C2系統(tǒng)的敏捷性

趙敏，賀正洪，岳韶華，王博

（空軍工程大學防空反導學院，西安710000）

C2系統(tǒng)的敏捷性

趙敏，賀正洪，岳韶華，王博

（空軍工程大學防空反導學院，西安710000）

C2系統(tǒng)敏捷性是信息時代衡量系統(tǒng)應對外界環(huán)境變化能力的新方法，目前C2系統(tǒng)敏捷性相關研究理論主要由美國指揮控制研究計劃小組（CCRP）和北約研究任務組（NATO-RTS）提出。通過對現(xiàn)有C2系統(tǒng)敏捷性的定義、組成要素、概念模型、觀測和度量使能、評價方法等研究成果進行系統(tǒng)的介紹和總結。分析了敏捷商熱點前沿研究方向，探討現(xiàn)有研究的不足、未來發(fā)展方向以及對我軍C2系統(tǒng)設計建設的借鑒意義。

C2系統(tǒng)，敏捷性，敏捷商

0　引言

敏捷性是工業(yè)企業(yè)和制造業(yè)的一個重要概念。進入20世紀90年代，“敏捷性”成為企業(yè)應對動態(tài)復雜環(huán)境新的解決方案，它與之前提出的“適應性”、“柔性”密切相關［1］。近二十年出現(xiàn)了大量有關組織敏捷性、企業(yè)敏捷性［2］及企業(yè)信息系統(tǒng)敏捷性［3］等方面的理論研究成果。敏捷性被引入軍事領域是在美/英兩國專題討論網(wǎng)絡中心戰(zhàn)和轉型的會議上［4］，后由David S.Alberts在文獻［4］中對其概念進行了明確，指出敏捷性是信息時代組織的關鍵特性，提出了敏捷的指揮控制（Command and Control—C2）概念；David S.Alberts還在文獻［5］中指出敏捷性是信息化轉型后軍隊最重要的特征，并說明了敏捷的指揮控制系統(tǒng)涉及的6個方面的重要屬性。近幾年，美國國防部指揮與控制研究計劃（DoD CCRP）新的出版物對敏捷性的定義、組成要素、概念模型及其度量方法等進行了闡述［6］，北約（NATO）的SAS-085研究小組提交了指揮控制系統(tǒng)敏捷性的最終研究報告，提倡成員國采取具體措施改善軍事組織及伙伴的C2系統(tǒng)敏捷性［7］，在第19屆國際指揮控制研究和技術研討會（19th ICCRSTS）上David S.Alberts引入敏捷商來度量潛在的敏捷性［8］。如何更好地應用敏捷性，文獻［9］提出基于敏捷性C2系統(tǒng)科學決策理論，文獻［10］將認知工作分析和系統(tǒng)動態(tài)學理論應用到建立敏捷性C2模型中等等。

國內對企業(yè)和制造業(yè)敏捷性的研究成果較多，但缺乏對軍事領域和指揮控制系統(tǒng)的敏捷性分析，偶爾能找到的具有借鑒意義的中文資料也是些英文出版物的譯文［11］。本文通過對國外有關指揮控制系統(tǒng)敏捷性的研究成果進行系統(tǒng)的總結，分析其前沿研究理論，探討其對國內指揮控制系統(tǒng)研發(fā)的借鑒意義。

1　C2系統(tǒng)的敏捷性

敏捷性被定義為能成功影響、應對和利用環(huán)境變化的能力。雖然這個敏捷性的定義在C2系統(tǒng)中經(jīng)常被使用，但不同的系統(tǒng)會用不同的方式定義敏捷性，例如：魯棒性、韌性、靈活性等。盡管如此，不同的敏捷性定義都涵蓋以下3個關鍵點［6］。

第1個關鍵點，敏捷性是對復雜性和動態(tài)性挑戰(zhàn)的合理響應。系統(tǒng)復雜性和動態(tài)性導致預測能力的降低，從而帶來不可預測事件發(fā)生頻率的上升。

第2個關鍵點，敏捷性的好壞必然反映在輸出結果上。一個實體只能夠在兩種情況下體現(xiàn)自身的敏捷性：①可以抓住機會來改善性能，提高效率，降低風險。②能夠絕地反擊，在有負面影響的沖擊情況下仍能繼續(xù)成功運行。

第3個關鍵點，敏捷性并不是一個被動的概念，而是包含有預設的和前瞻的行為，以便能應對挑戰(zhàn)。

21世紀軍事使命空間變得更大更復雜，特點是具有極端的不確定性，并且不斷暴露在公眾和媒體監(jiān)督下。除了傳統(tǒng)的高強度作戰(zhàn)行動與軍事有關，潛在任務挑戰(zhàn)更廣泛，包括反恐反暴、維穩(wěn)、支持多部門救援賑災以及災后重建等。這些任務涉及許多復雜的工作，需要軍事和非軍事部門全力參與共同協(xié)作。不同的任務或任務間協(xié)調需要不同的C2方法，這里的C2方法是指C2系統(tǒng)決策權配置方式、參與者間互動模式以及信息資源分配計劃的總和，其中不同任務的C2方法不同，而不同的C2方法組成了C2系統(tǒng)的C2方法空間。環(huán)境發(fā)生變化會導致任務的高動態(tài)性，從而使得當前C2方法不一定適用。這就需要敏捷地從當前C2方法轉換至另一個更適應環(huán)境的C2方法，即C2方法空間中機動變換。這種機動變換的能力也就是C2系統(tǒng)的敏捷性，其中包含［7］：

（1）識別影響某一C2方法適用性的環(huán)境變化；

（2）掌握在新任務、新環(huán)境下適用的一種或多種C2方法；

（3）適時轉換至更適用的方法。

因此，C2系統(tǒng)敏捷性是C2系統(tǒng)選擇一種及時有效的方式來高效使用現(xiàn)有資源應對各種各樣不確定任務和環(huán)境［7］的能力。

2　觀測和度量敏捷性

敏捷性對于C2系統(tǒng)不僅是一個概念，更是一種合理的方法論。David S.Alberts明確了敏捷的C2系統(tǒng)應該具有以下6個與敏捷性相關的能力或使能（敏捷性要素）［5］：

（1）反應性（響應速度）（responsiveness）：對變化（或預期變化）的環(huán)境及時進行認別并作出有效反應的能力。

（2）多用性（versatility）：有效完成新的或變化任務的能力。

（3）多變性（flexibility）：在某一狀態(tài)下按原選定的方法不足以完成任務時，提供多種方法以完成給定任務的能力。

（4）恢復性（resilience）：從損壞、干擾、降維的環(huán)境中，進行恢復和調整適應的能力。

（5）創(chuàng)新性（innovativeness）：產生或發(fā)展新的策略、方法解決問題的能力，即新的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明。

（6）適應性（adaptability）：面對態(tài)勢或環(huán)境變化的挑戰(zhàn)，可以改變自身組織結構、工作流程的能力。

文獻［12］中指出敏捷性已經(jīng)發(fā)展為C2系統(tǒng)概念設計最重要的參考因素，并通過圖1描述了C2系統(tǒng)組成特性、C2質量通過6個使能在應對不同方面任務挑戰(zhàn)的表現(xiàn)：

圖1　C2系統(tǒng)敏捷性使能

2.1反應性

描述系統(tǒng)在面臨環(huán)境改變時及時有效的動作（或能力）能力。首先，反應速度至關重要，但針對不同等級、不同領域的C2系統(tǒng)最佳反應時間并不相同；其次，快速但錯誤的動作并不具有反應性。因此，衡量一個C2系統(tǒng)是否具有反應性的兩個指標為反應及時性（衡量不同C2系統(tǒng)的反應時間是否及時）和反應效能（反應質量能否有效地降低風險和代價）。

2.2多用性

用來描述系統(tǒng)在不同環(huán)境中完成各種任務要求并保持一定效能的能力。度量C2系統(tǒng)多用性的唯一方法是在不同環(huán)境中檢驗系統(tǒng)的效能。在對多用性進行評價時，任務類型、武器平臺、軍事行動的復雜性、任務的持續(xù)性等均為需要考慮的重要因素。

2.3多變性

描述系統(tǒng)能夠使用多種不同的手段成功完成任務的能力。多變的C2系統(tǒng)能夠根據(jù)已知的信息設計、運用多種途徑和手段來完成任務。設計多種任務的完成方案并不能完全定義為具有多變性，方案參與者的質量（人數(shù)、類型）、參與者間的協(xié)作方法也是多變性的衡量指標。

2.4恢復性

一個強恢復性的C2系統(tǒng)能夠在更大壓力和干擾的環(huán)境中繼續(xù)很好地工作。例如可變節(jié)點的C2系統(tǒng)就是一個成功的例證。C2系統(tǒng)要有強恢復性必須具備：第一，能夠經(jīng)受更大的壓力和干擾；第二，中斷打擊和干擾的時間較短。

2.5創(chuàng)新性

用來反應系統(tǒng)在傳統(tǒng)問題中創(chuàng)造新方法或者是在新問題中創(chuàng)造新方法以提高競爭優(yōu)勢的能力。包括認識目標和環(huán)境、在現(xiàn)有基礎上汲取經(jīng)驗并創(chuàng)造新方法以保持或提高現(xiàn)有競爭優(yōu)勢的能力。什么樣的方法是具有創(chuàng)造性的？創(chuàng)造性的程度是多少？這是一個見仁見智的問題，因此，對于創(chuàng)造性的度量極其困難，而出其不意可以粗糙地度量創(chuàng)新性［11］。

2.6適應性

描述系統(tǒng)根據(jù)態(tài)勢或環(huán)境變化的需求調整內部組織情況的能力。例如不同等級C2系統(tǒng)可以根據(jù)不同的作戰(zhàn)需求迅速調整內部戰(zhàn)勤要素結構，以適應不同的指揮要求。因此，模塊化的系統(tǒng)設置有助于C2系統(tǒng)在不同的環(huán)境中及時進行自我調整；針對任務緊急和重要程度不同，系統(tǒng)調整時間也是適應性的重要表現(xiàn)。

3　C2系統(tǒng)敏捷性評價方法

在現(xiàn)實世界，通過觀察相關使能在C2實體中的行為，采用相關標準來度量這些使能（要素）的出現(xiàn)程度，能夠明確C2系統(tǒng)效能以及這些使能之間存在的因果關系。因此，在所要求的敏捷性已出現(xiàn)的情況下：顯在敏捷性及其作用能被直接觀測和度量；不具備足夠的敏捷性時，用來衡量敏捷性大小的數(shù)值也可從觀察中得到。在SAS-085最終報告［7］的研究案例中，就列舉出幾種C2系統(tǒng)敏捷性評價方法。

3.1構建任務空間

假設度量標準是實體達到所要求的敏捷性的概率。計算這個概率的過程分為3步：第1步是構建一個任務空間（Endeavor Space），這個空間包含任務的組成和環(huán)境。它提供任務和環(huán)境的組成結構，該結構用于分析并確定實體能否在任務空間的不同部分成功運行。第2步是刻畫實體在該空間的每一部分是否可以成功運行。第3步是將實體在整個任務空間中的運行結果進行匯總。匯總結果提供了C2系統(tǒng)的整體成功概率。

由于任務空間的構造是建立在人為設計的基礎上，這種方法能夠觀察實體的行為，并且發(fā)現(xiàn)顯在敏捷性存在或缺失的事例以及測量敏捷性的影響，卻不能充分評價實體的敏捷性。這是因為，如果將實體敏捷性評價限制在對敏捷性有要求的特定情況下，對實體敏捷性的度量就會出現(xiàn)偏差。

3.2非正常工作判斷

確定敏捷性大小可以用實體不能正常運行的時間長短和性能偏離正常值的大小來計算，如圖2所示。

圖2對實體性能的觀察

圖2是對實體性能的觀察，它反映了實體在壓力或變化環(huán)境中的表現(xiàn)。橫軸表示響應時間，縱軸表示實體經(jīng)歷的壓力和環(huán)境變化的量化值，灰色區(qū)域表示實體對壓力和環(huán)境變化的可接受范圍，實線表示實體感應到壓力和環(huán)境變化后實際的反應，虛線表示實體理想的反應。通過對響應時間序列的剖析，如果能夠進行改進，將減少系統(tǒng)不能正常工作的時間，以達到可接受的范圍，也可縮小系統(tǒng)性能差距的范圍。

圖2展示了系統(tǒng)性能受影響的情況，但是沒有給出原因。因此，無法辯證地確定，是否有或者是哪一種敏捷性的使能或抑制因素起了作用。

3.3模擬環(huán)境測試

將系統(tǒng)或者系統(tǒng)的模擬器放在一個可控的、可用儀表測量的環(huán)境中，綜合測量值來評價系統(tǒng)敏捷性。該方法可以在不同的想定情境下測試系統(tǒng)，而不用等到這些想定在真實環(huán)境中發(fā)生。一些可使用的想定，再加上小概率出現(xiàn)的想定，組成任務集合。通過合理的有機組合，任務集合能夠用于計算敏捷性的絕對度量、成功概率，或者用相同標準簡單比較兩個系統(tǒng)設計的相對性能。按照這些標準設計和測試實體，所提供的對未來行為（成功）的估計，將比簡單地使用過去表現(xiàn)進行的估計要好。

然而，基于想定的方法事實上導致了一個更不精確的預測。一組選定的想定是否提供對系統(tǒng)敏捷性更精確的估計，取決于所使用想定的數(shù)量和種類，即任務集合的完備性。由于開發(fā)一套典型的完全覆蓋未來各種情形的想定很困難，這種基于想定的評估方法難以實現(xiàn)。

4　敏捷商

鑒于對顯在敏捷性測量的局限性，David SAlberts提出了用敏捷商［8］衡量潛在敏捷性的方法。他指出敏捷商（Agility Quotient—AQ）是可以與智商（IQ）進行類比的一種新方式。智商是一個分值，與教育潛能和學習能力相關。高智商預示著教育成功率高，而低智商預示著教育成功率低。因此，敏捷商（AQ）被用來預測面對復雜和動態(tài)環(huán)境時的成功率。

當C2系統(tǒng)敏捷性保持在一個可接受水平時，與6個使能（這些使能之間并不相互獨立）之間構成非線性關系，形成傳統(tǒng)的刺激——反應曲線。在設計和建立敏捷性使能進入C2系統(tǒng)會產生相關代價，對于敏捷性本身，這些使能不能提供無限大的價值，因此，必須在各個使能的投入之間進行權衡。通過了解系統(tǒng)在壓力下如何行動，以及通過理解在怎樣的變化過程中適應和進化來構建潛在敏捷性模型，描述這些權衡關系。該模型代表每個使能變量、相互關系及其與C2系統(tǒng)敏捷性的關系。該模型輸出為AQ測量值，用于判定潛在敏捷性。

C2系統(tǒng)敏捷商是下列指標的一個函數(shù)：①采用不同C2方法的數(shù)量；②每種C2方法的敏捷性；③在C2方法空間適當機動的能力。因此，敏捷商的測量決定于潛在敏捷性模型的設計。C2系統(tǒng)因其本身目標、運行環(huán)境、組成單元特性的不同而差異很大，潛在敏捷性模型中所含變量的具體設置也不同。即使是有相似挑戰(zhàn)和特性的C2系統(tǒng)，潛在敏捷性模型中各個變量的參數(shù)值也會有差異。

根據(jù)經(jīng)驗、案例分析和實驗得到的經(jīng)驗為基礎，David S.Alberts提出下列假設并認為可直接用于開發(fā)C2系統(tǒng)AQ模型研究：

（1）沒有一個模型適合所有任務和情況的C2方法；

（2）網(wǎng)絡化使能的C2方法將比其他方法更敏捷；

（3）平衡的C2方法更敏捷；

（4）選定的C2方法可能不是實際實施的方法；

（5）適當?shù)夭捎靡粋€以上的方法可提高敏捷性（C2機動性）；

（6）敏捷的個體、流程、策略、系統(tǒng)及它們的組合，不僅改善了給定C2方法的敏捷性，也提高了在C2方法空間中進行適當?shù)臋C動能力。

根據(jù)這些假設，得出一個含有對敏捷商有貢獻的因素，能夠說明因素之間的相互關系以及它們對敏捷性貢獻的大小的潛在C2系統(tǒng)敏捷性模型。

潛在敏捷性模型解釋了為什么一個系統(tǒng)會顯現(xiàn)敏捷性，為什么它又不能作出敏捷表現(xiàn)。這種模型的特點是整合了系統(tǒng)工程原理和敏捷性“指標”使之成為一個評價計劃；使C2系統(tǒng)的“設計師”（指揮官、管理者、工程師）更好地了解如何提高系統(tǒng)的潛在敏捷性，并有效地加以實現(xiàn)。

5　不足及未來發(fā)展方向

對于C2系統(tǒng)敏捷性研究主要存在以下不足：

（1）現(xiàn)有研究仍集中在理論探索和概念推廣階段。關于C2系統(tǒng)敏捷性還需要更全面、更深入的研究。

（2）研究C2系統(tǒng)敏捷性評價旨在改善軍事組織和伙伴的敏捷性。因此，需要開發(fā)具體的應用工具幫助觀測和改善C2系統(tǒng)敏捷性。

（3）基于在要求的敏捷性已出現(xiàn)的情況下，6個使能的顯在敏捷性及其作用能被直接觀測和度量。而潛在敏捷性不能只基于想定的開發(fā)方法確定，也不能單純通過測試判定敏捷性。

（4）敏捷商判定建立在潛在敏捷性模型基礎上，而模型的建立方法需要進一步分析、實驗、實踐。

隨著C2敏捷性在歐美國家的推廣，敏捷性在軍事領域的重要性和實用性會不斷提高。相關的研究將會集中在設計和開發(fā)系統(tǒng)過程的敏捷獲取以及系統(tǒng)本身的敏捷性（敏捷系統(tǒng)）兩方面，這兩者對于C2系統(tǒng)都很重要，更敏捷的系統(tǒng)將提高C2方法的敏捷性，更多的敏捷獲取能夠快速高效地為系統(tǒng)添加所需功能。同時，現(xiàn)代系統(tǒng)工程方面的許多技術（模塊化，表驅動邏輯等）和相關標準都可以用來減少為滿足新要求而在時間和成本上的消耗。大量的涉及可重用性、可重組性和可測量性的系統(tǒng)工程原理，將會被應用到更敏捷的系統(tǒng)設計中，用于實現(xiàn)、驗證敏捷性的原理方法，為開發(fā)敏捷性指標提供基礎。這些指標可以作為潛在敏捷性指標并被集成到敏捷性評價計劃中。

21世紀，C2系統(tǒng)在網(wǎng)絡化中心戰(zhàn)中的地位越來越重要，能夠靈活應對戰(zhàn)場環(huán)境不確定性成為C2系統(tǒng)優(yōu)化設計必須面臨的現(xiàn)實問題，我軍在這方面的認識還不夠。C2系統(tǒng)敏捷性必須引起注意，其研究不能只局限于實驗室，要使成果真正對戰(zhàn)爭起到指導作用。隨著網(wǎng)絡戰(zhàn)、信息戰(zhàn)等電子化戰(zhàn)爭的出現(xiàn)，在未來戰(zhàn)場上，將面臨戰(zhàn)場環(huán)境的各種快速變化，這就對C2系統(tǒng)敏捷性提出了更高的要求。因此，增強軍隊對敏捷性的需求和認識改善敏捷性的可行性，將C2系統(tǒng)敏捷性的概念融入軍事教育和訓練中；建立一個致力于C2系統(tǒng)敏捷性改善和提高的組織，負責觀察和記錄表現(xiàn)在C2行動中的敏捷性，并評估軍事組織潛在的C2系統(tǒng)敏捷性；研究確定改善C2敏捷性的特定方式，開發(fā)應用工具幫助軍隊觀測、改善C2系統(tǒng)敏捷性；將這些從行動、研究和分析中獲取的經(jīng)驗教訓總結分享給全軍尤為重要。

6　結論

隨著信息化戰(zhàn)爭形勢對C2系統(tǒng)設計要求的不斷提高，敏捷性成為C2系統(tǒng)面對復雜性、動態(tài)性挑戰(zhàn)的新方法與新途徑。C2系統(tǒng)敏捷性可以明確通過6個使能及其相互關系進行觀測和度量。在要求的敏捷性已出現(xiàn)的情況下，能直接觀測和度量顯在敏捷性及其作用。作為基于顯在敏捷性觀測基礎上的敏捷性評價方法的補充，敏捷商提供了度量潛在敏捷性的獨立評價方法。借助系統(tǒng)工程原理的敏捷獲取和敏捷系統(tǒng)開發(fā)設計將成為C2系統(tǒng)敏捷性研究的主流熱點。鑒于C2系統(tǒng)敏捷性在軍事領域的優(yōu)勢，對它的探索研究仍有很大的空間。

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Agility of C2System

ZHAOMin，HEZheng-hong，YUEShao-hua，WANG bo
（School of Air and Missile Defense，Air Force Engineering University，Xi’an 710051，China）

C2 system agility is a new method to evaluate the system’s ability to accommodate to external changes.At presentmost C2 system agility’s research theories are put forward by CCRP and NATO-RTS.This paper systematically introduces and summarizes C2 system agility’s definition，elements，conceptual model，observation and measurement enabled，evaluation methodology.Also the research frontier of agility quotient is analyzed including the shortcomings of current research，future direction of development and reference to our army’s design of C2 system.

C2 system，agility，agility quotient

E919

A

1002-0640（2016）09-0001-05

2015-05-05

2015-08-16

趙敏（1991-），女，青海西寧人，碩士研究生。研究方向：智能信息處理。