陳小陽，李夢汶，楊雪生，員向前

(軍事科學院 軍事運籌分析研究所，北京100091)

1 引言

分析典型的戰(zhàn)爭戰(zhàn)例、戰(zhàn)役戰(zhàn)例和戰(zhàn)斗戰(zhàn)例，歷來是作戰(zhàn)研究與訓練的一個非常重要的方法，是和平時期認識作戰(zhàn)特點和規(guī)律的基本途徑之一。2007年，軍事科學院軍事運籌分析研究所王輝青研究員在一次全軍性會議上，站在聯合作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)和相關技術體系戰(zhàn)略性創(chuàng)新發(fā)展的高度，首次提出了“仿真戰(zhàn)例”的概念。仿真戰(zhàn)例是利用仿真技術創(chuàng)建的虛擬作戰(zhàn)案例，是仿真技術和作戰(zhàn)實驗實踐相結合形成的新事物，是一種具有較強信息化特征的軍事認知和實踐方式。對仿真戰(zhàn)例基本結構進行分析，探索其具體的設計與創(chuàng)建方法，具有十分重要的理論價值和現實意義。

2 仿真戰(zhàn)例的基本結構

從仿真戰(zhàn)例的組成形態(tài)來看，戰(zhàn)例是核心內容，仿真是實現手段。仿真戰(zhàn)例的基本要素通常包含軍事要素、實驗要素、仿真要素和應用要素。軍事要素主要包括作戰(zhàn)時間、作戰(zhàn)環(huán)境、作戰(zhàn)兵力、作戰(zhàn)對象和作戰(zhàn)方法等;實驗要素主要包括實驗條件、實驗指標、實驗因子和實驗方法等;仿真要素主要包括仿真模型、仿真數據、作戰(zhàn)規(guī)則和仿真系統(tǒng)等;應用要素主要包括評估應用、分析應用和規(guī)劃應用等。具體組成結構如圖1所示。

圖1 仿真戰(zhàn)例的基本要素體系圖

3 仿真戰(zhàn)例的設計與創(chuàng)建

仿真戰(zhàn)例的設計與創(chuàng)建，需要把握的問題較多，但關鍵問題主要包括仿真戰(zhàn)例的總體要求、基本形態(tài)和基本步驟。

3.1 仿真戰(zhàn)例的總體要求

仿真戰(zhàn)例要充分發(fā)揮現代信息技術和仿真實驗技術的優(yōu)勢，為作戰(zhàn)研究提供一種信息化時代設計和研究作戰(zhàn)問題的新型方法和手段，應滿足以下總體要求:

一是戰(zhàn)例預案化，仿真戰(zhàn)例應提供一個或多個典型的戰(zhàn)例預案，允許軍事人員針對各自的研究目的進行修改操作，以滿足不同的應用需求。二是操作桌面化，為軍事人員提供良好的桌面化前臺操作界面，封裝和屏蔽后臺的仿真技術細節(jié)，使軍事人員將關注重心用于軍事問題的研究。三是調整便利化，提供良好的人機交互界面或接口，以便于調整各種作戰(zhàn)要素，并將調整后的作戰(zhàn)要素反映至仿真實驗中。四是展現可視化，為軍事人員提供直觀形象的可視化窗口，能全息地展現作戰(zhàn)要素、完整地展現作戰(zhàn)過程。五是仿真精確化，能夠精確地模擬作戰(zhàn)要素和作戰(zhàn)過程，得出可信的實驗結果。六是運行高效化，應利用高效的仿真算法和控制機制，在限定的時間范圍內支持大規(guī)模的仿真實驗。七是資源集成化，將模型、數據、仿真系統(tǒng)等仿真資源高度集成于一個研究平臺，縮小仿真資源所占用的設備規(guī)模。八是應用構件化，采用構件化技術進行創(chuàng)建，有較強的擴容性、通用性，便于仿真戰(zhàn)例的移植和合并。

3.2 仿真戰(zhàn)例的基本形態(tài)

仿真戰(zhàn)例的形態(tài)，是指仿真戰(zhàn)例的外在應用表現形式。仿真戰(zhàn)例的形態(tài)對應著不同的應用領域和使用對象，有著不同的特點和要求。通常，仿真戰(zhàn)例的形態(tài)主要包含“中心—節(jié)點”式和“便攜單體式”兩種。

“中心—節(jié)點”式，是“以聯合層級的實驗室為中心，仿真戰(zhàn)例用戶終端分布式配置”的網絡應用結構形式。實驗室采用標準化的模型框架，集成陸、海、空、二炮等聯合作戰(zhàn)實驗仿真模型、數據，為不同類型的仿真戰(zhàn)例用戶終端提供模型和數據支撐。各仿真戰(zhàn)例用戶終端，利用可視化操作界面，調用聯合層級的實驗室的仿真模型和數據進行仿真實驗，得出實驗結果和數據，并利用仿真戰(zhàn)例提供的統(tǒng)計分析工具對仿真數據進行分析挖掘，得出實驗結論，并最終完成研究論證。這種形態(tài)實現了仿真資源與具體應用的分離，有利于資源的重復使用，提高了仿真資源利用率，但對實驗中心和網絡通信環(huán)境提出了較高的要求，尤其是對網絡環(huán)境的保密性、可靠性提出了嚴格的要求?！爸行摹?jié)點”式形態(tài)主要適用于仿真實體較多、作戰(zhàn)規(guī)模較大、研究層次較高的戰(zhàn)役級聯合作戰(zhàn)問題研究。

“便攜單體式”，是將仿真模型、數據、規(guī)則、仿真系統(tǒng)等軟硬件集成于一個小的便攜式研究平臺的應用形式。這種形態(tài)針對某一類特定問題，高度集成了各種仿真資源，利用可視化操作界面和自動統(tǒng)計分析工具完成相關模型數據的調用、運行和分析，得出實驗結論。這類形態(tài)的仿真戰(zhàn)例可以獨立使用，不需要向聯合層級的實驗室提交服務申請和進行數據交互。此形態(tài)的優(yōu)點是移動方便，對使用條件的要求不高，場所不固定，受外界條件的限制和影響較小，但對仿真資源的集成方式、調度方式、仿真計算機的性能等提出了嚴格的要求。“便攜單體式”主要適用于作戰(zhàn)實體較少、作戰(zhàn)規(guī)模較小的戰(zhàn)斗級聯合作戰(zhàn)問題研究。

3.3 設計與創(chuàng)建仿真戰(zhàn)例的基本步驟

設計與創(chuàng)建仿真戰(zhàn)例的步驟大致可分為四步:仿真戰(zhàn)例的定位設計、軍事設計、仿真實驗和集成定型。

3.3.1 仿真戰(zhàn)例的定位設計

仿真戰(zhàn)例的定位設計，主要是對仿真戰(zhàn)例所研究的作戰(zhàn)問題在整個軍事領域中的位置、與其他作戰(zhàn)問題的相互關系、主要應用目標等進行準確界定。如突擊機場作戰(zhàn)行動是聯合火力打擊中某一個階段的行動，與打擊導彈陣地、突擊防空陣地、打擊通信樞紐等作戰(zhàn)行動共同組成聯合火力打擊。因此，“突擊機場”仿真戰(zhàn)例是“聯合火力打擊”仿真戰(zhàn)例(全集)的一個子集，可以用來評估給定兵力的作戰(zhàn)能力，如評估由預警機、電子干擾機、轟炸機等戰(zhàn)斗機組成的空中突擊機群的綜合打擊能力;論證達到某一作戰(zhàn)效果所需的兵力規(guī)模，如論證壓制敵機場一定時間所需的空中力量作戰(zhàn)編組;探索新的作戰(zhàn)方法，如以我方損失最小為目標，比較空中防區(qū)外打擊、臨空突擊或二者相結合等戰(zhàn)法的優(yōu)劣。

3.3.2 仿真戰(zhàn)例的軍事設計

仿真戰(zhàn)例的軍事設計，主要包括作戰(zhàn)時間、作戰(zhàn)環(huán)境、作戰(zhàn)兵力、作戰(zhàn)對象和作戰(zhàn)方法五個維度的設計。

作戰(zhàn)時間主要包括作戰(zhàn)的爆發(fā)時間和持續(xù)時間。爆發(fā)時間的設計，應根據時局的發(fā)展而定，需要綜合考慮國際形勢、我國國家利益和沖突形勢的發(fā)展情況以及主要潛在對手的發(fā)展情況等因素。同時，為了研究的需要，可以人為地設計作戰(zhàn)的爆發(fā)時間或時間段。作戰(zhàn)的持續(xù)時間，主要受作戰(zhàn)雙方的作戰(zhàn)任務、作戰(zhàn)兵力的數質量對比、指揮員的指揮技能以及地形、氣候等條件的限制，軍事設計應該綜合考慮戰(zhàn)爭爆發(fā)時的各種限制因素，通過統(tǒng)籌規(guī)劃和科學計算，預先設計可能的持續(xù)時間。

作戰(zhàn)環(huán)境是指戰(zhàn)場及其周圍對作戰(zhàn)活動有影響的各種情況和條件，包括地形、水文、氣象等自然條件，人口、交通建筑等人文條件，以及國防工程構筑等戰(zhàn)場建設情況。設計戰(zhàn)場幅員主要考慮雙方作戰(zhàn)兵力的類型，不同類型的作戰(zhàn)兵力的偵察能力、機動能力、火力打擊能力、作戰(zhàn)保障能力等會有所不同，因而對作戰(zhàn)空間范圍的利用和實際控制能力就有所區(qū)別，設計的戰(zhàn)場幅員應該與雙方作戰(zhàn)兵力的實際能力相一致，不能過大，也不能過小。設計自然條件主要考慮仿真戰(zhàn)例所研究的作戰(zhàn)問題的類型，如陸地作戰(zhàn)、海上作戰(zhàn)、島嶼作戰(zhàn)等作戰(zhàn)類型就應該設計與之對應的陸地、海洋和島嶼等環(huán)境。設計人文條件和戰(zhàn)場建設情況需要充分考慮作戰(zhàn)環(huán)境的可能變化，特別是人類對自然環(huán)境的改造，如人工障礙、人工電磁環(huán)境等，這些會引起作戰(zhàn)環(huán)境的改變，作戰(zhàn)環(huán)境設計應充分考慮這些因素，盡量與實際相適應。

作戰(zhàn)兵力是指我方的參戰(zhàn)兵力，作戰(zhàn)對象是指敵方的參戰(zhàn)兵力，二者都包括兵力的種類、數量、編組方式和部署地域。設計作戰(zhàn)兵力和作戰(zhàn)對象都需要綜合考慮以下因素:作戰(zhàn)任務、作戰(zhàn)兵力的性能特點、作戰(zhàn)對象的性質以及地理環(huán)境的特點等，其基本要求有四個:能對目標進行有效打擊、能適應作戰(zhàn)環(huán)境的要求、符合作戰(zhàn)兵力的性能特點、能完成作戰(zhàn)任務。

作戰(zhàn)方法包括敵我雙方采取的戰(zhàn)法，通俗地講就是一方用什么方法攻擊，另一方用什么方法進行抗擊，雙方分別以什么形式進行交戰(zhàn)。設計作戰(zhàn)方法，主要從三個方面進行考慮:一是作戰(zhàn)對象。不同的作戰(zhàn)對象，其武器裝備性能、作戰(zhàn)理論水平、人員素質和訓練程度以及作戰(zhàn)方法都存在較大差別，設計戰(zhàn)法要避開其強點，猛攻其弱點。二是作戰(zhàn)時間和作戰(zhàn)環(huán)境。不同的作戰(zhàn)時間和作戰(zhàn)環(huán)境需要不同的戰(zhàn)法，如山地作戰(zhàn)宜用輕裝步兵滲透襲擊戰(zhàn)法，平原地作戰(zhàn)宜用裝甲兵突擊圍殲戰(zhàn)法等。三是作戰(zhàn)兵力。各種作戰(zhàn)兵力各有優(yōu)劣，設計作戰(zhàn)方法要充分發(fā)揮各作戰(zhàn)兵力的優(yōu)勢，如導彈和航空兵宜用集火精確突擊戰(zhàn)法、裝甲兵宜用快速機動突擊戰(zhàn)法等。

五個維度設計完畢后，需要對雙方各個階段的作戰(zhàn)行動進行具體設計，通常包含機動、信息對抗、火力打擊、兵力攻防和綜合防護等基本作戰(zhàn)行動。

3.3.3 仿真實驗

仿真戰(zhàn)例的仿真實驗，是針對仿真戰(zhàn)例的軍事設計，選定仿真實驗點，設定相關實驗條件，通過建立和運行仿真模型，運行仿真系統(tǒng)獲取并分析實驗結果，對戰(zhàn)例的軍事設計進行模擬分析的活動過程，是創(chuàng)建仿真戰(zhàn)例的關鍵環(huán)節(jié)之一。仿真實驗大致可分四個階段:實驗設計、實驗開發(fā)、實驗實施和實驗分析，這四個階段是一個不斷循環(huán)迭代和反饋的過程。

仿真實驗設計，主要是對仿真實驗的基本假設、條件約束、實驗方案、實驗進度、所需資源等內容進行描述，主要包括三項活動:明確實驗目標、確定指標體系、設計實驗方案。

仿真實驗開發(fā)，是根據實驗設計，在仿真實驗實施前對實驗環(huán)境、實驗資源、實驗設備與人員等內容進行的準備，主要包括四項活動:仿真想定的編輯、仿真模型的構建、實驗數據的準備、聯合作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)與實驗人員的準備。

仿真實驗實施，是根據實驗方案，運行仿真模型進行實驗，產生實驗結果數據，主要包括兩項活動:實驗運行和實驗數據的收集。

仿真實驗分析，是對實驗結果數據進行分析和評估，形成實驗結論，是從海量數據中找出“規(guī)律”、“結論”的過程，實驗分析在戰(zhàn)例的仿真實驗中有著非常重要的作用。

3.3.4 仿真戰(zhàn)例的集成定型

仿真戰(zhàn)例的集成定型，是將仿真實驗的模型、數據、實驗結果、實驗結論、實驗文檔等資料進行集成和定型，使仿真戰(zhàn)例的操作和顯示直觀形象、符合軍事人員的研究習慣、得出的結論科學合理，最終達到仿真戰(zhàn)例設計與創(chuàng)建的總體要求。

(1)仿真戰(zhàn)例的定型標準。仿真戰(zhàn)例的定型涉及作戰(zhàn)時間、作戰(zhàn)環(huán)境、作戰(zhàn)兵力、作戰(zhàn)對象、作戰(zhàn)方法、仿真精度、實驗方案、實驗結果和結論等內容，具體的標準如下:

一是作戰(zhàn)時間設計合理。作戰(zhàn)爆發(fā)時間與可能面臨任務的爆發(fā)時間大體一致或符合研究的時間要求，持續(xù)時間根據作戰(zhàn)目的和任務、雙方作戰(zhàn)兵力效能而確定，符合戰(zhàn)局發(fā)展客觀規(guī)律。二是作戰(zhàn)環(huán)境設計逼真。作戰(zhàn)環(huán)境的選擇與可能爆發(fā)戰(zhàn)爭的地域大體一致，作戰(zhàn)環(huán)境的陸地、海洋、空中和太空等區(qū)域的環(huán)境條件大致符合客觀現實，對在各自地域(空域、海域)內作戰(zhàn)行動的影響符合環(huán)境因素對作戰(zhàn)兵力的影響規(guī)律，對作戰(zhàn)環(huán)境及其影響程度的仿真具有較高的仿真精度。三是雙方作戰(zhàn)兵力設計典型。雙方作戰(zhàn)兵力的設計要綜合考慮對手的兵力規(guī)模、特點和所要完成的作戰(zhàn)任務等因素，雙方作戰(zhàn)兵力的種類、數量、部署方法等具有一定的代表性，兵力的運用符合各自的作戰(zhàn)原則和指導思想，能反映各自的作戰(zhàn)特點。四是作戰(zhàn)行動設計合理。各個階段的作戰(zhàn)行動與戰(zhàn)場態(tài)勢相適應，與作戰(zhàn)兵力的運用原則相符合，產生的作戰(zhàn)效果與實際兵力毀傷效果相一致，作戰(zhàn)行動之間的轉換客觀、正確。敵我雙方的預警偵察、導航定位、信息對抗、指揮控制、火力打擊以及毀傷效果等符合武器裝備的作戰(zhàn)性能和兵力使用的特點規(guī)律。五是實驗方案設計科學。仿真實驗的設計科學合理，實驗指標、實驗因子與水平、實驗設計方法、實驗控制與調度等設置科學、適用，實驗步驟、收集的數據能如實反映出作戰(zhàn)對抗過程的本質。六是實驗結果和實驗結論可信。通過仿真實驗得出的作戰(zhàn)結果與作戰(zhàn)兵力的應用效果基本一致，并具有足夠的精確度，對實驗數據和結果的分析科學、合理，得出的實驗結論符合客觀實際，能正確反映出作戰(zhàn)行動的基本特點和規(guī)律。

(2)仿真戰(zhàn)例的定型流程。仿真戰(zhàn)例是虛擬的作戰(zhàn)樣例，應該具有樣例的典型性和代表性，對相同類型的作戰(zhàn)問題具有指導意義和借鑒作用。因此，仿真戰(zhàn)例的定型應當充分發(fā)揮軍事專家和技術人員的智慧，進行綜合集成研討，選擇和確定那些具有典型性和代表性的仿真戰(zhàn)例點，并最終定型為仿真戰(zhàn)例的預案，其過程是一個多次循環(huán)、反復論證的迭代過程，具體流程如圖2所示。

(3)仿真戰(zhàn)例的定型需要解決的兩個問題。仿真戰(zhàn)例的定型要完全達到仿真戰(zhàn)例設計與創(chuàng)建的總體要求，還需要解決兩個重要問題:

一是仿真戰(zhàn)例的可視化處理。主要包含仿真想定編輯的桌面化、二/三維態(tài)勢顯示的可視化和評估分析的視窗化。仿真想定編輯的桌面化，是指采用桌面化操作工具，實現想定管理、企圖立案編輯、作戰(zhàn)兵力編組部署、作戰(zhàn)單元路徑規(guī)劃和任務規(guī)劃、仿真的運行控制、仿真模型的管理等功能，使之符合軍事人員的作業(yè)習慣，使仿真戰(zhàn)例的操作更加便利，調整和修改作戰(zhàn)參數更加靈活;二/三維態(tài)勢顯示的可視化，是將仿真產生的數據和結果通過通訊協(xié)議與仿真系統(tǒng)進行實時交互，實現對仿真系統(tǒng)的監(jiān)控與信息顯示，并且提供回放顯示功能，進一步提高仿真運行的透明度和人機交互的能力;評估分析的視窗化，是利用視窗化的操作工具將仿真結果進行統(tǒng)計、分析和評估，并以圖表等形象化的形式進行展現，豐富仿真結果的展現形式，并完成由仿真結果向實驗結論的過渡。

二是仿真戰(zhàn)例資源的集成。大致包括硬件集成和軟件集成兩個方面。硬件集成是將與仿真戰(zhàn)例有關的技術設備利用網絡與通信技術聯接起來，通過互聯、互通、互操作，實現軍事人員和仿真系統(tǒng)的有機組合。軟件集成是將相關計算機軟件與模型、數據等資源進行統(tǒng)一的構架和組合，形成功能完備的計算機軟件體系與充分共享的信息資源，同時滿足仿真戰(zhàn)例提出的運行高效化、資源集成化、應用組件化等要求。

圖2 仿真戰(zhàn)例的定型步驟圖

4 結束語

仿真戰(zhàn)例是信息技術尤其是仿真技術與作戰(zhàn)仿真實驗發(fā)展到一定程度的產物，是仿真技術應用于作戰(zhàn)研究論證領域的新形式。仿真戰(zhàn)例可以重演歷史戰(zhàn)例，更為重要的是能夠預先模擬和探索當前與未來的聯合作戰(zhàn)，這必將對新的作戰(zhàn)思想的產生、新型武器裝備和作戰(zhàn)力量的建設以及新的戰(zhàn)法的形成等產生積極的推動作用。同時，仿真戰(zhàn)例還可用于教育訓練、武器裝備論證、作戰(zhàn)條令開發(fā)和指揮決策等其他應用。仿真戰(zhàn)例是一個創(chuàng)新的概念，其設計和創(chuàng)建的難度大，需要不斷地進行摸索和實踐。

1 王輝青.論作戰(zhàn)實驗的科學基礎和認知特征［J］.中國軍事科學，2007，20(3):1-5.

2 何明.聯合作戰(zhàn)實驗仿真戰(zhàn)例基本理論問題研究［D］.北京:軍事科學院，2011.

3 楊雪生，劉云杰，李夢汶.聯合作戰(zhàn)仿真實驗的設計與開發(fā)［J］.系統(tǒng)仿真學報，2011，23(7):1522-1526.

4 李夢汶，楊雪生，劉云杰.聯合作戰(zhàn)仿真重在求“真”［J］.軍事運籌與系統(tǒng)工程，2009，23(1):75-77.