2.3　指揮與控制的信息論模型

信息論是一門用數理統計方法來研究信息的度量、傳遞和變換規律的科學。它主要是研究通信和控制系統中普遍存在的信息傳遞的共同規律，以及研究信息的獲取、度量、變換、儲存和傳遞等問題的基礎理論。

信息論方法把人和系統看作信息處理者和信息系統，使用信息熵來描述兵力組織中的C2行為。具體地說就是把系統中總的不確定性看成系統的總活動量，人是“有限理性”限制決策主體，對系統的不確定性和人的“有限理性”約束都用熵來量化與對比。

人的“有限理性”假設如下。

（1）組織中決策人員的行為完全是合理的，即決策人員十分熟悉所執行的工作，知道如何選擇與操作以獲得最佳的效能，并竭盡全力去完成任務。

（2）決策人員的能力是有限的，其能力的有限性表現在信息處理和決策規劃時有體力和腦力上的限制，工作負荷一旦超過這個限制，決策人員就完成不了所擔負的工作。

熵原意是轉變，描述內能與其他形式能量自發轉換的方向和轉換完成的程度。熵是描述熱力學系統的重要態函數之一。熵的大小反映系統所處狀態的穩定情況，熵的變化表明熱力學過程進行的方向。一個孤立系統的熵永遠不會減少。隨著孤立系統由非平衡態趨于平衡態，其熵單調增大，當系統達到平衡態時，熵達到最大值。熵的變化和最大值確定了孤立系統過程進行的方向與限度。熵增加原理即為熱力學第二定律。

從微觀上看，熵是組成系統的大量微觀粒子無序度的度量，系統越無序、越混亂，熵就越大。熱力學過程不可逆性的微觀本質和統計意義就是系統從有序趨于無序，從概率較小趨于概率較大的性質。

在信息論中，熵是某事件不確定性的度量。信息量越大，體系結構越規則，功能越完善，熵就越小。運用熵的概念，可以從理論上研究信息的度量、傳遞、變換、存儲。信息熵這一概念源于信息論的創始人香農在其著作《通信的數學理論》中提出的建立在概率統計模型上的信息度量。在其定義中，信息被理解為“用來消除不確定性的東西”。熵與戰爭有天然的聯系。無論是農耕時代的戰爭，還是信息時代的戰爭，戰爭本身就是復雜的體系對抗行為，其基本屬性——戰爭迷霧、摩擦和基本法則——不確定性從未改變。從系統科學上看，戰爭行為的本質是建立和鞏固己方戰爭體系的有序性，同時摧毀和破壞對方戰爭體系的有序性，從而獲取對抗優勢。

設隨機變量X的取值為，相應的出現概率為，且，隨機變量X可表示為

則隨機變量X的熵定義為

可以看成X的平均不確定性，也表示它所攜帶的平均信息量。當X的某一概率取值為1時，，即不攜帶任何信息；當所有取等概率值時，，變量X攜帶的信息量最大。

戰爭熵是戰爭體系各要素運行有序性的表征，這些要素包括指揮、控制、情報、火力及后勤保障等。戰爭熵越大，這些要素的摩擦越大，指揮員的戰爭迷霧越多，戰場的不確定性程度越高，反之亦然。從這一角度看，敵對雙方總是試圖在一定范圍內降低己方戰爭體系的戰爭熵，而促成對方戰爭熵的增加以使對方戰爭體系混亂。

C2是戰爭的靈魂與大腦，其目的是通過獲取更多高質量的信息減少戰爭的不確定性。從戰爭熵意義上看，在沒有C2時，戰爭體系（包括敵我雙方）行為在能量、物質與信息上都表現為一種無序的行為，熵會單調遞增，直到達到最大值，體系的平衡狀態即作戰力量完全瓦解，戰爭行為不再是群體有意識的對抗，而是一種個體行為。達到平衡狀態的體系行為則不再是戰爭行為，它失去了戰爭的基本意義，即群體與對抗性。在戰爭體系具備強力C2時，戰爭體系（包括敵我雙方）行為在能量、物質與信息上都表現為一種極度有序的行為，完全在最高指揮員的意志下有序運作，熵的轉換得到有效控制。這是一種極端的情況，類似于象棋大師對棋局與棋子的掌控，是一種僵化的狀態。

C2是掌控戰爭熵的手段，C2對戰爭熵的掌控是通過對戰場態勢適度增加或減少戰爭熵實現的，以確保在對抗中獲取優勢。適度增加戰爭熵的C2行為使僵化的戰爭體系狀態向靈活的、敏捷的、適應良好的戰爭體系方向轉換，以促進敵對方戰爭熵的增加，從而獲得對抗的優勢。

如果把C2過程的結構看作一個網，那么網的邊就是各種信息資源和角色，信息資源包括傳感器、人和數據庫等，角色是指能夠通過控制行動改變其狀態的實體，角色包括人、武器系統、作戰平臺、傳感器等，信息資源與角色存在一定的交叉，如傳感器產生信息，也通過控制行動來改變自身的狀態。

信息源和角色及非戰斗人員和敵人，我們統稱為主體。在C2過程中，主體之間的交互形成網絡，網絡的結構影響C2過程中主體的行為表現。在分層次的C2結構中，信息源和角色位于層次結構的各級節點，信息源通過層次結構中不同的媒介節點進行傳遞和融合，向其上級實體提供信息，并基于上級實體的指示向其下級實體實施控制行動。如果層次結構是集中的，那么所有的主體共享一個公共的計劃或方案，所有中間的媒介實體的作用完全是中繼信息，所有的決策由層次結構的頂端做出。如果集中的層次結構不共享計劃或方案，那么中間實體需要承擔傳遞計劃或方案信息的職責。C2結構扁平化使信息源和角色既能共享信息，又擁有使用信息支配自身控制行動的權限。如果信息源與角色在非層次結構的C2結構模式中進行交流和協作，那么就意味著存在一定程度的分散決策，角色間表現為一種協作的模式。

Boyd的觀察—判斷—決策—行動（OODA）循環描述了一個基礎的C2過程模型，對單個實體來說，OODA循環是基于實體知識和決策能力的自我包含的內循環。這種單個實體的C2過程循環可拓展至多個實體的集中性C2過程循環，其途徑是把觀察階段看作面向集中決策的觀察交流，行動階段是決策者到角色的控制行動交流。在一個相對分散的C2結構中，每一個實體都負責自身的OODA循環，同時接收來自其他實體的觀察、決策信息和行動需求等。