- 指揮與控制原理
- 張維明 朱承 黃松平 陽東升
- 2155字
- 2021-03-12 20:30:31
2.2 指揮與控制的系統論模型
作為一門科學的理論,系統論由L.V.貝塔朗菲(Ludwig Von Bertalanffy)創立。1932年貝塔朗菲發表“抗體系統論”,提出了系統論的思想。1937年其提出的一般系統論原理,奠定了這門科學的理論基礎。確立這門科學學術地位的是1968年貝塔朗菲發表的專著——《一般系統理論基礎、發展和應用》(General System Theory:Foundations, Development, Applications),該書被公認為這門學科的代表作。
2.2.1 系統論基本思想與方法
系統一詞,來源于古希臘語,是由部分構成整體的意思。今天人們從各種角度研究系統,對系統下的定義不下幾十種,如“系統是諸元素及其行為的給定集合”“系統是有組織的和被組織的全體”“系統是有聯系的物質和過程的集合”“系統是許多要素保持有機的秩序,向同一目的行動的東西”等。一般系統論則試圖提供一個能揭示各種系統共同特征的一般系統的定義,通常把系統定義為:由若干要素以一定結構形式聯結構成的具有某種功能的有機整體。在這個定義中包括了系統、要素、結構、功能四個概念,表明了要素與要素、要素與系統、系統與環境三方面的關系。
系統論的核心思想是系統的整體觀念。貝塔朗菲強調,任何系統都是一個有機的整體,它不是各個部分的機械組合或簡單相加,系統的整體功能是各要素在孤立狀態下所沒有的性質。他用亞里士多德的“整體大于部分之和”的名言來說明系統的整體性,反對那種認為要素性能好,整體性能一定好,以局部說明整體的機械論的觀點。同時他認為,系統中各要素不是孤立存在著的,每個要素在系統中都處于一定的位置上,起著特定的作用。要素之間相互關聯,構成了一個不可分割的整體。要素是整體中的要素,如果將要素從系統整體中割離出來,它將失去要素的作用。
系統論的基本方法,就是把所研究和處理的對象,當作一個系統,分析系統的結構和功能,研究系統、要素、環境三者的相互關系和變動的規律。世界上任何事物都可以看成一個系統,系統是普遍存在的。大至浩瀚的宇宙,小至微觀的原子,一粒種子、一群蜜蜂、一臺機器、一個工廠、一個學會團體等,都是系統,整個世界就是系統的集合。
2.2.2 系統論模型
戰場敵我雙方激烈對抗,無論是敵方還是我方,在指揮與控制上,都有一些共同的因素是不可或缺的,這些因素包括:
(1)物理設施,如傳感器、計算機、指揮與控制節點(指揮員)、傳輸線路或鏈路等;
(2)結構,即把運行、數據和信息流等結合在一起的結構關系;
(3)過程,基于結構之上的功能關系,通常一個系統的結構決定其功能,而功能的運用即過程,決定行為的有效性。
在兵力組織中,任何一個指揮與控制節點在實施有效的指揮與控制時都必須遵循一個基本的原則,即遵循系統原則,建立整體與局部、靜態與動態的認知概念。
C2的整體與局部包括多個層次,具有多粒度的特性。作戰平臺上具有C2行動,如一艘軍艦的作戰行動需要艦長實施指揮與控制;同樣,對艦載的武器系統,其運作也是方面指揮員、武器長、中隊長等節點實施指揮與控制行為;上升到一個艦艇編隊層次上,編隊的作戰行動涉及編隊指揮員對作戰平臺指揮員的指揮與控制行為。
C2的整體與局部是對系統組成要素與結構關系的認識,在敵我對抗的戰場環境中,C2是動態、持續的過程行為,它在遵循一般C2過程的同時又具有獨特的個性特征,其個性特征是我們理解認識C2系統的重點。
因此,對一個C2系統的認識,需要界定其邊界和過程。
1.C2邊界定義
一個C2系統包括三個部分的內容:一是物理實體;二是結構,包括組織、運動方式及信息源模式;三是過程,即功能運行關系。
C2邊界的定義界定C2系統的前兩部分內容(物理實體與結構),同時識別系統元素,建立要素及結構關系,為過程定義奠定基礎。
C2邊界的定義需要針對不同的層次問題建立不同層次的理解和認識概念,這些層次概念包括敵我對抗的戰場環境、作戰力量、系統、子系統(見圖2-4)。在建立這些認知概念的同時構建對應的度量方式方法,以便于指揮員對感知問題有深入認知。

圖2-4 C2邊界及度量
通常,在系統層建立系統有效性(MOE)的度量概念;在系統層以下,建立性能度量概念;而在底層(不可再分解的維度層)建立“維度”參數概念,即參數值可描述底層系統。在系統層以上,建立作戰力量的兵力有效性度量(MOFE)概念。
2.C2過程定義
C2過程定義是構建系統功能執行關系,建立系統的動力學模型的過程,系統過程如圖2-5所示。

圖2-5 C2系統過程
環境是C2過程的起點或源頭。C2的內部過程由感知、評判、產生、選擇、規劃、命令等構成。感知是早期的探測,獲取最初的認知概念,而評判是對感知進行評價和判斷,產生是根據評判結果生成預案,選擇是在可選預案中確定執行計劃或方案,規劃是執行方式的選擇,命令是依據選擇結果和規劃結果形成向下級發布的指令。
環境同內部過程的交互內容包括敵方兵力、我方兵力及其他環境因素等。
過程定義主要是將系統過程加以識別,并變成可測度的戰斗功能。經過邊界和過程的定義后,C2的全部內容就都完成了識別與分類,而C2的綜合就是把所有完成的要素綜合在一起,形成對C2的正確理解和認識。
3.C2的綜合
C2的綜合是C2系統的靜態與動態結合,以過程的有效性為目標,建立系統的組成結構。
C2的綜合步驟如下。
第一步,通過C2過程構造數據流圖。
第二步,進行信息變換分析,確定節點(可能是指揮員、武器系統或裝備等)間的隸屬關系,從功能上確定系統的層次結構。
第三步,把執行功能的物理實體(人或機器)納入節點中,形成系統的組織結構圖。