修保新,牟亮,張維明,劉忠
(國防科技大學(xué) 信息系統(tǒng)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 長(zhǎng)沙410073)
C2(Command and Control)組織是為了完成作戰(zhàn)使命而存在的軍事指揮控制組織,C2組織在執(zhí)行使命過程中會(huì)有很多不確定事件出現(xiàn),如何根據(jù)使命環(huán)境中動(dòng)態(tài)到達(dá)的不確定事件對(duì)C2組織能力的影響,適時(shí)的對(duì)當(dāng)前組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整是C2組織研究的關(guān)鍵問題之一,稱為C2組織結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化(C2 Organization Structure Adaptive Optimization,COSAO)問題。
當(dāng)前關(guān)于COSAO問題的研究存在一定的局限性,很難滿足分布式作戰(zhàn)的實(shí)際需求和發(fā)展趨勢(shì)。首先,已有研究對(duì)不確定使命環(huán)境中引起COSAO的不確定因素的分析尚不系統(tǒng):僅考慮了與任務(wù)相關(guān)的不確定因素,而沒有考慮涉及平臺(tái)和決策者的不確定因素[1,2]。其次,當(dāng)前決策能力測(cè)度集中于決策者工作負(fù)載和決策者通信量[1]等參數(shù),無法反映決策者能力屬性以及任務(wù)決策能力需求對(duì)組織決策能力的影響;同時(shí),當(dāng)前適應(yīng)性優(yōu)化研究所考慮的C2組織能力測(cè)度參數(shù)還不夠全面,忽略了研究測(cè)度組織資源能力的相關(guān)參數(shù)。最后,當(dāng)前提出的適應(yīng)性優(yōu)化方法[3,8]普遍沒有考慮后續(xù)不確定事件的發(fā)生;并且,當(dāng)前研究大多采用組織重構(gòu)的方法進(jìn)行適應(yīng)性優(yōu)化,調(diào)整所涉及的范圍過大,破壞了原有組織的穩(wěn)定性。針對(duì)上述局限,本文基于不確定使命環(huán)境下C2組織能力的分析,在系統(tǒng)的考慮不確定因素的基礎(chǔ)上,構(gòu)建COSAO模型,并提出該模型的求解方法。
C2組織是作戰(zhàn)指揮控制活動(dòng)的承擔(dān)者與協(xié)調(diào)者,其元素包括任務(wù)、平臺(tái)和決策者[4],其中,任務(wù)是組織的子目標(biāo),是由使命分解得到的一系列活動(dòng);平臺(tái)是組織中的物理資源載體,提供武器裝備、通信設(shè)施和偵察監(jiān)視設(shè)備等資源;決策者是組織中負(fù)責(zé)信息處理并進(jìn)行決策的實(shí)體,提供信息處理、通信和管理下屬?zèng)Q策者及平臺(tái)的人員和設(shè)備。
定義:C2組織結(jié)構(gòu)是決策者、平臺(tái)與任務(wù)等組織元素之間的C2關(guān)系體現(xiàn)[5]。包括:任務(wù)與平臺(tái)間的分配關(guān)系RP-T,決策者與平臺(tái)間的控制關(guān)系RDM-P,決策者間的指揮關(guān)系RDM-DM,決策者與任務(wù)間的執(zhí)行關(guān)系,決策者與任務(wù)間的指揮關(guān)系。因此,C2組織結(jié)構(gòu)可以記為GOr=(RP-T,RDM-P,RDM-DM,),各結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖1所示。
C2組織的運(yùn)作效能反映了組織完成使命的程度。在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,本文的所有測(cè)度參數(shù)都采用面向任務(wù)的方式定義,以體現(xiàn)C2組織的能力提供是否匹配使命的能力需求??紤]到不確定使命環(huán)境下只有保證組織有效地完成所承擔(dān)的決策工作量,我們提出任務(wù)決策負(fù)載與任務(wù)決策質(zhì)量作為決策能力測(cè)度參數(shù)。同時(shí),為反映任務(wù)資源需求滿足情況對(duì)使命執(zhí)行的影響,在沿用原有的任務(wù)完成時(shí)間與任務(wù)資源滿足度的參數(shù)基礎(chǔ)上,增加任務(wù)執(zhí)行質(zhì)量作為測(cè)度組織資源能力的參數(shù)。
2.2.1 決策能力測(cè)度
決策能力測(cè)度是對(duì)C2組織為有效完成使命所提供的信息處理能力以及指揮控制能力等決策能力的定量評(píng)價(jià),測(cè)度參數(shù)包括任務(wù)決策負(fù)載和任務(wù)決策質(zhì)量。
任務(wù)決策負(fù)載是C2組織中的決策者為了完成所參與的任務(wù)而承擔(dān)的決策工作量。任務(wù)Ti的決策負(fù)載DWi可以表示為:
式(1)中,f1表示任務(wù)決策負(fù)載DWi與任務(wù)處理時(shí)間DTi以及任務(wù)決策負(fù)載強(qiáng)度DIi之間的關(guān)系函數(shù)。
任務(wù)決策質(zhì)量是參與任務(wù)的各決策者的決策工作質(zhì)量、決策執(zhí)行能力以及決策貢獻(xiàn)度的函數(shù),反映了各決策者能否有效完成決策工作。任務(wù)Ti的決策質(zhì)量DQi可以表示為:
式(2)中,f2表示任務(wù)決策質(zhì)量DQi與各參與決策者的決策工作質(zhì)量qm、決策執(zhí)行能力DAm、決策貢獻(xiàn)度DGm之間的關(guān)系函數(shù)。決策貢獻(xiàn)度DGm為每個(gè)參與執(zhí)行任務(wù)Ti的決策者DMm所承擔(dān)的決策負(fù)載占完成Ti所需的決策負(fù)載總量的比例。
2.2.2 資源能力測(cè)度
資源能力測(cè)度是對(duì)C2組織為有效完成使命所提供的火力打擊、偵察預(yù)警以及綜合保障等資源能力的評(píng)價(jià)。資源能力測(cè)度參數(shù)包括任務(wù)完成時(shí)間、任務(wù)資源滿足度和任務(wù)執(zhí)行質(zhì)量。
任務(wù)完成時(shí)間是任務(wù)的結(jié)束時(shí)刻,反映組織執(zhí)行任務(wù)的時(shí)效性。在任務(wù)與平臺(tái)間的分配關(guān)系RP-T的基礎(chǔ)上,任務(wù)集中所有任務(wù)的完成時(shí)間TFT可以表示為:
式(3)中,f3是任務(wù)集中所有任務(wù)的完成時(shí)間TFT與各任務(wù)的結(jié)束時(shí)間FTi之間的關(guān)系函數(shù)。
任務(wù)資源滿足度[6]是任務(wù)所需的各類型資源的獲取量與需求量之比,度量了任務(wù)資源需求得到滿足的程度。任務(wù)Ti的資源滿足度TAi可以表示為:
式(4)中,f4是任務(wù)資源滿足度TAi與資源需求量TRi以及資源獲取量Ri之間的關(guān)系函數(shù)。
任務(wù)執(zhí)行質(zhì)量是任務(wù)資源滿足度的函數(shù),度量任務(wù)完成的程度,表示為:
式(5)中,f5是任務(wù)執(zhí)行質(zhì)量TQi和任務(wù)資源滿足度TAi之間的關(guān)系函數(shù)。
在不確定使命環(huán)境下,C2組織能力會(huì)因不確定因素的影響而下降,根據(jù)組織結(jié)構(gòu)對(duì)組織能力的優(yōu)化作用,通過調(diào)整對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)變量,可以改善C2組織提供能力的方式,優(yōu)化受影響的組織能力,使組織能力與使命的能力需求相匹配,保證組織有效完成使命。
以下針對(duì)不確定因素對(duì)組織能力的影響,建立綜合考慮資源能力測(cè)度和決策能力測(cè)度的COSAO模型。t時(shí)刻建立的COSAO模型包含著已知信息I(t)和不確定因素ξ(t)。I(t)是t時(shí)刻已知信息的集合,包括當(dāng)前組織元素信息和組織結(jié)構(gòu)GOr信息以及t時(shí)刻之后的作戰(zhàn)任務(wù)集。ξ(t)是t時(shí)刻之后使命環(huán)境中的不確定因素集合,隨著時(shí)間的推移,ξ(t)中的不確定因素將對(duì)C2組織能力產(chǎn)生主要影響。以組織能力測(cè)度最大化為目標(biāo),建立t時(shí)刻的COSAO模型:
式(6)中,OPI(t),ξ(t)()表示在t時(shí)刻已知信息I(t)和不確定因素ξ(t)共同影響下組織結(jié)構(gòu)的能力測(cè)度;OPI(t),ξ(t)()受ξ(t)的影響而變化,E(OPI(t),ξ(t)())表示OPI(t),ξ(t)()的期望;TC(GOr,)表示組織結(jié)構(gòu)從GOr調(diào)整為的結(jié)構(gòu)變化代價(jià);GOr_Set表示解的可行域。從式(6)可見,COSAO模型是一個(gè)包含隨機(jī)變量的隨機(jī)規(guī)劃模型,具有如下特點(diǎn):
(1)動(dòng)態(tài)不確定性。使命環(huán)境中的高度不確定性使COSAO具有動(dòng)態(tài)不確定性的特點(diǎn),一方面,使命環(huán)境中的不確定因素ξ(t)是隨機(jī)變量,很難預(yù)先估計(jì),無法解析計(jì)算在ξ(t)影響下的能力測(cè)度均值E(OPI(t),ξ(t)()),因而也無法評(píng)價(jià)的優(yōu)劣;另一方面,即使可以估算E(OPI(t),ξ(t)())并得到期望意義上的最優(yōu)結(jié)構(gòu),在ξ(t)的作用下,C2組織的能力測(cè)度仍然是圍繞期望能力測(cè)度值波動(dòng)的,隨著不確定因素對(duì)組織影響的增大,的能力測(cè)度值變化幅度將增大。
(2)復(fù)雜關(guān)聯(lián)性。結(jié)構(gòu)變量對(duì)于C2組織能力測(cè)度的優(yōu)化作用具有交叉關(guān)聯(lián)影響,通過某個(gè)結(jié)構(gòu)變量?jī)?yōu)化其中一個(gè)組織能力測(cè)度參數(shù)時(shí),可能會(huì)影響其它四個(gè)組織能力測(cè)度參數(shù),進(jìn)而引起更多結(jié)構(gòu)變量的調(diào)整。結(jié)構(gòu)變量和能力測(cè)度的交叉關(guān)聯(lián)性導(dǎo)致了在COSAO過程中,難以控制參與優(yōu)化的結(jié)構(gòu)變量,使得優(yōu)化問題規(guī)模變大、結(jié)構(gòu)變化成本變高和計(jì)算耗時(shí)增加。
COSAO模型的特點(diǎn)決定了使用傳統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化方法[1,7,8]將無法獲得滿意的結(jié)果,需要提出新的優(yōu)化方法來降低模型求解時(shí)面臨的動(dòng)態(tài)不確定性和復(fù)雜關(guān)聯(lián)性。
4.1.1 基于組織結(jié)構(gòu)分層的適應(yīng)性優(yōu)化策略
通過組織結(jié)構(gòu)分層的適應(yīng)性優(yōu)化策略能夠降低求解的復(fù)雜關(guān)聯(lián)性。根據(jù)C2組織的資源能力測(cè)度和決策能力測(cè)度,可分為決策層結(jié)構(gòu)(DLS)和資源層結(jié)構(gòu)(RLS)。如圖2所示,決策層結(jié)構(gòu)包括決策者與平臺(tái)間的控制關(guān)系RDM-P、決策者間的層級(jí)關(guān)系RDM-DM、決策者與任務(wù)間的執(zhí)行關(guān)系和決策者與任務(wù)間的指揮關(guān)系,資源層結(jié)構(gòu)包括任務(wù)與平臺(tái)間的分配關(guān)系RP-T。
圖2 基于能力測(cè)度的C2組織結(jié)構(gòu)分層
由圖2中決策層結(jié)構(gòu)、資源層結(jié)構(gòu)與C2組織的決策能力測(cè)度和資源能力測(cè)度的關(guān)系可知:通過決策層結(jié)構(gòu)的調(diào)整,可以在不引起組織資源能力變化的前提下優(yōu)化組織決策能力;通過資源層結(jié)構(gòu)的調(diào)整,可以優(yōu)化組織資源能力。但是資源層結(jié)構(gòu)變化以后會(huì)影響決策者與任務(wù)之間的執(zhí)行關(guān)系和決策者與任務(wù)之間的指揮關(guān)系,從而最終影響組織的決策能力測(cè)度。調(diào)整資源層結(jié)構(gòu)和決策層結(jié)構(gòu)時(shí),需設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的優(yōu)化過程,即決策層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化和資源層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化兩個(gè)優(yōu)化過程。優(yōu)化過程的核心設(shè)計(jì)思想是在確保優(yōu)化效果的前提下,盡量減少參與優(yōu)化變量的個(gè)數(shù)。
(1)決策層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化過程。當(dāng)組織決策能力下降時(shí),決策層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化是在保持資源層結(jié)構(gòu)不變的前提下,以盡量少的決策層結(jié)構(gòu)關(guān)系作為優(yōu)化變量,優(yōu)化決策能力測(cè)度。決策層結(jié)構(gòu)中包含了多類結(jié)構(gòu)關(guān)系,由C2組織結(jié)構(gòu)與能力之間的關(guān)聯(lián)分析可知,RDM-P和RDM-DM決定了組織決策能力的提供方式。因此,決策層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化的關(guān)鍵在于調(diào)整RDM-P和RDM-DM。
(2)資源層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化過程。當(dāng)組織決策能力和資源能力同時(shí)下降時(shí),決策層結(jié)構(gòu)和資源層結(jié)構(gòu)都需要進(jìn)行調(diào)整。因?yàn)檎{(diào)整資源層結(jié)構(gòu)時(shí)會(huì)引起組織決策能力的變化,所以較好的結(jié)構(gòu)優(yōu)化順序是:先優(yōu)化組織資源能力再優(yōu)化決策能力,在資源層結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的基礎(chǔ)上判斷是否需要進(jìn)行決策層結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整。
為了實(shí)現(xiàn)決策層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化過程和資源層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化過程,需要結(jié)合組織能力測(cè)度的定義,為決策能力測(cè)度和資源能力測(cè)度提供具體的計(jì)算模型;然后,建立每個(gè)適應(yīng)性優(yōu)化過程的優(yōu)化模型并設(shè)計(jì)模型的求解方法。組織結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化問題包含了多重優(yōu)化變量,并且具有結(jié)構(gòu)關(guān)系不變的約束,與現(xiàn)有的C2組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型相比,組織結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化模型還具有動(dòng)態(tài)不確定性的特點(diǎn),這也是本文將要解決的關(guān)鍵問題。
4.1.2 基于滾動(dòng)時(shí)域的動(dòng)態(tài)適應(yīng)性優(yōu)化策略
廣義控制問題的滾動(dòng)時(shí)域方法(Rolling Horizon Procedure,RHP),其實(shí)質(zhì)是用沿時(shí)間軸滾動(dòng)進(jìn)行的一系列小規(guī)?;蛴邢迺r(shí)段的優(yōu)化問題的求解過程取代一個(gè)靜態(tài)的大規(guī)模或無限時(shí)段的優(yōu)化問題求解的結(jié)果[9,10]。這是一種時(shí)間分解方法,有助于在實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的前提下降低計(jì)算量并適應(yīng)所面向環(huán)境的不確定性變化。滾動(dòng)時(shí)域方法具有很強(qiáng)的通用性,不僅可用于不同優(yōu)化目標(biāo)和約束的決策問題,也適用于不同的決策信息環(huán)境。
基于滾動(dòng)時(shí)域的動(dòng)態(tài)適應(yīng)性優(yōu)化策略能夠降低求解COSAO模型時(shí)面臨的動(dòng)態(tài)不確定性。本文運(yùn)用這一方法,并根據(jù)COSAO的特點(diǎn)設(shè)計(jì)滾動(dòng)時(shí)域的要素,包括:預(yù)測(cè)窗口、滾動(dòng)窗口、適應(yīng)性優(yōu)化子問題和滾動(dòng)機(jī)制。
(1)預(yù)測(cè)窗口。預(yù)測(cè)窗口是從每一優(yōu)化時(shí)刻t起一段預(yù)測(cè)時(shí)域內(nèi)所有已知或預(yù)測(cè)的信息集合,定義為FW(t)=〈tFW,TFW(t),IFW(t)〉,其中,預(yù)測(cè)時(shí)域長(zhǎng)度tFW表示預(yù)測(cè)窗口FW(t)大小,TFW(t)是預(yù)測(cè)窗口FW(t)中包含的任務(wù)集合,IFW(t)表示時(shí)域[t,t+tFW]中預(yù)測(cè)到的影響決策能力測(cè)度的不確定事件的信息集合。
(2)滾動(dòng)窗口。滾動(dòng)窗口是按照一定規(guī)則從預(yù)測(cè)窗口中挑選的用于子問題優(yōu)化的部分已知或預(yù)測(cè)信息集合,定義為RW(t)=〈tRW,TRW(t),IRW(t)〉,其中,滾動(dòng)時(shí)域長(zhǎng)度tRW表示滾動(dòng)窗口RW(t)大小,TRW(t)為TFW(t)中將要優(yōu)化的NRW個(gè)任務(wù)的集合,IRW(t)表示時(shí)域[t,t+tRW]中預(yù)測(cè)到的影響決策能力測(cè)度的不確定事件的信息集合。
(3)適應(yīng)性優(yōu)化子問題。適應(yīng)性優(yōu)化子問題是指在決策時(shí)刻點(diǎn)t建立滾動(dòng)窗口之后,面向滾動(dòng)窗口RW(t)內(nèi)的任務(wù)進(jìn)行適應(yīng)性優(yōu)化的問題。每次觸發(fā)滾動(dòng)時(shí)域優(yōu)化時(shí),面向滾動(dòng)窗口中的任務(wù)集合,以決策能力最大化為目標(biāo)建立決策層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化模型并進(jìn)行求解。
(4)滾動(dòng)機(jī)制。滾動(dòng)機(jī)制是指推動(dòng)窗口向前滾動(dòng)的方式,是觸發(fā)一次適應(yīng)性優(yōu)化所需的條件,在決策層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化中,考慮以下兩種滾動(dòng)機(jī)制。
第一類是周期性滾動(dòng)機(jī)制,在無不確定事件到達(dá)的情況下,隨著使命執(zhí)行過程的推進(jìn),根據(jù)對(duì)未來使命環(huán)境的預(yù)測(cè),設(shè)置預(yù)測(cè)窗口和滾動(dòng)窗口,進(jìn)行決策層結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性優(yōu)化,此時(shí)需要判斷若進(jìn)行適應(yīng)性優(yōu)化是否能夠改善組織的決策能力,如果決策能力能夠得到改善則進(jìn)行優(yōu)化,并輸出優(yōu)化后的決策層結(jié)構(gòu)。由于使命環(huán)境的不確定性,預(yù)測(cè)窗口的大小不是固定不變的,如果預(yù)測(cè)未來具有很大的不確定性,則取較小的預(yù)測(cè)窗口,否則取較大的預(yù)測(cè)窗口。
第二類是事件觸發(fā)滾動(dòng)機(jī)制,使命執(zhí)行期間,動(dòng)態(tài)到達(dá)的不確定事件將影響C2組織的決策能力。當(dāng)不確定事件到達(dá)時(shí),需要根據(jù)到達(dá)的不確定事件和對(duì)未來使命環(huán)境的預(yù)測(cè),建立預(yù)測(cè)窗口和滾動(dòng)窗口,并判斷是否需要進(jìn)行決策層結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性優(yōu)化,如果滿足適應(yīng)性優(yōu)化的條件,則觸發(fā)適應(yīng)性優(yōu)化。
綜合以上滾動(dòng)時(shí)域?qū)崿F(xiàn)要素的有關(guān)定義,可得以下基于滾動(dòng)時(shí)域的C2組織決策層結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)適應(yīng)性優(yōu)化策略,如圖3所示。
由圖3可見,在使命執(zhí)行期間,事件到達(dá)將引起預(yù)測(cè)窗口的更新,然后基于預(yù)測(cè)窗口建立滾動(dòng)窗口,選取預(yù)測(cè)窗口中的任務(wù)進(jìn)入滾動(dòng)窗口優(yōu)化,判斷結(jié)果是否滿足適應(yīng)性優(yōu)化的觸發(fā)條件,如果滿足就輸出優(yōu)化結(jié)果并進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整,返回使命執(zhí)行?;跐L動(dòng)時(shí)域的決策層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化策略包含兩類優(yōu)化觸發(fā)條件:一類是無不確定事件到達(dá)情況下的周期性滾動(dòng)優(yōu)化;另一類是不確定事件到達(dá)導(dǎo)致組織能力下降,此時(shí)預(yù)測(cè)窗口和滾動(dòng)窗口的大小將根據(jù)不確定事件對(duì)組織能力的影響而靈活設(shè)置。
圖3 面向C2組織決策層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化的滾動(dòng)時(shí)域方法
針對(duì)COSAO問題所面臨的動(dòng)態(tài)不確定性和復(fù)雜關(guān)聯(lián)性,提出結(jié)構(gòu)分層的動(dòng)態(tài)適應(yīng)性優(yōu)化(SLDAO)方法。包含以下四個(gè)環(huán)節(jié)。
(1)使命環(huán)境監(jiān)控及事件辨識(shí)。通過偵察設(shè)備、監(jiān)視設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全局態(tài)勢(shì)感知,在使命環(huán)境監(jiān)控的基礎(chǔ)上辨識(shí)事件,并通過能力測(cè)度影響因素將獲取的事件進(jìn)行分類。
(2)組織能力分析與適應(yīng)性優(yōu)化目標(biāo)辨識(shí)。分析不確定事件對(duì)C2組織能力測(cè)度的影響,選擇對(duì)應(yīng)的組織結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化過程。根據(jù)組織結(jié)構(gòu)分層的適應(yīng)性優(yōu)化策略,先進(jìn)行資源層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化,然后在資源層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化結(jié)果的基礎(chǔ)上判斷是否需要進(jìn)行決策層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化,如果需要再進(jìn)行決策層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化。
(3)基于滾動(dòng)時(shí)域的決策層結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)適應(yīng)性優(yōu)化。通過滾動(dòng)時(shí)域方法求解決策層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化問題。具體工作包括建立決策能力測(cè)度,分析不確定事件對(duì)組織決策能力的影響,建立決策層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化模型,重點(diǎn)設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)窗口、滾動(dòng)窗口、優(yōu)化子問題以及滾動(dòng)機(jī)制等策略要素。
(4)基于關(guān)鍵事件的資源層結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)適應(yīng)性優(yōu)化。通過基于關(guān)鍵事件的方法求解資源層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化問題。具體工作包括建立資源能力測(cè)度,分析不確定事件對(duì)組織資源能力的影響,建立資源層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化模型,重點(diǎn)設(shè)計(jì)觸發(fā)決策層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化的條件,以及觸發(fā)決策層結(jié)構(gòu)適應(yīng)性優(yōu)化之后的優(yōu)化過程。
本文通過定義C2組織能力評(píng)價(jià)組織的運(yùn)作效能,分析了C2組織所面向的使命環(huán)境中各種不確定因素以及C2組織結(jié)構(gòu)對(duì)組織能力的優(yōu)化作用,建立了組織結(jié)構(gòu)變量與能力測(cè)度之間的優(yōu)化關(guān)系,提煉出影響組織能力的結(jié)構(gòu)變量。在此基礎(chǔ)上基于不確定使命環(huán)境下C2組織的能力分析,以組織能力測(cè)度最大化為目標(biāo)構(gòu)建了COSAO模型。針對(duì)COSAO模型中結(jié)構(gòu)變量與能力測(cè)度具有復(fù)雜關(guān)聯(lián)性的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了基于組織結(jié)構(gòu)分層的適應(yīng)性優(yōu)化策略;針對(duì)COSAO模型具有的動(dòng)態(tài)不確定性特點(diǎn),引入滾動(dòng)時(shí)域的思想,通過靈活觸發(fā)的多次較短時(shí)域的優(yōu)化,降低計(jì)算的復(fù)雜度并適應(yīng)所面向環(huán)境的不確定性變化。在下一步工作中,我們將深入研究基于滾動(dòng)時(shí)域的決策層結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)適應(yīng)性優(yōu)化問題,重點(diǎn)研究關(guān)于預(yù)測(cè)窗口、滾動(dòng)窗口、優(yōu)化子問題以及滾動(dòng)機(jī)制等策略要素的設(shè)計(jì)。
1 LEVCHUK G M,LEVCHUK Y N,MEIRINA C,et al.Normative Design of Organizations-Part III:Modeling Congruent,Robust,and Adaptive Organizations[J].IEEE Transactions on SMC,2004,34(3):337-350.
2 楊春輝.基于CPN的面向任務(wù)指揮控制組織建模、仿真及優(yōu)化方法研究[D].長(zhǎng)沙:國防科學(xué)技術(shù)大學(xué),2008.
3 MU L,F(xiàn)ENG Y H,ZHANGWM,et al.The Adaptive Optimization of C2 Organization Decision Layer Structure Based on Nested Improved Simulated Annealing Algorithm[C]//Proceedings for the 2010 IEEE International Conference on Intelligent Computing and Intelligent Systems.Xiamen:IEEE Press,2010:682-687.
4 LEVCHUK G M,LEVCHUKY N,LUO J,et al.Normative Design of Organizations-Part I:Mission Planning[J].IEEE Transactions on Systems,Man,and Cybernetics,2002,32(3):346-359.
5 陽東升,張維明,劉忠,等.C2組織的有效測(cè)度與設(shè)計(jì)[J].自然科學(xué)進(jìn)展,2005,15(3):349-356.
6 LEVCHUK G M,KLEINMAN DL,SUIR,et al.Congruence of Human Organizations and Missions:Theory versus Data[C]//Proceedings of International Command and Control Research and Technology Symposium,Washington,DC,2003.
7 修保新,張維明,劉忠,等.基于粒度計(jì)算和遺傳算法的C2組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法[J].自然科學(xué)進(jìn)展,2007,17(5):662-671.
8 修保新,張維明,劉忠,等.C2組織結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性設(shè)計(jì)方法[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù),2007,29(7):1102-1108.
9 王冰.滾動(dòng)時(shí)域調(diào)度方法及其性能分析研究[D].上海:上海交通大學(xué),2005.
10 席裕庚.動(dòng)態(tài)不確定環(huán)境下廣義控制問題的預(yù)測(cè)控制[J].控制理論與應(yīng)用,2000,17(5):665-670.