步的相關數據，以幫助美國戰斗機飛行員成功地與敵方的米格機交戰并摧毀它們。將這種融合的機載C2ISR技術與舊的探測方法相比較，一名空軍EC-121機組成員解釋說："我們能夠探測到我們以前沒有看到的飛機。意識到過去有那么多的飛機我們沒有看到，這有點嚇人。"

在這個時代，在北部灣的飛機和海軍艦艇之間還發展了多域的C2工作，收集、融合和傳遞重要的威脅數據。在泰國的那空帕儂空軍基地，美國運行著一個被稱為 "茶球"的C2系統，它可以處理信號情報、電子排放數據和雷達截獲的大量數據流。然后，它可以將它們結合起來，提供一個實時情況，幫助在正在發生的空戰中作出指揮和控制決策。

也不是所有的決策進展都發生在C2ISR專用系統中。像F-4 "幻影"、A-6 "入侵者 "以及后來的F-111 "土豚"、F-15 "雄鷹 "和F-14 "雄貓 "這樣的作戰飛機都是通過增加使用復雜的機載傳感器和計算能力來實現的。這種技術，加上更廣泛的C2ISR，使機組人員能夠執行更復雜、要求更高的任務，而且成功率更高。

然而，信息在戰斗空間中的提升有一個缺點。傳感器和C2結構的威力明顯增加，但數據卻以一種高度無序的方式被扔給了空軍人員。在功能和傳輸方面彼此完全分離的聯合系統，實際上是將空勤人員淹沒在太多的數據中，這些數據通過不連貫的音頻和原始的視覺手段流向他們。一個人類機組成員能夠吸收、處理并同時采取行動的數據實在是太多了。空軍F-4 "幻影 "飛行員、在越南上空執行過151次戰斗任務的老兵理查德-博羅夫斯基上校解釋了他在一次任務中面臨的數據飽和挑戰，這次任務幾乎使他喪生：

• 當時發生了很多事情。雷達告警設備讓我們知道，敵人的導彈正在向我們發射。我有來自一個機構的實時情報，告訴我們米格機正從我們身后飛來，要進行攻擊。我們有來自北部灣的航母的地面控制，告訴我們米格機與我們的關系大約在哪里。我們聽取了上層的意見。還有其他人在壓制AAA和防空導彈--所有這些都在同一個頻率上或在我們所聽的不同頻率上。我可以聽到我的空對空導彈發出的咆哮聲--熱尋的聲音很特別......當然還有來自雷達警告設備的所有噪音。恰好，一架米格機從我身后飛來，我的僚機看到了他，試圖警告我那架米格機。我沒有聽到警告，我看到一枚導彈飛過--這是他的第一槍，他沒有擊中。我試圖轉身離開......第二次導彈射擊只設法損壞了我的飛機，我把飛機帶了回來。但我從未聽到我的僚機呼叫我，試圖告訴我后面有一架米格機。當我回到基地后，我聽了這次任務的錄音，他清楚地告訴我有一架米格機在那里，我應該怎么做才能避免攻擊。我沒有聽到。我當時已經完全超負荷了。

博羅夫斯基并不是唯一在處理這種數據洪流的人。著名的二戰王牌飛行員和越南期間第8戰術戰斗機聯隊的指揮官羅賓-奧爾德準將描述了類似的挑戰和管理數據流的即興手段：

• 沿著紅河往上走......我們有一個程序，我們開始關閉諸如薩姆彈的探測裝置的東西。它發出噪音，讓你感到不安。我們關閉了警衛頻道，因為在緊急情況下總是有人在尖叫。我們會關掉側翼飛機的咆哮聲。我通常會讓后座的武器系統操作員用冷麥克風，這樣我就聽不到他的聲音了......這樣我就會關掉所有的噪音，可以集中精力處理手頭的事情了。

一個人在某一時刻能夠聽到、看到、處理和勝任的行動只有這么多。只有當數據能夠隨時轉化為可操作的知識時，它才是有用的。

認識到這個問題，空軍和海軍在越戰結束后的幾年里，一直在研制下一代C2ISR飛機，這些飛機可以更加專注于處理數據流，使機組人員只需要知道滿足指揮官意圖所需的數據。由此產生的飛機包括空軍的E-3預警機和海軍的E-2鷹眼。時任空軍戰術空軍司令部司令的羅伯特-狄克遜將軍解釋了像AWACS這樣的系統所帶來的價值：

• 通過使用E-3，擴展了具有生存能力的預警和控制的監視范圍，遠遠超過了地面系統的限制，可以為文職和軍事領導人以及戰斗管理者提供前所未有的潛在或實際的戰斗場面，并且是實時的。有史以來第一次，人們可以在沖突前或沖突中對空中和（如果需要的話）地面和海上行動有一個即時、真實、確定的看法。

這種知識的價值是至關重要的，因為正如狄克遜進一步闡述的那樣，"對潛在的敵對空中活動的完美預見將使指揮官能夠在適當的時候以經濟和大規模的方式部署其部隊，以進行威懾或戰斗。我們將有時間進行思考、推理和行動，而不僅僅是反應"。數據轉化為信息并作為可操作的知識，是最好地利用現有部隊以完成任務意圖的關鍵。

E-3和E-2并不是越戰后幾年內開發的唯一以信息為重點的新資產。這個網絡中以地面為重點的部分是在20世紀80年代末和90年代初由E-8聯合監視目標攻擊雷達系統（JSTARS）構建的--這架飛機攜帶一個強大的以地面為重點的雷達，能夠跟蹤車輛、船舶和其他感興趣的物品；分析機上的數據；并通過戰略、作戰和戰術結構將感興趣的關鍵點傳遞給個體。為了說明這些系統的威力，E-8的雷達在一次任務中可以查看19,000平方英里的范圍，其雷達能夠探測到超過120英里的目標。

空軍用地基控制系統對這兩個系統進行了補充，這些系統結合了傳感器和與機載C2ISR飛機的聯系，以擴大視野。這些資產在部隊將長期駐扎并允許進入的地區提供態勢感知和指導。它們作為C2的一個分層部分，在后方梯隊作戰地點特別有用。在許多方面，它們就像駐扎在地面的預警機。

在C2層次中的AWACS、JSTARS和地面控制站之外，還有一個高級作戰指揮級別的中心，現在被稱為空中作戰中心（AOC），它提前幾天執行任務規劃，并在必要時為現場活動提供實時投入。它是空軍戰區空中控制系統（TACS）的高級元素，也是空軍部隊指揮官（COMAFFOR）為聯合部隊空中組成部分指揮官（JFACC）提供規劃和執行戰區范圍內空天力量設施的地方。當COMAFFOR同時也是JFACC時，AOC也是聯合空中作戰中心（JAOC）。在盟軍或聯盟（多國）行動的情況下，AOC也是一個聯合航空作戰中心（CAOC）。

從越南發展起來的系統提供了重大的進步，但在1991年的 "沙漠風暴 "行動中仍然遇到了挑戰。指揮中心--當時被稱為戰術空中控制中心（TACC）--是 "沙漠風暴 "空襲行動的策劃地。多個地面C2系統與空中C2ISR節點（如AWACS和JSTARS，它們也在戰術和作戰指揮層面提供實時指導）相結合，向TACC提供信息。單個作戰飛機也利用其機載傳感器和處理能力來保持其態勢感知。

當時TACC的C2流程和程序已經過時，無法跟上沖突的快速步伐。這就需要臨時的程序和變通方法來優化空戰。信息仍然難以獲取，許多信息被封鎖在作戰和戰術用戶之外--例如，及時的空間圖像。由于官僚決策程序旨在支持冷戰時期可能發生的交戰，如華沙條約組織的部隊通過富爾達峽谷入侵西歐，這些作戰和戰術層面的行動者缺乏對相關情報衛星的任務授權。在這種結構中，基于不斷變化的任務要求和信息共享的動態調整沒有被優先考慮。大多數任務仍然是根據預先計劃的任務、指定的時間和交戰路線來執行。實時的、動態的任務分配是罕見的。

圖3：2012年，美國空軍第963空降兵控制中隊的一架E-3飛機。

創新：過渡到分布式傳感器-射手綜合體。認識到在像 "沙漠風暴 "這樣的快節奏行動中指揮和控制的極端重要性，空軍在 "沙漠風暴 "之后和整個90年代開始對其C2結構進行現代化改造。在21世紀初，空天作戰中心（AOC）被賦予了自己的名稱，AN/USQ-163 Falconer，作為一個武器系統。先進的天基傳感器和遙控飛機（RPA）上的傳感器也逐漸進入這個分層系統，這要歸功于將這些信息從情報界過渡到作戰領域的技術和相關作戰概念。對于后者的發展，引入由武裝的、配備傳感器的和高度連接的RPA提供的持續監視，導致了一個真正統一的、綜合的傳感器-射手結構。這是信息、連接和C2之間相互作用演變中一個根本性的游戲規則改變者。

在2001年9月11日的襲擊之后，一場針對恐怖分子和一系列非國家行為者的不同類型的戰爭推動了新的信息、連接和C2需求。這些反恐行動引入了兩個不同的趨勢：希望瞄準短暫的目標點，同時盡一切可能限制附帶損害。這不僅推動了資產的微觀管理，而且使空軍傳統的C2理論從集中式控制/分布式執行轉變為集中式控制/集中式執行的做法。不做錯誤的決策成為壓倒一切的目標。

這在很大程度上是由信息、連接和C2的第六次重大發展實現的。網絡連接領域的技術進步、高保真傳感器、RPA的持續監視以及計算能力的巨大提升，使戰斗邊緣的態勢感知和決策取得了革命性的進展。這些技術也有助于模糊不同級別的指揮，因為它們使高級領導人能夠 "進入 "駕駛艙或實時觀察戰斗空間發生的情況，并指導最高戰術級別的決策。這種集中化減緩了C2的速度，因為行動者試圖最大限度地利用信息來指導無懈可擊的、近乎完美的動態行動。事實證明，追求完美的目標與追求勝利的目標大相徑庭，而且更難實現。

另一個趨勢是由于AN/USQ-163 Falconer AOC中的組織程序不合時宜，導致部隊協調不力。例如，AOC系統對ISR飛機和攻擊飛機使用不同的規劃程序。在技術允許傳感器-射手飛機的概念和高度整合的團隊時，對這兩種能力的分離規劃導致了錯失機會和任務的不優化。換句話說，"ISR "飛機可以執行攻擊任務，而 "攻擊 "飛機可以執行ISR，但既定的規劃程序不允許這種任務分配，這就導致了錯過協調和部署機會。據一位空軍C2專業人員說，因未優化的C2而錯失機會是慣例：

• 一架C-130可能會將物資空投到一個被小武器防空炮火限制的空投區。空投可能就在MQ-1 "捕食者 "的軌道下進行，但 "捕食者 "機組人員不會知道空投的計劃，更不用說掃描對C-130的威脅了--除非被支持的部隊碰巧要求它這樣做。同時，在一個區域指揮部，一架F-16戰斗機沿著友軍第二天要巡邏的路線進行武裝偵察，對處于重疊軌道上的MC-12戰斗機已經發現并固定了一個高價值目標的事實視而不見，希望在連帶問題阻礙攻擊之前，打擊資產能夠到達該地區。一架HH-60在執行傷員疏散任務時遭到射擊，而不知道下一個殺傷箱里有一架符合桑迪標準的A-10。這些都是根本性的破綻。

導致這類障礙的原因--至今仍然存在--是目前獵鷹空天作業中心設計的結果。該設計是圍繞 ISR 的單獨任務程序構建的，該程序使用稱為資源集成、同步和管理規劃工具 (PRISM) 的系統，并強制使用 TBMCS 的應用程序。這反映了一種過時的任務執行模式，必須在ABMS和JADC2中加以修正。美國部隊不能在未來的戰場上這樣操作，因為在未來的戰場上，他們的能力和實力都將被限制在極限。部隊高度減員的風險使情況更加緊張。規劃和任務分配過程應該合并，以確保統一和優化，無論飛機的分類。這反映了一個綜合的、協作的傳感器射擊的現實。技術已經使傳統的AOC組織結構變得過時。它要求改變為所有飛機--在某些時候也包括航天器--的綜合規劃和任務分配過程。

在回顧這段變革和創新的歷史時，重要的是要通過發揮三個核心要素的視角來看待它們--信息、連接和C2。處理能力等要素的進步從根本上影響了事業的速度和規模，但核心要素卻沒有改變。這強烈地表明，建立明天的系統將繼續需要在這三個方面進行平等和綜合的發展。

部隊的成功部署在很大程度上依賴于C2在整個系統中的適當分層，以便在快速變化的情況下最好地實現預期目標。為了實現這一目標，分析、規劃和設計部隊的部署使用應該在戰役層面上進行，通過在空中作業中心建立總的空中攻擊計劃和其行政傳輸文件--空中任務指令。然后，空中作業中心應與戰區空中管制系統的執行要素一起實時指導資產，確保指揮官的意圖得到維持。最后，作戰部隊應充分利用他們的態勢感知，并盡可能地參與其中，了解該意圖。正如越南沖突的經驗所揭示的那樣，如果前線行動者被太多不同的信息輸入所沖擊，表現就會下降。關鍵是要過濾信息，以確保每個行動者收到所需的信息，而不是無關緊要和分散注意力的信息。然而，這其中的一部分涉及到劃線，否則系統就會因為太多的行為者阻礙進程而變得緩慢，阿富汗和伊拉克的情況就很明顯。如果所有行為體之間的連接不能以一種持續的、有保證的方式保持，它也可能變得過于脆弱--鑒于未來的高端威脅，這一點越來越令人擔憂。這不再是關于消除沖突的問題，現實要求協作性的、反應迅速的整合。這些經驗經受住了時間的考驗，因為聰明的團隊合作會產生更好的任務結果。

ABMS代表了這種演變的下一步。縱觀歷史，可用信息、連接和C2水平在形成軍事作戰概念和戰略方面發揮了關鍵作用。一支缺乏這些屬性的部隊需要使用多得多的體量來實現作戰目標。換句話說，這是一個涉及確定性水平的過程--指揮官知道的越多，他們就越能集中精力實現目標。

5 信息、連接和C2演變的下一步：ABMS和JADC2

美國現在發現自己處于一種 "回到未來"式的情景中，因為同行競爭對手確定了戰斗空間的優先次序。空軍不再像在阿富汗和伊拉克的天空中經歷的那種放任自流的環境，他們必須準備好應對令人難以置信的復雜、快速、危險和動態的作戰，對抗更先進的對手。他們的成功將取決于他們以協調的方式在整個戰斗空間內同時開展行動的能力，并超越對手。對手將瞄準美國空中力量至關重要的每個要素--美國戰區作戰基地、任務飛機、后勤和信息網絡。對于后一點，頂級對手現在認為拒絕信息、連接和C2是他們的主要軍事目標。正如美國國防部2020年關于涉及中國的軍事和安全發展的報告所強調的，"實現信息主導地位和拒絕對手使用電磁波譜是在沖突中抓住和保持戰略主動權的必要條件。"

這使我們看到了目前的狀況。空軍認識到了這些挑戰，并且早就意識到了自己的不足之處。這也是它正在改變其目前的信息、連接和C2的方法的一個主要原因--ABMS和JADC2的模式。

今天的ABMS和JADC2愿景在很大程度上可以追溯到2000年，當時空軍領導人越來越意識到E-8 JSTARS的機體年齡。這引發了一系列更廣泛的考慮，審查了替換方案。雖然這些飛機是在20世紀80年代末和90年代初投入使用的，但JSTARS的機身最初是在60年代建造的。長期的可使用性是一個新的問題。空軍已經進行了一次努力，通過E-10計劃對飛機及其相關任務系統進行資本重組，但后來被取消。在同一時間范圍內，技術也在迅速變化。早在2008年，時任空軍ISR主管的Deptula中將就開始努力研究不同的地面移動目標指示器（GMTI）的托管方式，而不是簡單地將其放在更新的替換飛機上。后來，他將他的想法整合成一個概念的描述，將傳感器、射手和效應器連接成一個 "作戰云"的概念，這就是ABMS和JADC2的前身。

2010年，空軍啟動了一項替代方案分析（AOA），涉及如何以JSTARS GMTI最佳方式執行空中C2ISR任務。這最終演變成了對新的載人飛機的要求，C2機組和ISR GMTI傳感器以類似E-8的方式在同一機身上共處。增長的主要領域是更新的傳感器、處理能力、連接性和自動化，這將抵消一些空戰管理人員的工作。

2017年，空軍領導層發出信號，他們正在考慮用不同的載體來調整JSTARS系統的資本化。空軍作戰司令部司令邁克-霍姆斯將軍解釋說："世界在變化；威脅在變化。我們將審視我們所面臨的所有威脅。"軍方領導人越來越擔心，像JSTARS這樣的大型傳感器發射飛機，或其擬議的替代品，在圍繞中國或俄羅斯等對手的預期高端威脅環境中無法生存。為此，空軍利用最初專注于AWACS資本化的AOA來研究更廣泛的C2和ISR任務集。

隨著空軍2019財年預算申請的提交，軍方領導人正式終止了計劃中的JSTARS資本重組工作，并提出了網絡化ABMS愿景作為首選解決方案：

• 先進作戰管理系統（ABMS）是一個系統構架家族，通過聯網、攝取、融合和優先處理來自分類傳感器的數據，提供作戰管理和指揮與控制能力。ABMS不是一個單一的記錄程序，而是一種由多個綜合系統和程序提供的能力，并將由ABMS架構師進行橫向管理。ABMS將通過一個三階段的戰略來開發傳感器、作戰管理和指揮與控制系統以及通信。

ABMS的第一個階段旨在利用現有的記錄項目來獲得預期的效果。第二和第三階段應該使用越來越多的分類方法，主要依靠新技術--其中絕大部分仍然是高度機密。這不僅僅影響E-8；正如當時負責采購、技術和后勤的空軍助理部長威爾-羅珀博士在國會證詞中解釋的那樣，"ABMS將能夠執行與JSTARS和AWACS平臺相關的任務集，并可能承擔戰區空中控制系統的其他角色。

這使得ABMS網絡化方法成為當前的記錄項目，最終將取代E-3預警機和E-8 JSTARS等飛機。它是由傳感器、處理能力、融合、人工智能和數據傳輸網絡組成的生態系統，將賦予現代C2：美國防部現在稱之為聯合全域指揮與控制的概念。當涉及到軍事概念時，詞語很重要，而 "聯合全域 "這一短語是指任務系統以不分領域的方式實時協作的概念。ABMS和JADC2團隊的組成將基于在特定的時間和地點建立最佳的伙伴關系，以達到比任何單一資產可以單獨完成的更好的預期效果。由一個領域的系統收集的數據將被處理并驅動系統中其他地方行為者的行動，如果這些行為者處于一個更好的時間和地點來實現預期的目標。正如空軍的一份文件所解釋的，"聯合全域指揮與控制將來自所有領域的分布式傳感器、射手和數據連接到所有部隊，以便在規模、節奏和層次上實現分布式任務指揮，完成指揮官的意圖--與領域、平臺和功能通道無關。"ABMS是實現這種協作的技術手段。

這項工作的規模和范圍是整個空軍的事業，遠遠超出了對JSTARS或AWACS等特定飛機的資本化。正如威爾-羅珀博士所解釋的，"我們要做的是確保機器對機器的數據傳輸無處不在，因此，如果任何傳感器看到了什么，這些數據就可以毫無障礙地提供給任何地方的射擊者。"空軍ABMS首席架構師普雷斯頓-鄧拉普認為，這項努力真正歸結為 "通過整合使這些平臺比它們單獨存在時更好。"

一個簡短的場景可以幫助說明空軍的愿景。ABMS可以使一架F-35和一架B-21在使用其武器有效載荷后，有能力協同向位于近海的海軍或盟軍艦艇提供高保真的目標瞄準點信息。這些地理上分離的飛機通過ABMS網絡作為一個團隊聯合行動，可以使該艦向一個或多個目標發射武器。通過合作，這些不同的武器系統可以在戰斗空間中創造出超過它們中任何一個單獨實現的效果。這一切都歸結為收集不同的信息流，將它們融合成一個整體，揭示出比任何單獨來源所能提供的更多的戰斗空間知識，并為能夠滿足預期任務目標的效果器分配任務。當然，這只是ABMS實現的許多潛在組合中的一個小插曲。有的時候，來自不同平臺的多個效應器可能會結合起來產生一個單一的結果。在這一點上，F-35可以干擾位于目標周圍的敵方防御系統，而B-21則利用天基傳感器提供的信息發射彈藥，成功穿透被破壞的防御系統并非常精確地打擊目標。這是ABMS使先進的協調水平成為可能的一個例子，它將在同行的沖突中產生新的巨大優勢。正如前空軍參謀長戈德費恩將軍對ABMS構建使未來部隊成為可能所解釋的那樣，"如果我們把它們連接起來，我們就會有可用的選擇，我們可以把今天沒有的東西扔給對手。"

注：第五代飛機和現代戰斗的C2ISR

• 第五代作戰飛機是新作戰環境中的關鍵角色。F-22、F-35以及最終的B-21利用隱身技術和電子生存手段，將它們的傳感器套件、處理能力以及與其他作戰系統協作能力帶入了戰場。

• 與越南時代的戰斗機不同的是，機組人員被太多不同的信息“塞滿”，第五代處理技術將飛機上和機外收集的大量數據轉化為決策質量信息。他們可以觀察事物并進行作戰級別的評估--這曾經是大規模C2和ISR的唯一權限。

• 有些時候，第五代飛機實際上可以作為一個C2和ISR節點。這個等式中的限制因素是，在主要的任務責任中，一個戰斗飛行員能夠處理多少信息和C2職責，避免威脅，以及在高度動態環境中發生的快速決策。

雖然這項事業的技術是新的，但總體意圖和宏觀結構是經過時間考驗的。不列顛之戰有其傳感器和通信系統網絡。C2專家可以指揮戰斗機飛行員，作為他們指令的動力實現者。戰斗機可以通過無線電通信和練習戰術來進行團隊合作。ABMS和JADC2在規模、范圍和速度上擴大了這種模式。然而，其好處仍然是一樣的，就像充分利用現有資產以實現信息和決策優勢的基本方法一樣。由于技術的進步，機器自動分享數據而無需人類參與、無縫協作和共同實現目標的能力只是該結構的下一個增長階段。考慮到在不斷增長的威脅環境中，部隊的力量捉襟見肘的現實，空軍必須采用這種方法。

ABMS作為信息交流的技術手段--數據流動的電子基礎設施--以及JADC2作為更高層次的任務分配，使指揮官的意圖與作戰和戰術層面的行動相一致，一些關鍵問題出現了：

• 1.如何對這樣一個大型事業系統所收集的大量數據進行有效的過濾和融合以防止飽和；以及

• 2.誰或什么在行使C2？

回答這些問題將說明提供一套能力和作戰結構至關重要，它將以一種作戰上的響應、相關和彈性的方式運作。這就是使ABMS計劃成功的原因，而不是像TBMCS那樣的技術投資計劃的簡單更新。這些答案也將為那些尋求更好地了解ABMS的國會議員提供信息。正如眾議院軍事委員會的一位工作人員所解釋的那樣："自它首次推出以來，在過去的兩年半到三年里，ABMS的概念應該是什么，已經發生了很大變化。委員會仍在尋找一些額外的信息，并更好地澄清所有這些錢的用途。

然而，有一件事是肯定的--如果主要關注點只在提高連接性，那么這個邁向ABMS和JADC2的旅程就不會成功。歷史已經說明，大量的信息流并不能產生更好的決策方案。正如1999年蘭德公司的一項C2研究強調的那樣，"在信息和通信能力豐富、幾乎無限的時代，決策者越來越多地面臨著信息過多而不是過少的問題"。蘭德公司的報告指出了明顯的解決辦法。"了解什么信息對決策最重要--以便被傳達、處理或顯示的信息可以被限定--是設計計算機輔助決策支持系統的一個主要問題。"信息過多的問題與越南沖突中飛行員面臨的問題相似。它也發生在2000年和2010年，當時RPA收集數據的速度在戰爭史上是前所未有的。他們收集信息的能力遠遠超過了有效利用所獲信息的既定手段。這導致了在處理、利用和傳播（PED）過程中的崩潰。有一次，PED領域的飛行員看到所產生的傳感器數據量增加了5000%。空軍ISR主管當時創造了一個短語，"我們在傳感器中游泳，所以我們需要確保我們不會被數據淹沒。"知道如何識別什么是重要的，通過知情分析使其有意義，將其與其他重要信息融合，并將可操作的知識及時傳遞給相關人員證明是非常困難的。國防部最初的反應是簡單地在這個問題上投入人力，但事實證明這種解決方案很麻煩，成本很高，而且相對于滿足實時任務需求來說太慢。此后，通過技術改進程序的努力有所幫助，但數據的增長仍然遠遠超過了將其轉化為可操作信息的可用手段。

這一經驗對ABMS和JADC2的設計師來說是一個警告。鑒于構成該系統的節點數量，處理、過濾和引導信息流與整個戰斗空間更廣泛的C2愿景相一致的挑戰將升級到以前無法想象的層次。在過去，數據流是有限的，僅僅是因為沒有那么多的收集者，而且管道限制了信息的有效覆蓋。現在，任何人都有可能看到任何東西，這就像同時觀看你所有的有線電視臺。理論上會有很多信息在發揮作用，但現實中會無法使用。ABMS和JADC2必須包括一種有效的自動化手段，了解戰斗空間中的哪個平臺、單位或個人需要什么信息，什么時候，以及多長時間。

第五代技術是解決方案的一部分。現代技術，特別是第五代處理、融合和顯示技術，已經在這方面取得了重大進展--特別是在將大量數據轉化為可操作信息方面。然而，這些系統仍在一個確定的區域范圍內運行。有著第五代飛機使用經驗的現代飛行員還擁有對他們周圍的戰斗空間的巨大優勢，而這種優勢以前只保留給AWACS或JSTARS飛機。他們的機載傳感器、將機外數據自動融合到他們的有機態勢顯示中的能力，以及他們不斷評估環境中的突發威脅的能力是令人難以置信的。

然而，這些飛行員也在有爭議的空域中快速飛行，兼顧無數的任務。他們的重點是在一個有限的地理空間內的特定任務。他們往往不能把行動作為一個整體來看待。飛行員也必須把注意力集中在控制他們的飛機上，而不僅僅是處理大量涌入的融合的、可操作的信息。在這一點上，第五代作戰部隊仍然需要空戰管理者，他們吸收戰區數據并發出類似于足球四分衛的指令。正如蘭德公司的C2報告所解釋的那樣，"指揮既是一種組織功能，也是一種認知功能，而技術本身并不是萬能的。"

AI、自動化和機器學習也是解決方案的一部分。ABMS和JADC2將極大地擴展信息網絡。機器學習、自動化和人工智能無疑將進一步協助這一進程，但必須有一個深思熟慮的計劃，以確保作戰概念能夠擴展到允許充分開發新技術所提供潛力的層次。這與C2和適當的分級決策者的概念有關。戰爭的成功取決于將指揮官的意圖轉化為整個戰斗空間的作戰和戰術行動。對一個同行對手的作戰行動，每天可能會發生數千次大的行動和數萬次小的行動。自冷戰結束以來，空軍還沒有在這種規模和同行沖突場景所需的內在決策并發性方面進行過思考。考慮到政治和行動上的限制，反叛亂行動的規模要小得多，速度要慢得多，強度要小得多，而在一場重大的戰爭中，每天都會有數以千計的行動被執行，后方指揮部的位置會受到攻擊。此外，在9-11事件后的反恐和反叛亂行動中，美國部隊幾乎總是可以依靠總的信息連接，這鼓勵了戰略上實時地深入到作戰和戰術情況。大規模的同行對手的情況是不可能允許這種做法的。事件將發展得太快，它們將太復雜，而且連接性將受到持續的攻擊。

人工智能、自動化和機器處理可以將某一層次的數據轉化為立即可操作的信息，在一線駕駛艙中具有相關性和增值性。考慮到威脅警告檢測到一個地對空導彈地點并建議一個替代的飛行路線。自動化系統還可以跟蹤任務的進展情況，并根據實時發展情況對任務目標進行優先排序。例如，如果瞄準一個指揮中心是當天活動的首要目標，而最初負責這項任務的打擊包在前往目標的途中被中止，那么這一行動可以被發現。攻擊的責任可以重新分配給另一組具有適當任務屬性、物理距離和燃料狀態的飛機來執行任務。

人工智能、自動化和機器學習將不會取代人類的戰斗管理者。根據指揮意圖和更廣泛的政治和軍事目標有效地投射空中力量，并不是與一套預先確定相聯系的機械行為。它涉及到處理許多因素--許多因素都不明確，并迅速行使最佳判斷力。當領導層的假設被證明是不正確的，而任務條件與預期相差甚遠時，事情就變得棘手了。盡管自動化將縮小配對過程并幫助決策，但在某些時候，一個適當的分級指揮層必須確保所采取的行動將產生最佳的預期效果，以實現指揮官的意圖。據一位空戰經理指揮官說："可以說，我們已經開發了世界歷史上最強大的ISR能力。此外，第五代飛機以新的方式提出了它們自己的SA[態勢感知]來源。如果沒有C2這個統一的力量，這些驚人的技術進步可能只能實現個體的成功或局部的優勢，而不是更廣泛的作戰層面的進步。"

這種想法與空軍領導人采取的方向也并非完全不一致。威爾-羅珀博士最近解釋說："我認為領先的[戰斗空間]邊緣系統將必須由站在后面準備打電話的人擔任四分衛。"這些C2行為者將需要在戰斗空間中相對靠前，因為連接往往隨著距離的增加而更加脆弱。這意味著在配備了傳感器、處理能力和連接能力的任務飛機上。基本的物理學原理決定了在某些時候，與戰斗空間的物理距離會產生通信優勢。這并不意味著C2和ISR的概念必須是不可分割的聯系。如果主動感應帶來的風險太大，空戰管理者可以依靠從更廣泛的網絡中收集的機外數據源。這就是ABMS的全部意義所在。由于過去時代的技術要求，C2和ISR以前是硬連接的。在某些情況下，C2和ISR共處一地是有優勢的，因為這種硬連接對敵人來說是極難打敗的，這就為更廣泛的任務提供了彈性，但它不再是系統必須運作的唯一方式。

對戰斗空間采取分層的方法所帶來的價值也說明了在依賴新形式的技術時采取積極的風險緩解策略的重要性。ABMS在這一領域面臨風險，因為該計劃需要大量的創新，并將被用于對抗試圖在無障礙的戰斗環境中擊敗它的對手。2020年美國政府問責局的一份評估該計劃的報告強調了這種風險。"由于空軍還沒有確定ABMS的技術需求是什么，它還不能確定這些技術是否成熟或在需要時是否會成熟。" 評估報告進一步指出："我們以前發現，在沒有首先確定和評估技術成熟度的情況下開始開發，會增加這些技術在需要時不成熟的可能性，這往往會導致成本超支和進度延誤。"如果ABMS和更廣泛的JADC2計劃要取得成功，減輕風險將是至關重要的。太多積極的技術飛躍要求高水平的性能保證，會招致項目的最終失敗。中間道路是一種更可靠的方法，它能平衡創新和成熟的任務執行方法。

毫無疑問，收集、處理、融合和分發大量信息以支持網絡化的團隊行動，將需要人工智能、自動化和機器學習等形式的機器協助。我們的對手也在追求這些優勢，誰掌握了這些優勢，誰就會擁有極其重要的競爭優勢。在這方面，RPA的數據洪流是一個值得警惕的經驗。僅靠人工手段來應對那場信息海嘯是根本不可行的。ABMS數據流量將成倍增加。

然而，雖然技術必須是解決方案的一部分，但全身心投入人工智能、自動化和機器學習并不意味著放棄那些提供冗余和優勢互補的成熟方法。正如羅珀博士進一步闡述的那樣，"我們還沒有準備好把人從戰斗中拉出來，我們還沒有準備好AI的一切。R2D2在電影中很好，但現實世界中的R2D2在對手試圖搞亂他們正在攝取的數據以做出決定時，會變得非常混亂"。在這一點上，隨著COVID-19危機的發生，人工智能的易變性證據意外地出現了。人工智能算法是根據人類行為模式編寫的，幾乎所有人都認為這是不可改變的規范。封鎖令注入了很少有人能想象到的干擾，最終的結果是人工智能在一個不再符合其編程假設的世界中感到困惑。只要問問那些使用人工智能協助管理庫存的零售部門的人，銷售數字經常偏離預期的模式，差異很大。

如果美國過度依賴人工智能和機器學習而沒有審慎的監督和冗余，對手將被激勵去追求通過擁抱意外而破壞算法的作戰概念和戰術。與精通解決動態情況下的挑戰的專業人員一起參與C2有助于管理這種風險。在戰斗空間中適當定位的空戰管理人員將是這個冗余、互補事業的一個關鍵部分。原始技術并不等同于實現C2。正如一名空軍士兵所解釋的那樣："[個體]被引導相信C2的意義是在網絡時代維護網絡。然而，就掌握C2而言，網絡并不能像導彈解釋空中優勢或炸彈定義全球打擊那樣解釋這一概念。"

最后，還有一個重要的現實需要平衡--目前沒有成為很多頭條新聞。雖然中國無疑是美國防部的主要威脅，俄羅斯也不甘落后，但美國無疑將在世界范圍內威脅較少的地區參與大量行動，這些地區的中低端威脅是主要的關注點。雖然美國專注于為最重要和最可能的威脅做準備，但現實情況是，超出其控制范圍的全球環境往往會帶來意想不到的挑戰，必須加以解決。這就要求選擇快速部署、可持續和可負擔的方案，但不降低與美國核心利益相關的高層次行動所必需的能力和實力。在許多方面，這正是AWACS和JSTARS等成熟形式的C2ISR的優勢所在。它們可以迅速地將特定的任務效果投射到某些地理區域。它們的存在可以持續很長一段時間，盟友和合作伙伴可以很容易地融入它們的C2結構，而且它們的操作模式不會使銀行破產。

ABMS要么需要滿足這些相同的標準，要么空軍需要追求一個補充性的C2ISR系統，該系統將在整個作戰范圍內增加價值--從高端作戰到較低層次的交戰。這涉及到信息收集傳感器、連接和C2的核心屬性。基于任務的可負擔性和實用性是真實的東西。在重大戰區沖突中依靠高度分解的高端傳感和處理節點網絡是一回事，但在應對較低層次的威脅時，這很可能是不謹慎的，因為這種資產通常供應有限，而且它們的準備狀態必須為重大沖突加以保障。考慮一支 "日常駕駛 "的計劃-B部隊是有用的。一架能夠在數小時內起飛并自行部署到世界任何地方的綜合任務飛機具有獨特的優勢。

最重要的是，所追求的解決方案必須是靈活和適應性強的。它們必須以解決快速、復雜的戰斗環境中的問題為導向。它是關于加速決策，為一系列復雜的事件帶來秩序，并產生預期效果。正如一位擁有豐富經驗的空軍軍官所強調的那樣："一個整體的C2系統的最低限度的關鍵基礎設施不能籠統地確定，而是完全取決于指揮官的要求，在特定條件下完成特定的任務。" 這種靈活性的關鍵是需要一系列具有不同程度的能力、適應性和成本敏感性的工具。

6 信息、連接和C2的前向載體

空軍正在開發的ABMS和JADC2結構有很大的意義。信息一直是戰斗和勝利的關鍵，特別是在大規模沒有保障的情況下。技術的進步也有望幫助管理未經過濾的數據的沖擊，確保人工智能、自動化和機器學習幫助增加決策的清晰度的過程。也就是說，在新的結構中似乎有一個空白--人類執行C2的作戰地點，這是一項傳統上由空戰管理人員執行的工作。

圖4：各種超音速飛機的設計概念，如Boom的XB-1超音速驗證機，體現了對空軍C2ISR任務有用的技術。

從大規模C2ISR平臺轉移的整個前提是基于這樣一個事實，即它們在威脅明顯的地區不再具有生存能力。保護機組人員，同時尋求其他手段來確保所需的效果，既負責任又聰明。然而，鑒于在戰斗空間中需要適當分層的C2行為者，在靠近前線部隊的地方執行C2的連接優勢，在主要解決方案失敗時希望有后備選擇，以及部隊需要在世界其他地方移動，載人C2平臺仍然存在一個位置。正如一位空軍C2專家所解釋的那樣："通過機動性，機載C2提供了范圍、覆蓋面和適應性，再加上獨特的通信和監視信號，這些都是太空中無法比擬的，以提供現場問題解決能力，使其對指揮官的意圖理解與實際沖突的混亂情況相一致。”

一方面，像澳大利亞和英國正在采購的經過驗證的E-7 "楔尾 "飛機這樣的技術是現成的，并且在與美國部隊的演習中被反復使用并取得了高度成功。這些飛機當然符合中、低端作戰的任務功能和可承受性標準。空軍也可以考慮延長其JSTARS和AWACS飛機的壽命。然而，對它們在對抗高端作戰者時的生存能力擔憂是合理的。

這指出了商業部門正在開發一類新飛機--大型超音速飛機所帶來的潛力。然而，從任務上講，它們也可以在C2ISR領域發揮一定的作用。事實上，2021財年國家發展法中的術語指示空軍調查這一應用。

這些優勢是直接的，并且涉及到空軍對其傳統C2ISR機隊長期生存能力的許多擔憂。從作戰的角度來看，超音速巡航在更遠的距離上，這個級別的所有擬議噴氣機都聲稱要憑借其民用任務目標來實現這一能力，使這個級別的C2ISR飛機能夠以最快的速度部署并迅速覆蓋廣闊的作戰范圍。這將減少往返于基地的時間，從而有更多的時間在崗。這也將允許使用遠離敵人進攻系統的基地，同時不對關鍵作戰重心的有限坡道提出進一步要求。像關島的安德森空軍基地這樣的地方空間有限。

這種風險的減少并不只是與基地有關。以超音速飛行的飛機增加了對手的地對空和空對空防御的復雜性。再加上這些飛機運行的高空--超過60,000英尺--有效的敵方防御威脅環的規模明顯減少。威脅并沒有消失，但與來自亞音速客機的機身所面對的威脅相比，它們要小得多。在高空作戰的傳感器也可以看得更遠，這是關于視線的基本物理學。

在這些任務概況的優勢之上，這些新飛機可以設計成開放式的任務系統和模塊化的任務有效載荷。為了使C2ISR飛機真正發揮作用，快速更新任務系統的能力是至關重要的。根據具體的作戰目標快速更換傳感器、處理器和其他任務系統的能力也將證明是非常有用的。如果一架噴氣機知道它將面臨某些威脅，并被要求在特定的飛行任務中收集特定類型的信息，那該怎么辦？模塊化可以看到任務系統專門為滿足這些目標而定制。一個完全不同的系統套件可以為下一個任務上傳。這種方法不是科幻小說；它已經被像U-28這樣的飛機所利用，它提供了巨大的任務模塊化。如果一個新的模塊化系統運行良好，那么它就可以被擴大規模。如果它沒有達到預期的效果，只需把它撤下來，回到經過驗證的選項中去，或者嘗試其他的東西。無論哪種方式，飛機的功能都不會被傳統模式中難以置信的復雜、昂貴的升級所束縛。

最后，C2ISR綜合模式仍有巨大的效用。這不僅為較低層次的作戰提供了一個可快速部署的任務包，而且將傳感器與C2專家集中在一起，可以減輕傳感器與C2完全分離的結構所帶來的風險。連接傳感器和C2工作站的硬線和光纖是很難被破壞的。這并不是說空軍提出的分布式系統的網狀網絡是一個糟糕的概念。事實上，在某些威脅情況下，飛機可能會關閉其機載傳感器，并使用來自更廣泛的ABMS網絡的信息來執行C2。實現任務目標的其他途徑是有用的。它提供了一種退路，減輕了對連接環節的高度依賴所帶來的脆弱性。它還使對手的計算變得復雜，因為美國部隊將追求一套具有廣泛技術方法的C2ISR解決方案。最終的效果是一個有彈性的、強大的系統。

至于機組人員的規模，以前的JSTARS改造工作，重點是商務噴氣機級別的飛機，表明技術進步能夠使許多以前由人類操作員執行的功能自動化。這種趨勢將繼續下去，這將為機載空戰管理人員的人員配置要求提供一個簡化的方法。某些功能也可以分解給戰斗空間的其他地方的空戰管理人員，空軍正在探索包括雙任務空中加油機作為C2節點的概念。雖然這是一個積極的想法，但必須認識到像KC-46這樣的飛機將有主要的任務職責，即加油。C2將需要飛行員在正確的時間和地點來獲得預期的效果。這就強調了專用C2ISR平臺的價值。補充性的裝備提供了價值，但是如果它們的主要任務功能降低了它們的C2功能，它們也不會被破壞。

這個擬議的C2ISR結構的凈效應將產生一個分層的愿景，在高威脅環境中的C2看到一個合作的、綜合的三階段方法：

• 1.穿透力強、生存能力強的傳感器節點，與天基系統配對，與提供實時決策輸入的C2操作員聯系。

• 2.高速、高海拔的載人C2ISR傳感器平臺，能夠提供補充性的 "觀察 "和來自網絡的決策見解，以及在中等風險地區的廣泛、可生存的C2ISR覆蓋。

• 3.獨立的C2和ISR系統能夠收集和處理數據，使之成為決策質量的輸出。

這種結構的優勢很簡單：以一種及時、全面的方式指導部隊的使用決策，并對冗余能力、足夠的能力和基于任務的可承受性進行高度優先排序。最重要的是，它依賴于對信息、連接和C2的平衡方法。這些方面都有相應的代表。

7 結論

美國第18任國防部長萊斯-阿斯平在回顧冷戰后幾年的C2狀態時說："我們知道如何以一種使總和大于所有部分的方式來協調[技術]。"這句話在今天比以往任何時候都更加正確。技術將被證明在確保戰斗資產將被有效和高效地運用以符合指揮官意圖方面是至關重要的。然而，在開發下一代結構時，追求一種平衡的方法是至關重要的。

網絡、人工智能、自動化和機器學習將被證明是產生一個增強的、強大的系統的關鍵，它能滿足未來作戰環境的需求。空軍在這方面已經走上正軌。然而，這些技術并不排除C2在整個戰斗空間中適當分層的重要性。專業人員仍然需要在整個C2決策結構中得到適當的定位。此外，選項必須提供冗余和靈活性，以加強高端作戰，并允許在需要時將資產用于威脅范圍的其他地方。

這需要一個新的模式，在整個戰斗空間中定位空戰管理人員，以便他們能夠在對手試圖擊敗通信鏈路的情況下準備好連接和支持部隊。對擴展網絡連接的過度依賴只會帶來新的脆弱性。分布在整個作戰空間的空中戰斗管理人員確保了更大的連接機會。像超音速C2ISR飛機這樣的創新概念應該是考慮的一個關鍵部分，就像備用的空中作戰位置一樣--比如在空中加油和其他任務類型的飛機上，它們將在戰斗空間中長時間占據相關位置。這樣的概念說明了將C2與ISR分開的力量，同時如果網絡化的解決方案由于敵人的干擾而無法動彈，仍然可以選擇綜合C2ISR。

這種解決方案的投資--將推動網絡技術、處理能力、自動化、人工智能、機器學習和新飛機設計方面的重大進展--將是相當大的。然而，考慮到利害關系，問題應該是反過來的：不追求這種方法的代價是什么？空軍實在是太小、太老、太脆弱了，無法通過純粹的數量優勢來完成任務。即使實現了對386個作戰中隊的要求，緊迫的任務需求將需要有效和高效地使用這支部隊。

不列顛之戰對今天的領導人來說是一個警世故事。1940年9月15日，英國面臨著整個沖突中德國最大的一次進攻，溫斯頓-丘吉爾首相訪問了一個負責指揮皇家空軍戰斗機對付進攻的德國軍隊的防空指揮和控制中心。看著中心的繪圖板上一波波襲來的德國攻擊者，丘吉爾問道："我們還有什么儲備？" 空軍副元帥基思-帕克回答說："沒有了。"幾十年后，這個故事常常被浪漫化，被認為是堅強空軍戰士在逆境中保衛國家的例子。實際上，它描繪的是一個在災難邊緣搖搖欲墜的國家。英國贏得了這場戰斗，在很大程度上要歸功于信息、連接和C2。在未來的戰爭中也是如此，我們國家的空軍必須為此做好準備。美國空軍對現代等同物的投資必須作為首要任務。

隨著預算削減的增加和空軍機隊的老化，空軍正在尋找創新的方法來減少工具、零件和用品的采購、運輸和庫存成本。特別是，傳統的制造、庫存和運輸飛機零部件和用品可能是緩慢的、昂貴的、對人員有害的和對環境有害的。被稱為"3-D打印"的新制造技術，也被稱為 "增材制造"（AM）被推薦為可能的解決方案，以減少維修時間、采購成本、運輸和庫存成本，同時也比傳統的、制造的替換零件更安全、勞動強度更低、更環保。

本文研究AM能在多大程度上使空軍受益，及其目前的實施情況。本文概述了空軍目前供應鏈的成本、操作失敗和環境影響，以及軍事單位如何利用AM來幫助減少這些問題。雖然正在采取措施在基地和倉庫層面實施三維（3-D）打印，但空軍沒有為其實施提供明確的方向，也沒有充分地利用其好處。因此，本文建議空軍開發可部署的三維打印包，提供三維打印培訓，并對在什么情況下應該購買三維打印機提供更多指導。此外，還就哪些部件應該被打印出來提出了建議，并建立了認證3-D打印飛機部件的正式批準程序。

1 引言

1.1 問題描述

在承包商工廠和軍事后勤中心之間的空軍物資運輸占用了巨大的資源；2013年運輸成本超過了56億美元。

運輸物資的成本如此之高，是因為C-5 "銀河 "運輸物資的平均每飛行小時成本為100941美元，而這還沒有考慮到飛機的維修和保養。因此，隨著作戰節奏的加快，需要更多的零部件。 此外，沖突越遠，運輸成本就越高。

戰爭規劃者試圖為軍隊后勤評估戰爭儲備和備件，然而，他們的評估往往與實際需求不相符合。例如，在2012年，空軍花費了4.861億美元用于交付16架C-27A "斯巴達 "貨運飛機，其中包括6050萬美元的備件給阿富汗空軍。在這16架飛機中，有6架必須被 "拆解 "以獲得備件，以便其他10架飛機能夠繼續運行。拆解是指從武器系統中拆下一個目前可以使用的零件，用于維修需要該零件的飛機，以使其具備任務能力。 C-27A "斯巴達 "計劃最終被認為是不可持續的，因為空軍確定需要額外的2億美元的備件來正常維護飛機。

為了解決與類似問題有關的巨大成本和短缺，陸軍、海軍、美國國家航空航天局、國防部（DOD）供應商和其他組織正越來越多地轉向一種名為 "3-D打印 "的新技術，也被稱為 "增材制造"。這項技術使他們能夠在內部創建零件和用品，從而減少他們的供應鏈和運輸成本。不幸的是，空軍現在才剛剛開始探索三維（3-D）打印的好處。因此，本文探討了以下問題：如果空軍在部署地點實施三維打印，會有什么好處？

空軍將3D打印機和相關原材料運輸到部署地點，允許快速定制飛機零件，減少危險廢物，并削減庫存持有和運輸成本。更重要的是，它可以通過允許部隊根據需要在現場制造工具、零件和用品來提高作戰能力。

增材制造（AM）是通過逐層添加（打印）一種材料（通常是塑料或金屬），直到創造出三維物體。相比之下，減材（傳統）制造則是將材料去除，直到留下所需的物體。AM允許零件的定制和現場生產，對培訓的要求最低。

3-D打印經常使用逆向工程來重新創建，并有可能在3-D掃描儀的幫助下改進現有零件。就像磁共振成像使用磁場和無線電波來創建人體內部器官和組織的詳細圖像一樣，3-D掃描儀創建了一個所需部件的數字副本。這種3-D模型數據可以被儲存起來，用于未來的制造，或使用軟件進行操作，以改進零件的設計。3D制造的零件可以打印出空心或蜂窩狀的屬性，這可以使它們更輕，更能夠承受熱應力。AM允許在制造開始前在虛擬環境中開發和快速測試設計。此外，這些3-D設計可以通過電子方式發送給部署地點的操作員。

在已部署軍事裝備的環境中，實施3-D打印將需要在初期運輸大型打印機、原材料和外圍支持設備。然而，它可以在幾個方面減少運輸和庫存成本。首先，原材料可以被包裝或托盤化，使每立方英寸的材料多于零件本身。因此，濃縮材料可以使飛機載荷的利用率更高，減少補給任務。其次，多余的粉末狀原材料可以被回收到AM工藝中至少14次。此外，原材料通常保留其貨幣價值或升值。因此，多余的原材料可以在私營部門出售，而且安全問題很小。

在部署地點制造零件和用品可以幫助減少運輸成本。空軍老化的機隊的許多備件沒有被提前制造出來，而且供應有限。3-D打印可以降低維護成本，并為空軍提供機會，通過內部制造這些零件來延長其機隊的使用壽命。尋找和運輸稀有零件的時間可以減少，從而提高出勤率（與任務和訓練有關的飛行時間）。

空軍最近為美國本土設施購置了3-D打印機，陸軍和海軍也在早期實施3-D打印，這可能表明AM提供了財務上的好處。AM允許在需要的基礎上生產零件，這可以減少物資儲存的占地面積，消除零件的持有成本，并以更少的停機時間提高操作能力。

這篇研究文獻將使用問題-解決方案的方法來研究空軍如何通過在前沿作戰基地部署3-D打印機來生產飛機零件、工具和用品而獲益。本文首先簡要介紹了3-D打印機和AM，并提供了它們的使用實例。此外，還將對空軍的供應鏈進行總結。在這個總結之后，將徹底描述空軍在部署飛機零部件和用品時面臨的問題和挑戰，以及環境問題和操作影響。下一節將概述如何將3-D打印機部署到戰斗環境中的可能手段。本文的每一節都將使用定量數據來支持所有關于支出、節約、庫存水平和制造產量的主張和建議。最后，將根據研究結果提出實施3-D打印機的建議，隨后是結論。

引言

自1775年誕生以來，美國陸軍經常處于戰場創新的最前沿。然而，其初始準備工作階段的歷史卻喜憂參半。從革命到越南，美國在許多重大戰爭中都是首戰告負。邦克山（Bunker Hill）、麥基納克堡（Fort Mackinac）、馬納薩斯（Manassas）、卡塞林（Kasserine）、史密斯特遣部隊（Task Force Smith）和伊亞德朗（Ia Drang）都強調了關于戰爭沒有做好準備的代價。事實上，美國在過去30年中所享有的軍事主導地位在歷史上是罕見的。這種主導地位也是短暫的。對于那些錯過了戰爭性質重大變化的大國來說，這一點尤其如此。如果陸軍想避免回到首戰失利的傾向，就必須進行轉型。

美國和幾個同等力量國家之間的潛在戰爭，描繪了第一次戰斗損失的最大威脅；它推動了重新對大國競爭和戰爭的思考。在國防界的這些討論中，最重要的是陸軍的多域作戰（MDO）概念。隨著其他軍種開始努力應對這個新的作戰概念中所涉及的同樣挑戰，人們對這個問題和MDO所提出的解決方案的興趣也越來越大。然而，不幸的是，人們對它的理解并沒有像興趣那樣快速增長；本文試圖從總體上提高對MDO的理解深度，并描述對美國陸軍現代化的一些具體影響。

MDO概念涉及大國和同等力量國家的競爭，并涉及在陸地、海洋、空中、太空和網絡這五個軍事行動領域相對現代化軍隊的地區戰爭。它的范圍比以前的陸軍概念更廣，這在很大程度上是因為信息時代的到來、21世紀的科技進步，和旨在淡化美國優勢的對手概念（已經模糊了和平與戰爭之間的區別）。因此，MDO概念既涉及戰前、戰中和戰后的競爭，也涉及美國與同行軍隊之間的武裝沖突。它使陸軍在信息時代認識到戰爭是政治的延伸。一旦當選的領導人對軍隊作出承諾，軍隊就必須獲勝，以便能夠從有利的位置進行政治談判。

MDO代表了陸軍工作重點的巨大轉變，從貫穿近20年戰爭的反叛亂（COIN）行動，轉向強調與有可能危及美國重要利益的對手，進行高端競爭和沖突。這種同行合法的生存威脅能力的出現，甚至有可能顛覆二戰后的國際秩序（即美國是世界上最杰出的外交、經濟和軍事強國）。隨著國家回到競爭和沖突，陸軍正在重新學習大規模作戰行動的理論以及諸如勢頭、節奏、作戰范圍、頂點、機動形式、防御類型等詞匯的重要性。而且，陸軍正在首次學習其他東西：需要在沖突之外積極競爭，以便能夠在沖突中獲勝；關注系統和網絡而非編隊，以擊敗A2AD（反介入/區域拒止）；以及在梯隊中迅速整合網絡、信息戰、電子戰和空間領域，以創造超強的實力。

MDO旨在推動軍隊體制的變革，以確保在未來部隊的發展中智力先于體力，使美國在未來的競爭和沖突中獲勝。由于MDO的范圍很廣，辯論、對話和部隊發展活動涉及到軍隊的各個方面。在總結了MDO之后，本文將對作戰問題的物理特征進行一些詳細描述。然后，將描述未來與概念中心（FCC）是如何進行計算以確保陸軍能夠在MDO戰場上作戰并獲勝的。

摘要

今天的軍事行動中使用的防御系統并沒有為現代技術所能發動的攻擊做好準備。使用無人機、電子戰和其他手段造成的破壞在最近的交戰中被證明是非常致命的，如敘利亞、亞美尼亞和烏克蘭。有現成的技術以及其他需要額外研究和開發的技術，可以幫助保護北約部隊免受這些威脅。為了做好現代戰場的準備，北約部隊必須改變他們的訓練和裝備，否則將面臨巨大的減員風險。本文將探討混合戰場的威脅，并就如何更新戰術以防范這些威脅提出建議。隨著我們的部隊重新將重點從反叛亂行動轉向同行競爭者，我們的訓練和行動也需要發展。僅僅塵封冷戰時期的野戰手冊和恢復訓練中心的高強度場景對于混合戰場是不夠的。建議的變革可以而且應該迅速實施，以擊敗這些現有和新出現的威脅。

引言

隨著新威脅的出現，現代戰場正在繼續演變，產生了被稱為 "混合戰爭"的情況。在諸如敘利亞、沙特阿拉伯、亞美尼亞和烏克蘭的沖突中，武器正在被引入或以新的方式使用。無人機正在集體或單獨進行攻擊，作為彈藥投送系統或飛行炸彈[1]-[3]。電子戰正經歷著信號干擾和定位系統（PLS）欺騙的重新崛起[4], [5]。隨著僵尸網絡傳播錯誤信息和針對關鍵基礎設施的網絡攻擊，信息戰正變得越來越突出[6]。鑒于這些威脅，北約部隊必須重新思考他們的防御措施，以保護他們的戰斗力并保持他們的機動自由。

目前的軍事實戰手冊充滿了為昨天的戰場設計的技術和戰術。偽裝設計主要是為了將部隊隱藏起來，不被人看到。戰術障礙物主要集中在對載人地面車輛和人員進行渠化、轉向或阻擋。信息傳播停留在傳單和擴音器廣播等舊媒體上。在這些舊戰術的基礎上，再加上二十年的戰場優勢，使得部隊對控制其電磁輻射不以為然。同行競爭者和等級較低的對手都準備使用往往具有不對稱優勢的技術，而且成本相對較低。如果我們不調整我們的防御措施以適應這些新的威脅，那么我們目前的軍事優勢就會消失殆盡。

為了保護我們的部隊，我們必須專注于最大的威脅。第一次世界大戰前，在頭頂上挖掘戰斗陣地的做法并不常見，因為大炮并不是后來的傷亡制造者。在這種情況下，戰術的演變是為了應對威脅。據報道，在烏克蘭和亞美尼亞-阿塞拜疆的戰斗編隊被無人機部隊迅速摧毀，這表明我們最大的威脅之一是瞄準系統。因此，偽裝戰術需要不斷發展，以對抗基于人工智能（AI）的瞄準系統。保護我們的部隊還可能涉及建立定位、導航和定時（PNT）防御系統，以逃避PNT制導的彈藥。工程方面的努力可能會轉移到建造側重于空中和地面無人機的障礙物上。需要作出新的努力來減少電磁輻射，以保護其不受測向資產和干擾系統的干擾。最后，信息戰將需要通過防止泄露情報和欺騙在線數據挖掘系統得出不正確的結論來關注行動安全和欺騙。在下面的章節中，我們將對各種技術進行研究，以提出保護我們部隊所需的潛在行動。

2021年3月，美國哈德遜研究所國防概念與技術中心發布研究報告《實施以決策為中心的戰爭：提升指揮與控制以獲得選擇優勢》，提出以決策為中心的戰爭將使美軍做出更快、更有效的決策，從而賦予美軍更大的競爭優勢。

序言

自冷戰結束以來，美國國防部（DoD）針對來自主要對手（如中國、俄羅斯和朝鮮等）的巨大軍事沖突發展了相應理論和能力。這些最壞的情況是為了確保美軍也能應對“較少的情況”。然而，這種方法偏重于為大規模、高強度軍事沖突設計的概念和系統，美國的智能對手不太可能向美軍挑起對抗，而國防部可以在力量投射或精確打擊等任務中發揮其優勢。

美國的對手在過去十年中已經發展出了抵消美國軍事優勢的方法，如中國和俄羅斯的灰色地帶或混合行動，這些方法以較低的成本和升級——盡管比傳統的軍事作戰時間更長——獲得目標。因此，國防部應修訂其規劃，提高新方案的優先級，這些方案以不同于戰區范圍內高強度作戰的方式給美軍施加壓力，如通過延長時間、不同程度的升級和規模，以及使用代理和準軍事力量。

中國的“系統破壞戰”概念和俄羅斯軍方的“新一代戰爭”概念是針對美國及其盟友的新方法的代表。雖然它們的制勝理論和方法大相徑庭，但這兩種概念都有一個共同點，即把信息和決策作為未來沖突的主戰場。它們從電子和物理上直接攻擊對手的戰斗網絡，以降低其獲取準確信息的能力，同時引入虛假信息，削弱對手的定向能力。同時，軍事和準軍事力量將通過孤立或攻擊目標的方式向對手提出難題，以中和對手的戰斗潛力，控制沖突的升級。

美國海軍如何重新平衡實施 "馬賽克戰 "部隊的例子

決策中心戰的興起

以決策為中心的概念，如系統破壞戰和新一代戰爭，很可能成為未來沖突的重要形式，甚至是主要形式。在冷戰后期，美軍革命性的精確打擊戰方式利用了當時的通信數據鏈、隱身和制導武器等新技術。同樣，以決策為中心的戰爭可能是軍事上利用人工智能（AI）和自主系統的最有效方式，這些技術可以說是當今最突出的技術。

以決策為中心的戰爭的一個例子是國防高級研究計劃局（DARPA）的馬賽克戰爭概念。馬賽克戰爭概念的中心思想是，由人類指揮指導的、具有人工智能功能的機器控制的分列式有人和自主單位可以利用它們的適應性和明顯的復雜性來延遲或阻止對手實現目標，同時破壞敵人的重心以排除進一步的侵略。這種方法與機動戰一致，不同于第二次世界大戰期間盟軍采用的基于損耗的戰略，也不同于冷戰后美軍在科索沃、伊拉克和利比亞沖突中采用的戰略。雖然馬賽克戰爭采用損耗作為給敵人制造困境的一部分，但其實現成功的主要機制是拒絕、拖延或破壞對手的行動，而不是削弱對手的軍事實力，使其無法再有效作戰。因此，馬賽克戰爭非常適合作為現狀軍事大國（如美國）尋求遏制侵略的概念。

在近期兵棋推演中，馬賽克部隊與傳統軍事部隊在任務完成情況的比較

馬賽克戰爭提出了一種部隊設計和指揮控制（C2）程序，與今天的美軍相比，它將使美軍能夠執行更多、更多樣化的行動方案（COA）。馬賽克部隊的分解結構和使用人類指揮與機器控制，將使對手的決策復雜化，縮小其選擇范圍，并施加一系列可能無法解決的困境。通過增加美軍指揮官的選擇權，減少敵方的選擇權，馬賽克戰法將尋求獲得“選擇權優勢”，使美軍能夠做出更快、更有效的決策。

選擇性戰略與以預測為中心的規劃方法形成鮮明對比，在這種規劃方法中，選擇最有可能導致成功的作戰行動方案并迅速實施，通過將與未選擇的作戰行動方案相關的系統和兵力要素分配給其他任務來提高效率。在以預測為中心的模式中，資源的早期承諾必然會限制指揮官今后的選擇空間。

與今天的美軍相比，馬賽克部隊的設計和C2過程可以在選擇權競爭中提供更大的優勢，因為隨著對抗或競爭的進展，可以緩解由于損失或敵方態勢感知的改善而導致的選擇權減少的自然趨勢。例如，“馬賽克”部隊可以更容易地隱藏具有反ISR能力的平臺或編隊，并在以后暴露出來，以實現新的選擇；利用數量更多、規模更小、成本更低的增援部隊；或依靠決策支持工具，允許繼續使用與高級指揮官物理或電子隔離的部隊。

圖：以網絡為中心的戰役空間架構與基于情境的戰役空間架構的特點比較

一支馬賽克部隊也將比今天的美軍更有能力進行縮小對手選擇范圍的行動。通過同時發起許多行動并加速其決策，一支使用人類指揮和機器控制的分布式部隊可以給對手造成足夠的困境，從而排除與作戰相關的數量的《作戰協議》。此外，馬賽克部隊還可以利用諸如分配、佯攻和探測等欺騙技術以及反ISR系統來補充其更大的規模和決策速度，這些技術可以使對手相信某些選擇不可行或不可能成功。

雖然國防部的C3結構，如混合和聯合全域指揮和控制（CJADC2）開始納入決策支持工具，為特派團整合效應鏈，但其目前和近期的實例旨在支持有效的火力投送，而不是持續的可選性。此外，與CJADC2相關的C2和通信（C3）舉措，如高級戰役管理系統（ABMS），需要提前確定架構和組件系統。因此，CJADC2在其能夠提供的可選性方面將受到固有的限制。

圖：C2實施方法的比較

通過C3實現選擇權

第一步是壓縮空間的表征，重點放在時間的表征上。以一個作戰人員在短時間內的行動為例，在這個例子中，一個作戰人員的任務是收集指定地點的圖像。這在操作上是不現實的情況，只是用一個簡單的案例來說明這個概念。

在C3組合中，國防部已經在通信復原力方面進行了大量投資。因此，大部分新的努力和資源應該應用于C2能力。盡管美國軍方投資于所謂的C2系統，但這些項目主要是操作中心和軟件堆棧，作為在部隊中傳遞數據、信息、命令或權限的基體。盡管對管理部隊來說是必要的，但目前國防部的C2系統——將C2看作是連接——并不是決策支持系統，后者將C2看作是一個過程。

圖：在馬賽克C2方法中采用OODA循環

用于以決策為中心的戰爭的C3能力需要做的不僅僅是實現連接。例如，C2工具將需要生成能創造和維持可選擇性的COA，以提高適應性，并將復雜性強加給對手。為了幫助初級領導人執行任務指揮，C2工具還需要了解哪些單位在通信中，他們在潛在的COAs中的作用，并配置網絡以確保所需單位與適當的指揮官保持一致。為了評估這些要求和以決策為中心的C3的其他要求，本研究采用了多種視角，如下所述。

• 棧式視角：與互聯網一樣，以決策為中心的C3架構需要有物理媒介來進行數據移動；需要網絡結構來管理指揮官、傳感器和效應器之間的數據移動；需要信息架構來將數據組織成有意義的形式；需要評估信息的應用程序，如決策支持工具。目前的技術可以滿足這些需求，但無法在追求選擇優勢的同時，在對抗性環境中實現部隊和網絡的動態組成和重新配置。

圖：以預測為中心和以決策為中心的選擇空間隨時間變化的比較

• 網絡視角：要實現可選擇性和實施以決策為中心的戰爭，就需要有能力使C2結構與現有通信保持一致，而不是試圖建立一個在面對敵方協同干擾和物理攻擊時仍能生存的網絡。這些需求導致了一種混合架構，這種架構將網絡方式與分層方式結合起來，可以被定性為 "異構"。這種拓撲結構將使指揮權與合格的人類操作者占據的節點中具有最高程度的節點相一致。

• 解決問題的視角：與從頭開始處理每個新情況相比，使用類比推理的問題解決過程可以更迅速地評估潛在的備選方案，由此產生的決策空間的增加可以使指揮官將限制其備選方案的作戰行動協議推遲到最后一刻。此外，如果使用人工智能支持的算法在沒有監督的情況下建立COA，對手可以通過佯攻和探測來影響算法的學習，使系統認為COA是成功的，如果不是對手的行動，實際上會失敗。

圖：來自DARPA PROTEUS計劃的分析和用戶界面，AI輔助規劃

• 時間視角：可選性的概念適用于多個時間尺度，從戰略到工業能力發展和部隊的戰術行動。C3架構的能力應該有助于擴大每個時間尺度上的努力所帶來的決策空間，而不是僅僅在任務期間。

• 組織視角：國防部的C3架構不是在真空中存在的。各組織的人員必須通過戰略、工業、作戰和戰術時空的流程來運用這些架構。可選性是在以決策為中心的戰爭中獲得優勢的關鍵，但如果僅僅是派出一支更分散的部隊和使用它的工具，如果這支部隊的使用方式很狹窄，為每個單獨的行動提供最高的成功概率，那么只能稍微增加美軍的復雜性和適應性。需要決策組織和程序，盡可能長時間地擴大指揮官的選擇空間。

今天的戰斗指揮官（CCDR）參謀部缺乏組織和程序，無法為即將到來的任務以各種不同的配置組合部隊。為了能夠在任務時間內組成部隊，國防部可以采用類似于將計算機程序編譯成可執行代碼的方法。軟件指令是用較高層次的計算機語言編寫的，但在軟件被計算機處理器執行之前，需要將其轉換成二進制形式。這種方法將從決策支持系統的COA開始，然后組合適當的單位來支持行動。雖然部隊構成主要是以硬件為中心，但也需要在技術棧的信息層和網絡層進行部隊包的軟件構成。

圖：從人工構成到決策中心戰的任務整合浪潮

結語

美軍將需要采用新的部隊設計和C2流程，以實現以決策為中心的戰爭，但如果不與工具和組織結合起來，以充分利用使用人類指揮和機器控制的更分散的部隊中可能存在的可選性，這些努力將付諸東流。

目前國防部通過CJADC2和相關的作戰概念努力使美軍向更分散的組織和更分散的能力發展，這是實現更以決策為中心的軍事行動方法的重要一步。高級戰斗管理系統（ABMS）和DARPA的幾個項目正在開發C2工具和流程，這些工具和流程將增加指揮官使用這些更分布式部隊的可選性。國防部的部隊設計變革或C3舉措將需要更進一步，以便美軍在面對已經躍升到以決策為中心的戰爭并擁有主場優勢的同行對手時保持可選擇性優勢。

也許更重要的是，將需要新的組織和程序，使CCDR能夠在戰區組成和整合分散的部隊，并改變國防部定義需求和發展新能力的方式。如果不對國防部的需求和部隊發展程序進行重大改革，美軍就有可能在爭奪決策優勢的競爭中落后于對手，從而威脅到其保護美國利益和盟友免受大國侵略的能力。

（參考來源：軍事文摘作者：張傳良）

摘要

幾十年來，政治科學家和國家層面的軍方政策制定者一直在戰略層面使用博弈論，但對其在作戰層面的使用幾乎沒有評論。傳統上，三個主要挑戰阻礙了規劃人員和分析人員在作戰層面使用博弈論，即復雜的作戰環境、參與者的動態交互以及大多數陸軍參謀人員不具備使用復雜數學技能。

這本專著表明，這些挑戰是可以克服的，博弈論可以在規劃過程中提供新穎的見解。美陸軍參謀部規劃人員可以在作戰層面有效地使用基本博弈論和簡單的數學來了解作戰環境、了解行動者及其動機，并在軍事決策過程中比較行動方案。本專著展示了如何避免高級博弈論用于解決理論問題的繁瑣數學程序，而是專注于使用基本博弈論在規劃過程中提供價值。它通過回顧博弈論在戰略層面的應用、教授基本博弈論和涵蓋一些基本博弈概念來展示博弈論的實用性。然后，它考察了一場歷史性的行動，以展示博弈論的使用將如何達到另一個推薦行動方案和結果，也許會改變歷史進程。最后，它通過將博弈論應用于軍事決策過程、任務分析和行動制定過程的兩個步驟的練習，提供了使用博弈論的指南。

引言

幾十年來，戰略規劃者和政策制定者在戰略層面有效地應用了博弈論，但軍事從業者往往不在作戰層面使用它。當約翰·馮·諾依曼和奧斯卡·摩根斯坦在 1940 年代初在蘭德公司工作期間發展博弈論時，他們尋求一種數學方法來為沖突領域，特別是經濟沖突提供解決方案。他們于 1944 年發表了開創性的著作《博弈論與經濟行為》

博弈論允許通過將場景建模為簡化的博弈來分析決策。博弈論試圖定義參與者、策略——或可供他們選擇的選項——以及博弈結果的預期回報。它試圖澄清由于參與者的選擇而導致的不確定性。它的主要用途是它認識到結果是通過多個參與者的互動共同決定的，而不僅僅是一個人自己決定的結果，它允許分析對手可能會做什么。由于這些原因，政策制定者和戰略家使用博弈論來理解戰略問題，例如核對手、貿易慣例、內戰解決和裁軍以及缺乏國際合作，從而制定政策建議以幫助解決這些問題

作戰層面的規劃者是否可以有效地應用博弈論仍然是一個懸而未決的問題。在作戰層面使用博弈論的批評者強調了動態交互的復雜性。他們指出，培訓軍官了解博弈論的基本概念并將操作層面問題的復雜性提煉成基本博弈需要大量時間。

本專著認為博弈論提供了一個有價值的框架，最適用于在軍事決策過程的任務分析和行動發展步驟過程中理解環境中的參與者。博弈論旨在提供對情況的理解。這需要了解參與者及其潛在計劃或戰略動機。博弈論提供了一種理性的方法來研究行動者如何制定他們的策略和他們的動機基礎。由此，指揮官和參謀人員可以獲得理解，然后疊加其他因素，包括行動方案和潛在結果。它提供了一種合理而直接的方法來簡化復雜的問題。因此，博弈論為作戰規劃者提供了另一種工具，可用于了解作戰環境。

本專著重點介紹博弈論在戰略層面的歷史應用、當前的規劃過程學說和相關框架，以回答作戰規劃者能否在作戰層面有效地使用博弈論。這本專著主要通過囚徒困境分析博弈論在戰略層面的應用，將其應用于冷戰、國際貿易和價格戰期間的降價。 1777 年的新澤西戰役為應用博弈論和理解喬治華盛頓將軍和查爾斯康沃利斯將軍之間的競爭環境提供了一個歷史例子。最后，它演示了如何以及在何處將博弈論工具實施到美國陸軍當前使用的規劃過程中。所使用的博弈論是一種基本的應用方法，而不是過于復雜和無用的高級學術博弈論。簡單的博弈可以使復雜的操作情況變得清晰。該研究回顧了陸軍規劃學說，以專注于了解作戰環境和問題。任務分析旨在了解環境中的參與者以及他們之間沖突的根源。這 3 項研究的重點是深入了解對抗性和中立的參與者、激勵措施、潛在的行動方案和回報。該專著追溯了博弈論的戰略應用和作戰應用之間的差異，以了解哪些要素是一致的，同時說明了差異。最后，它將討論如何克服實施中的潛在挑戰。

博弈論在軍事決策過程中的應用

規劃人員可以在軍事決策過程中使用博弈論工具，特別是在任務分析期間，以不同的視角理解作戰環境和行動發展過程，以檢查未發現的假設。博弈論工具不是替代軍事決策過程中現有的步驟和工具，而是對其進行補充。戰地手冊 6-0 解釋說，指揮官和參謀人員使用任務分析來更好地了解作戰環境和部隊面臨的問題。接下來，規劃人員使用任務分析來制定假設以填補知識空白。最后，考慮到博弈論理解競爭的本質，任務分析也有助于理解友軍和敵軍如何互動。行動方案制定過程提供了一種客觀的方式來看待多個潛在計劃。在上面的歷史例子中，華盛頓將軍和康沃利斯將軍需要了解他們的潛在行動以及他們認為 30 名敵方指揮官可能會做什么。在某種程度上，歷史例子中的將軍們可以在他們的行動發展過程中使用博弈論來檢查他們的假設。開發從敘述性或定性評估開始，然后轉向帶有每個計劃的加權分數的可量化評估。博弈論允許另一種觀點來評估潛在的計劃。以下思想實驗提供了一個示例，說明工作人員如何在任務規劃期間使用一些博弈論工具。

演習如下：美國討論在一個靠近對手的友好國家增加軍事存在，這旨在阻止對手入侵友好國家。軍團工作人員了解國家決策者關于在一個地區增加軍事存在的辯論。此外，他們知道如果國家領導層追求升級，軍團是升級的一個因素。工作人員致力于了解作戰環境并了解國家層面的優先事項和激勵措施，以便他們可以就選項提出更高的建議并為預期的行動方案做好準備。其次，他們努力了解敵人的動機和行動計劃。敵人還面臨著增加其在該地區的軍事存在或維持現狀的前景。兩國都擁有核武器，都不想進行全面戰爭。最后，兩個大國都可以遷移的地區的人口不希望被外國勢力占領。國家決策者面臨的戰略決策具有操作層面的影響。

如上所述，任務分析提供了對情況和問題的理解。在任務分析過程中，工作人員開始對行動者的動機和動機有所了解。戰場情報準備是任務分析的關鍵步驟。參謀人員對友軍和敵軍如何在環境中相互作用做出假設。由此，工作人員開發了每個參與者在即將到來的操作中可以使用的潛在選項。此外，情報準備步驟確定了指揮官和參謀人員的知識差距。這些差距導致了獲取信息的情報需求的發展。正如文獻回顧中所述，人們根據他們擁有的信息做出決策，并預測競爭對手的行為。這些步驟不會取代或否定軍事決策過程的任何步驟，它們只是關于如何以及在何處實施博弈論工具的建議。

鑒于這種情況，參謀人員開始制定敵人的行動方案。當應用于博弈矩陣時，這些行動方案成為敵人的策略。敵人可以用他們的一個師或軍將該地區軍事化，也可以選擇不軍事化。是否軍事化的選擇為敵人創造了兩種不同的戰略。第二步著眼于每個策略的結果。如果雙方都軍事化，那么他們將面臨戰爭。如果雙方都沒有軍事化，那么他們就維持現狀。如果一個國家軍事化而另一個國家不軍事化，那么軍事化的國家就會在沒有爭議的環境中這樣做。表11顯示了這種情況的結果。

表11：定性結果

第三步要求參謀人員查看敵人的動機，然后對他們的選擇進行定性分析。敵人想在美國不決定將該地區軍事化的情況下將該地區軍事化。這為他們創造了一個無可爭議的環境。其次，他們既不看重自己也不看重美國將該地區軍事化，這是現狀。第三個可取的結果是美國軍事化，而敵人沒有，這意味著美國擁有無可爭議的軍事化。最后，如果美國也進行軍事化，敵人不想升級為戰爭，也不想將該地區軍事化。工作人員現在可以根據偏好對敵人的行動路線進行排序。作戰和情報人員可以利用收集資產并制定收集計劃，以確定有關敵人計劃的任何指標，例如在該地區集結部隊。信息收集計劃有助于回答信息需求并協助進行有效規劃。

工作人員現在進入行動開發過程。生成選項步驟概述了指揮官和參謀人員可用的選項。工作人員制定了可以切實擊敗敵人行動方案的選項，然后確定它們的優先級。工作人員還產生了兩個廣泛的選項。他們可以軍事化，也可以不軍事化。由于每個參與者的策略，工作人員現在可以對他們的行動方案進行排序。指揮官和參謀更愿意維持現狀。如果美國采取行動將該地區軍事化，它可能會擾亂地方、國家政府和民眾。因此，美國對該地區的軍事化和一個不軍事化的敵人是次要的選擇。這種選擇意味著美國擁有無可爭議的軍事化，但正如所述，當地政府感到不安。第三，排名是美國不軍事化，但敵人軍事化，給了他們無可爭議的優勢。最后，美國不希望發生戰爭，如果美國和敵人都進行軍事化，就會發生戰爭。

接下來，工作人員將博弈發展為矩陣或戰略形式。首先，他們進行定性分析，說明每次交戰的可能結果，見表 12。然后參謀人員從每個指揮官的角度對結果進行排序，以生成定量分析和回報，如表 13 所示。該表顯示了回報敵方第一，美國第二。使用倒序排列，最低數字的收益表示排后的選項，數字越大，表示首選的選項。每個戰斗人員都是近鄰，因此參謀人員認為交戰將有利于主動一方。

表12 ：定性分析

表13：定量結果

這兩種的價值在于員工進行分析以掌握對潛在未來結果的理解。它提供了一個簡潔的可交付產品，參謀計劃人員可以在一張紙上將其交給指揮官或參謀長，以供將來參考或思考，因為指揮官和參謀人員開始在軍事決策過程的未來步驟中權衡選項。這種分析為員工提供了一個思考他們正在做什么以及他們的計劃可能產生什么結果。這是舍恩所說的實踐中反思的一個例子。正如他所說，它允許人們在執行任務時思考他們正在做什么，然后塑造他們所做的事情。

下一步要求參謀人員將可用選項縮小到只有指揮官可用的可信選項。參謀部尋找指揮官永遠不會使用任何主導策略。敵方指揮官沒有任何主導策略，并且兩種策略都可供他使用。但美國永遠不會在博弈中選擇軍事化，因為無論敵人選擇什么，不軍事化都會主導博弈。表 14 以粗體突出顯示哪個選項在美國占主導地位。例如，如果敵人決定軍事化，如果它決定軍事化，美國將獲得 1 的回報，否則將獲得 2 的回報。因此，在這種情況下，美國會選擇不進行軍事化。同樣，如果敵人不軍事化，那么如果它軍事化，美國將獲得三倍的回報，如果它不軍事化，美國將獲得四倍的回報，美國將再次選擇不進行軍事化。因此，工作人員將其排除在外。

表14：以粗體突出顯示的美國的收益

既然參謀人員了解美國沒有軍事化的動機，它就可以看看敵人可能會采取什么行動作為回應。敵人知道美國不想軍事化，并尋求使其結果最大化。因此，敵人選擇軍事化，因為這比不軍事化帶來更好的回報。這達到了納什均衡，即敵人軍事化并獲得四分之二的回報，而美國不軍事化并獲得三分之二的回報。表 15 顯示了圈出的所得納什均衡。

表15：軍事化為主

但現實生活中的情況并不總是一致的。一方通常首先采取行動，迫使另一方做出決定。在上述情況下，美國正在努力應對將該地區軍事化的決定。然后他們的決定迫使敵人做出決定。下一步著眼于在順序移動游戲中情況如何展開，以及納什均衡在決策分析中是否發生變化。順序博弈見表 16。該表首先顯示了敵人的收益，其次是美國的收益。

表16：順序多次博弈

參與者對每個結果的選擇和回報保持不變。唯一的區別是美國先行動，敵人必須做出反應。工作人員必須使用子博弈分析來分析這個博弈及其結果。敵人有第二步，因此分析從他們的預期步驟開始。這兩個參與者都知道，如果美國選擇軍事化，敵人將選擇不軍事化，因為兩個人的回報比一個人要好。如果美國選擇不軍事化，敵人會想要軍事化，因為四比三好。鑒于美國的選擇，上面的表 16 通過圈出每個敵人的首選選擇來表明這種行為。既然美國知道敵人會根據美國的選擇做出哪些選擇，他們就會在兩者之間做出選擇。美國選擇軍事化，知道敵人不會軍事化，從而為美國帶來三倍的回報。美國軍事化總比不軍事化并獲得兩個回報要好，因為知道敵人會選擇軍事化。因此，納什均衡變成了美國軍事化和敵人不軍事化，敵方兩分，美國三分，見表 17。

表17：納什均衡

序列博弈導致的納什均衡與同步博弈不同，為什么？每場比賽都會導致一方軍事化，而另一方不軍事化。在同步博弈中，敵人通過軍事化獲得了最有利的回報，美國知道這一點，因此選擇不軍事化。然而，在順序博弈中，美國先決勝負。如果他們不軍事化，他們將獲得最高的回報，而敵人也選擇不軍事化。兩國都不會軍事化，因為如果美國不軍事化，敵人就有動機進行軍事化。美國意識到這一點，因此認為他們的下一個最佳選擇是軍事化，因為它知道敵人不會軍事化，因為這會迫使兩個參與者之間發生戰爭。這個游戲提供了一個先發優勢的例子。如果敵人先選擇，他們也會有軍事化的動機

序列多次博弈反映了更現實的情況。但是運行這兩種類型的博弈為工作人員了解動機和潛在行動提供了分析價值。工作人員可以看到排序操作如何改變結果。如上所述，使用這種方法的價值在于分析。工作人員可以按照矩陣形式對每個結果進行簡要說明。然后他們可以看到他們的選擇之一不是一個可行的選擇。然后，他們查看了定量評估并確定可以使用平衡結果。所進行的定性分析重申了 Thomas Schelling 的觀點，即博弈論的數學并不總能解決沖突，不應過度依賴數學。而是對問題的思考增加了價值。

結論

博弈論提供了一種分析工具來看待競爭情況。它使分析師能夠了解潛在的行動計劃、激勵措施以及回報或結果。此外，它可以突出信息差距和需要進一步理解的領域。在 20 世紀中葉，戰略層面的規劃者用它來更好地了解美國和蘇聯之間在使用核武器和原子戰方面的競爭。國防部以外的分析師使用它來了解競爭公司之間的貿易爭端和降價。

在作戰層面，博弈論允許對潛在計劃、激勵和結果進行相同類型的分析和理解。這本專著審視了博弈論的歷史并探索了基本的博弈論，確立了博弈論在分析沖突情況方面的有用性。文獻回顧揭示了博弈論的優勢和劣勢，這為如何最好地利用它以最大限度地發揮其潛力提供了信息。檢查諸如核局勢和國際貿易等戰略層面的決策為以前的努力如何有效地應用博弈論提供了背景。博弈論在特倫頓和普林斯頓的美國獨立戰爭中的應用與指揮官們所追求的不同，展示了使用博弈論如何提供獨特的見解，這對于像康沃利斯這樣經驗豐富的將軍來說并不明顯。最后，該專著展示了軍團級別的參謀人員如何使用博弈論來理解戰略級別的決策如何影響作戰級別的行動，比較了同步博弈和序列博弈的實用性。最后一部分提供了一個基本框架，工作人員可以通過將博弈論應用于任務分析和行動開發過程來解決操作問題。

博弈論的使用不僅限于軍事決策過程。博弈論非常適合國防部和美國陸軍目前使用的現有規劃流程。規劃人員可以在聯合作戰設計過程和陸軍設計方法中使用博弈論工具。具體來說，在聯合設計期間，博弈論工具最適合理解戰略指導和理解作戰環境。在軍隊設計期間，它最適合構建作戰環境和理解問題。博弈論是參謀人員或計劃團隊的工具包中的另一個有用工具。當通過軍事決策過程或設計過程應用時，博弈論分析與其他工具很好地結合在一起，可以更好地了解作戰環境。

美國國防部(DOD)報告稱，人工智能(AI)是一項革命性的技術，有望改變未來的戰場和美國面臨的威脅的速度。人工智能能力將使機器能夠執行通常需要人類智能的任務，如得出結論和做出預測此外，人工智能機器可以以人類操作員無法企及的速度操縱和改變戰術。由于AI具有廣泛用途的潛力，國防部將其指定為頂級現代化領域，并投入大量精力和資金開發和獲取AI工具和能力，以支持作戰人員。在2022財年，國防部為科學和技術項目申請了147億美元，以及8.74億美元用于直接支持其人工智能努力。根據國防部2018年的人工智能戰略，未能將人工智能能力納入武器系統可能會阻礙戰士保護我們的國家抵御近同行對手的能力其他國家正在這一領域進行大量投資，這可能會削弱美國的軍事技術和作戰優勢。

美國國防部(DOD)正在積極追求人工智能(AI)能力。人工智能指的是旨在復制一系列人類功能，并不斷在分配的任務上做得更好的計算機系統。GAO之前確定了三種AI類型，如下圖所示。

國防部認識到開發和使用人工智能不同于傳統軟件。傳統軟件的編程是根據靜態指令執行任務，而人工智能的編程則是學習如何改進給定的任務。這需要大量的數據集、計算能力和持續監控，以確保功能按預期執行。支持國防部作戰任務的大部分人工智能能力仍在開發中。這些能力主要集中在分析情報，增強武器系統平臺，如不需要人工操作的飛機和艦船，并在戰場上提供建議(如將部隊轉移到哪里)。

當獲取依賴于復雜軟件的新能力時，國防部一直面臨著挑戰，例如長時間的獲取過程和熟練工人的短缺。GAO發現，它繼續面臨這些挑戰，同時還面臨人工智能特有的其他挑戰，包括有可用的數據來訓練人工智能。例如，人工智能探測對手的潛艇需要收集各種潛艇的圖像，并標記它們，這樣人工智能就可以學會自己識別。國防部還面臨著將訓練有素的人工智能集成到非為其設計的現有武器系統中的困難，以及在其人員中建立對人工智能的信任。國防部發起了一系列努力，如為人工智能和人工智能特定培訓建立一個跨服務的數字平臺，以應對這些挑戰，并支持其對人工智能的追求，但現在評估有效性還為時過早