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原标题:自动化兵棋推演系统的应用

浏览次数:68 时间:2019-11-14

内容提要:联合一体化应急模型是模拟重大区域突发事件和高级冲突的兵棋推演系统,由决策模型、战役模型、软硬件系统三部分组成。其主要用于评估各作战方在预期冲突中实现其冲突目标的相对能力、评估军事行动的资源需求和作战行动的可选方法等。由于它采用一种定量分析方法,使其具有很多模拟系统没有的优势,但如何获取真实、可靠的数据是制约其发展的关键问题。

主题词:美军 兵棋推演 联合一体化应急模型

中图分类号:E712/3 文献标识码:A 文献编号:1002-450604-014-04

作者单位:知远战略与防务研究所 北京机电工程研究所

与兰德战略评估系统相比,联合一体化应急模型不仅是系统名称的变化,而且其评估手段、设计思维在本质上也发生了变化。兰德战略评估系统是针对冷战时期国际战略环境设计的,而联合一体化应急模型是针对冷战后战略环境设计的。该系统经过几次升级,在国防部长办公室下属的项目分析与评估办公室等多个机构倡导下,逐步完善后成为了一套真正的全球兵棋推演系统。

联合一体化应急模型是模拟重大区域突发事件和高级冲突的兵棋推演系统。该模型可以模拟战略机动、多战区内区域常规战争和核战争。

一、起源与发展

联合一体化应急模型10版发布于1993年底。跟它的前身——兰德战略评估系统的最后一个版本50相比,主要区别是该模型将之前的兰德战略评估系统战区模型 进行了组合,简化了战区分析,并对战区分析程序进行了多个实质性优化。除集成战区模型 外,联合一体化应急模型10版还增加了后勤和机动模型、海军作战模型、核力量作战模型。

集成战区模型做出的主要优化包括:

1.开发了一种集成式网络系统。由各个连线定义并连接各个地点,而且这些连线是管理和作战移动的基础,位置根据地点定义,而不是像兰德战略评估系统中根据区域进行定义。

2.对网络系统的机动性做出了规定。无论是主要战区模型还是预备战区模型都将部队移动限制在“活塞” 附近;通过集成战区模型,用户可以沿网络朝任何方向移动,而且与敌人部队无论何时以何种形态(正面接触、侧翼接触、后方接触以及内部—安全—接触) 都可接触,集成战区模型都可以确定对战的相互关系。

3.对战斗定义进行了优化,其中包括兵力态势指数 中的多个因素,还包括对火炮火力的独立裁定、火炮火力的压制以及其它各种火力 的打击效果。作战双方 在有限交通线移动时大规模部队的行动将限制战斗的进行。若攻击失败、被突破或防御方撤退,都将导致战斗结束。联合一体化模型将战斗设定为不能连续进行,这与一些战区模型的设计是不同的。在那些模型中可假设攻击持续进行一周。

4.按照空中任务指令 重组某战区内的空中任务。空中任务指令是根据多功能飞机的使用指南,任务区域分类,空战和对地面行动、对飞机进行编组以命其执行特定任务、各类任务出击时间设定以及将任务出击分配于特定目标的指南制订的。空中任务指令是用C-ABEL代码开发完成的,用户可以在程序进行过程中修改指令。

5.根据飞机编组执行空中任务指令,及空战结果的裁定来区分组合中各部分的作用,包括压制敌方防空飞机、护航飞机等。

6.开发了一个两栖作战模型。该模型在联合一体化应急模型舰船数据库中加入了两栖运输数据,这样能调动选定的两栖 作战单元,标明攻击海岸区域,提供与栖进攻相关的情报,将两栖攻击转换到集成战区模型作战网络中。

7.开发了一种新的地图制图包。联合一体化应急模型地图与集成战区模型是紧密联系的,用户可以在地图上查看作战的情况,所有制图输入的数据都直接来源于战役模型。这与兰德战略评估系统中来源于独立的、静态文件不同,因此,可以体现当前真实的模拟状态。

8.优化了英语可读的语言RAND—ABEL,以兼容全范围内的数据结构和其它变量格式。而这种优化也促进了C-ABEL的开发。C-ABEL是RAND-ABEL的一个版本,且做到了与战役模型中C语言程序的一体化整合。这与世界形势数据集无任何联系。世界形势数据集支撑联合一体化应急模型中以RAND-ABEL编写的部分。在开发集成战区模型过程中,兰德公司坚持使用C-ABEL编码集成战区模型的关键部分的想法,这样使其效率更高,并可抑止修改代码的行为。用户也可以定义控制计划逻辑,并将其加入到C-ABEL中。

联合一体化应急模型30版则拥有更多分辨率高的模型,可以对陆地、空中、海上等军事力量进行定位。

二、主要构成

联合一体化应急模型由以下部分组成: “政治—军事决策模拟” 模型、战役级作战模拟模型和支持兵棋构建分析与兵棋推演的系统软件。以联合一体化应急模型10版为例进行说明。

1.决策模型。作为联合一体化应急模型的一部分,该模型负责记录国家级作战计划。各参演方可使用通用程序进行战备动员、训练部队,但也可以使用为其量身制定的规则(尤其是在需要进行局部动员或有选择性动员的情况下)。各方可以制定各自的程序,在国家控制下运用核力量。在联合一体化应急模型中,军事行动由各参演方的指挥部门进行规划并执行。

2.战役模型。联合一体化应急模型的军事行动 模型和作战裁定模型一直以来都被称作战役模型。在兰德战略评估系统中,战役模型包括两个战区作战模型,一是主要战区模型,覆盖中欧和朝鲜半岛;二是预备战区模型,覆盖北欧、南欧、波斯湾和中东。在联合一体化应急模型中,这两个模型已经被集成战区模型替代。除集成战区模型之外,联合一体化应急模型还包括后勤和动员模型、海战模型、核部队作战模型。联合一体化应急模型10版包涵全球将近七十个主要国家的战斗指令,而且所有的联合一体化应急模型都提供参数的基线案例。

3.软硬件系统。和兰德战略评估系统一样,联合一体化应急模型也需要在SunSparc工作站上运行。联合一体化应急模型10版需要至少16兆的内存和500兆的硬盘空间。

而联合一体化应急模型30版只能在装有SunOS-4或Solaris操作系统的SunSparc工作站上使用。

使用UNIX操作系统的SunOS或者Solaris版本,联合一体化应急模型可以在任意Sun系列微处理系统内运行。兰德公司建议使用Sun微处理器时,一个独立的计算机系统至少要具备16兆的内存和600兆的磁盘空间。

用于联合一体化应急模型的独立的Sun系统带有处理器板;这个系统的配置包括:16兆或更大的随机存取存储器,16~19英寸的彩色屏幕,600~1200兆 的磁带,一个键盘和一个鼠标。处理器板具有一个磁盘和磁带机的小型计算机系统接口界面,一个稀疏和一个密集的以太网接口。处理器本身是一个精简指令集计算机 芯片。Sun系统套装带有UNIX操作系统和一系列相关软件。

三、推演过程

联合一体化应急模型30版本是一套自动化程度很高的兵棋推演系统,用户首先要能熟练掌握Sun系统和UNIX操作系统。在联合一体化应急模型30版本安装完毕后,用户首先要创建一个工作区,该工作区既可用于研究,也可用于教学。在工作区内,可以调用系统默认的世界形势数据库 中的数据文件。在选取地理模型和部队模型后,用户即可创建任何作战计划文件。同时,联合一体化应急模型的显示器将显示推演期间部队在任何时间的状态,为分析人员判断已经模拟的行动方针的“价值” 提供主要依据。根据分析任务的需要,要求用户对联合一体化应急模型文件进行审查,阅读系统提供的一些联合一体化应急模型文件,查看系统提供的示范兵棋材料,同时查看控制兵棋的数据库文件和作战计划文件。

在做好充分的准备工作后,用户运用所学知识,修改工作区,解决需要分析的问题。其基本流程,一是分析问题,包括如何运用友军部队和敌军部队,以及使用双方交战的场景脚本;二是列出重要的输入控制变量,反映用户想要通过模拟进行分析的行动方针;三是列出输入场景脚本变量,反映敌军为了抵制用户的行动可能采取的措施。接下来用户需要考虑的问题,一是如果上述场景确实发生,通过判断用户 所选择的不同的行动方针的成败,得出最终模拟结果;二是列出输出的模拟观测数据。通过以上步骤,用户就能够使用联合一体化应急模型预设其希望执行的模拟实验。其推演过程如图1所示。

四、典型应用

在联合一体化应急模型被降级成为了一个战役级别的模拟系统后,其应用较兰德战略评估系统更为广泛。主要集中在:评估各作战方在预期冲突中实现其冲突目标的相对能力,评估军事行动的资源需求或权衡、评估战略或作战的可选方法、确定支持一次军事行动所需要的能力和援助、训练参与某类型军事行动的专业人员等方面。

兰德公司的《恐怖的海峡》,以及《同中国的冲突:前景,后果和威慑战略》是利用联合一体化应急模型最典型写出的研究报告。

兰德公司2000年利用联合一体化应急作战模型,对2005年台湾海峡可能发生的军事冲突进行了模拟推演,其内容是中国预测美国军事干预占海冲突的强度与样式,评估美台军事合作的新方向,并撰写了题为《恐怖的海峡》的研究报告,分析和总结了计算机模型推演的结果。其间,兰德公司甚至还用联合一体化应急模型和商业游戏Harpoon,对台海冲突进行了推演。该模拟推演的主要目的就是为美国“以有效手段和方式介入台海冲突” 寻求有利的理论依据。该报告提出5条建议。这些建议主要包括:美国可对台进行“少量援助”, “所需要的兵力大大低于五角大楼通常认为实施一场大规模战争所需要的兵力规模” 美国可支持台湾采购和研发能最大限度发挥其平台效力的武器装备;可以帮助台湾获得先进的空中监视雷达和现代化的防空指挥与控制系统;还可以帮助台湾空军保护其空军基地,抵御中国大陆可能发动的攻击;美台之间的信息与情报共享及军事上的“互通性” 也应及时得到加强等。

2012年,兰德公司阿罗约中心应美国陆军的要求,针对未来20年中国与美国可能存在的冲突,利用联合一体化应急模型进行了模拟推演,并最终形成题为《同中国的冲突:前景,后果和威慑战略》的报告。通过模拟推演,兰德的专家们得出了“中美发生军事冲突的可能性不大”的结论,并对美国政府制订相应战略政策提出了建议。兰德公司的联合一体化应急模型不仅在美国军方得到广泛的运用,也被逐步推广到美国的一些盟国。这些国家运用该模型进行战略或战役层面的模拟推演。如,在韩国李明博执政期间,为明确未来20年内韩国国防建设路线,韩国国家情报院委托韩国国防研究院展开了朝韩军力对比研究,研究小组使用了兰德公司开发的“联合一体化应急模型” 和美国国防部的“风险测评能力模型” 进行一系列推演,以确定未来战争中可能起决定作用的因素,并推断出相应的结果。该研究分为“军力投入”和“军力产出” 两大部分,其中朝韩两国经济状况、军队训练等因素归为“投入因素”,主战武器装备、兵力数量、武器性能归为“产出因素”。

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五、特点与局限性

联合一体化应急模型是兰德公司以未来战争的相关研究和新的建模程序为基础,建立的集成战区模型。该模型以全球重大的区域突发事件造成的冲突为研究重点。与其它类似的系统相比,联合一体化应急模型提供的是一个用于研究军事战略和军事行动的“作战实验室”。在该“实验室”中,参演员主要围绕场景中不确定性因素对备选战略和行动进行评估。经过多年的发展,联合一体化应急模型具有以下几个特点:

1.它能在核冲突背景下模拟常规作战,是一套全球兵棋推演系统。联合一体化应急模型沿用了兰德战略评估系统的数据和模型库,并经过多年的积累与完善,已涵盖了全球大多数主要国家的战斗数据指令。联合一体化应急模型还包括四个基线案例,涵盖波兰、土耳其、波斯湾和朝鲜半岛冲突,并提供完整程序包,供新用户初始培训。

2.它包括多个决策模型和相关软件,用于协助进行军事行动和战略的测试,可以进行军力评估、突发事件分析、军事训练、军事演习与教学。在操作上更加灵活,联合一体化应急模型是一个可以随时使用的程序包,用户也可以很简便地在联合一体化应急模型中创建新战区。

3.它强调探索性分析方法。这主要是因为重大战争决策、国家决策和军事决策的制定都具有很大的不确性。这会对联合一体化应急模型“可以如何使用以及应该如何使用”产生重大影响。

4.它可以定义战役概念。这些战役概念可以进一步编写成分析性计划,这些计划以RAND-ABEL编写。因此,制订计划人员可以在编写这些计划的同时对其进行审查,根据审查结果增加或变更内容。

5.它能为战略决策提供量化的依据。联合一体化应急模型是高度聚合、有限参数分辨率低的模型。模型描述的行为是系统所有功能的整体体现,而不是系统单个个体的“具体行为”。模型中的变量是相对长的一段时间内变量的平均值。模型可以进行快速计算,对不确定性因素进行大量研究,以发现这些因素在不同时域内对预定方案的影响。

尽管如此,联合一体化应急模型也很多缺陷。数据的真实性决定了推演的结果,由于战役模型构成了联合一体化应急模型的基础,各类参数的准确性就显得非常重要。

[责任编辑:蒋佩华]

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