胡紅娟 蔡亞 雷洋

兵棋推演規(guī)則公共標(biāo)準(zhǔn)庫體系的構(gòu)建

胡紅娟 蔡亞 雷洋

南京模擬技術(shù)研究所，江蘇 南京 210016

兵棋推演規(guī)則是計算機(jī)兵棋推演的核心。為了實現(xiàn)計算機(jī)兵棋推演平臺的統(tǒng)一性及可擴(kuò)展性，建立良好的規(guī)則公共標(biāo)準(zhǔn)庫體系是平臺研究的一項重要工作。在闡述了計算機(jī)兵棋推演平臺的設(shè)計框架以及兵推規(guī)則在平臺中作用的基礎(chǔ)上，結(jié)合兵推規(guī)則的特點及構(gòu)建原則，詳細(xì)分析了兵棋推演規(guī)則公共標(biāo)準(zhǔn)庫體系的規(guī)則模型構(gòu)建、分類定義以及管理方法。

計算機(jī)兵棋推演平臺；規(guī)則；公共標(biāo)準(zhǔn)庫

引言

兵棋使用棋子表示作戰(zhàn)單位，棋子動作表示作戰(zhàn)行動，推演回合表示作戰(zhàn)進(jìn)程，用擲骰子、查表的方式裁決作戰(zhàn)行動結(jié)果，是一種具有定量裁決和量化分析的推演訓(xùn)練手段。它的三大要素為棋子、地圖和規(guī)則。棋子和地圖分別代表作戰(zhàn)力量和作戰(zhàn)環(huán)境。規(guī)則是對推演進(jìn)程和作戰(zhàn)行動進(jìn)行裁決的依據(jù)。它處于非常核心的地位，支撐著整個系統(tǒng)的運行，并決定整個系統(tǒng)的真實度。規(guī)則是根據(jù)實戰(zhàn)情況結(jié)合概率統(tǒng)計學(xué)設(shè)計的推演控制及裁決方法。它需要系統(tǒng)設(shè)計人員與不同軍兵種專業(yè)軍事人才的協(xié)同才能完成。結(jié)合兵棋推演系統(tǒng)的不同應(yīng)用場景，需根據(jù)各軍兵種武器裝備和作戰(zhàn)行動特點不斷建立和擴(kuò)充規(guī)則。隨著規(guī)則的不斷建立，所涉及的數(shù)據(jù)量也越來越豐富，因此需要對規(guī)則進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化定義并統(tǒng)一管理[1]。

本文以計算機(jī)兵棋推演平臺的研制為背景，提出了規(guī)則的公共標(biāo)準(zhǔn)庫設(shè)計、建設(shè)以及管理方法，實現(xiàn)了兵棋推演規(guī)則體系的建設(shè)、開發(fā)過程域管理、數(shù)據(jù)維護(hù)及權(quán)限管理。

1 平臺體系結(jié)構(gòu)

計算機(jī)兵棋推演平臺依托計算機(jī)智能及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用面向數(shù)據(jù)服務(wù)的設(shè)計理念，提供一套兵棋推演平臺和推演要素可視化開發(fā)工具，用于各軍兵種指揮院校、科研院所開發(fā)具有各自專業(yè)特點的兵棋推演系統(tǒng)。依托該平臺可有效解決計算機(jī)兵棋推演系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、重復(fù)開發(fā)、開發(fā)效率低、不能互聯(lián)等問題。

計算機(jī)兵棋推演平臺體系結(jié)構(gòu)分為三個層級：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、平臺層、應(yīng)用層，詳情見圖1。通過本平臺層提供的各項技術(shù)模塊，系統(tǒng)開發(fā)者可以通過模塊的組合應(yīng)用生成應(yīng)用層中描述的各項軟件功能。

圖1 平臺總體設(shè)計框圖

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層以兵推規(guī)則公共標(biāo)準(zhǔn)庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為主要內(nèi)容，在底層構(gòu)建平臺數(shù)據(jù)服務(wù)層。

平臺層為平臺的核心模塊層，為兵棋要素編輯、兵棋推演交互、平臺運行和數(shù)據(jù)維護(hù)等功能提供支撐。

應(yīng)用層是基于平臺層結(jié)合用戶需求而生成的不同的兵棋推演應(yīng)用系統(tǒng)。

兵推規(guī)則位于計算機(jī)兵棋推演平臺的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層，為平臺層各模塊以及應(yīng)用層各應(yīng)用軟件提供數(shù)據(jù)支撐，在推演過程中提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

2 設(shè)計思路和實現(xiàn)

為滿足計算機(jī)兵棋推演在海軍、空軍和其他各軍兵種等不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求，需要對國內(nèi)外各軍兵種的作戰(zhàn)運用數(shù)據(jù)、各級指揮流程進(jìn)行規(guī)則建模，并一管理，最終形成一套兵推規(guī)則的建立標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)庫。平臺建立了規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)庫設(shè)計方法，包括規(guī)則模型構(gòu)建、分類定義和規(guī)則庫管理，實現(xiàn)規(guī)則的可視化建模、規(guī)范定義和統(tǒng)一管理。

2.1 規(guī)則模型構(gòu)建

平臺從軍事模型層、行動定義層以及邏輯實現(xiàn)層三個層級對軍事模型進(jìn)行拆解分析，見圖2。首先從軍事模型層出發(fā)將作戰(zhàn)行動分為易于管理和控制的行動階段，按階段拆解成不同的階段模型，如機(jī)動模型、火力模型、偵察模型、工程模型和通信模型等；行為定義層梳理各行動階段的行為操作，通過行為定義生成行為編碼；邏輯實現(xiàn)利用計算機(jī)技術(shù)對各行動階段及行為操作進(jìn)行建模，并建立相應(yīng)的映射關(guān)系，實現(xiàn)軍事模型層到邏輯實現(xiàn)層的作業(yè)響應(yīng)和裁決反饋。

在邏輯實現(xiàn)層，平臺設(shè)計了規(guī)則模塊專門用于實現(xiàn)規(guī)則的編輯與解析功能。

規(guī)則模塊的編輯功能基于規(guī)則體系與推演系統(tǒng)松耦合且便于校驗維護(hù)的設(shè)計思想，提供了一套可視化規(guī)則建模工具，包括推演流程編輯、行動裁決流程編輯以及作戰(zhàn)效能裁決表編輯，實現(xiàn)了軍事規(guī)則模型的開放透明，便于軍事人員自行維護(hù)規(guī)則體系，并進(jìn)一步將規(guī)則中的流程細(xì)化和拆解成一系列的元功能節(jié)點（如計算節(jié)點、判斷條件等）、控制流和數(shù)據(jù)流；面向?qū)嶋H應(yīng)用時，一系列元功能節(jié)點、控制流和數(shù)據(jù)流又可以組合成一個基本功能節(jié)點。這些分解的基本元素的集合形成了一條完整的規(guī)則流程（見圖3）。若干條規(guī)則流程及規(guī)則數(shù)據(jù)組成規(guī)則庫[2]。

圖2 規(guī)則體系層次結(jié)構(gòu)

規(guī)則模塊的解析功能在推演實施過程中讀取規(guī)則庫，根據(jù)指揮員的行為操作命令調(diào)用不同的規(guī)則流程，根據(jù)控制流的走向執(zhí)行功能節(jié)點，裁決行為操作的結(jié)果及指示下一步的操作，并提供裁決過程的報告輸出，便于用戶查看裁決過程，實現(xiàn)推演裁決的白盒化。

圖3 規(guī)則流程分解示意圖

2.2 規(guī)則分類定義

兵推規(guī)則制定過程中，規(guī)則命名和標(biāo)識規(guī)范對規(guī)則庫進(jìn)行統(tǒng)一分類定義，從各軍兵種（陸、海、空）、各作戰(zhàn)單元（坦克、裝甲、火炮、艦艇、空航等）、各指揮層級（班、排、連、營、團(tuán)、戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)役等）角度出發(fā)建立對各項規(guī)則的管理體系。在橫向上各專業(yè)院?？梢灾朴喐髯攒姳N各機(jī)行動類型的推演規(guī)則，體現(xiàn)作戰(zhàn)要素集成；在縱向上制訂各級別的指揮推演規(guī)則，通過指揮報文和態(tài)勢聚合形成上下級指揮鏈路，體現(xiàn)多級聯(lián)合推演。最終在三個方向上實現(xiàn)作戰(zhàn)單元合成、要素集成和體系融合的兵推規(guī)則公共標(biāo)準(zhǔn)庫體系（見圖4）。

圖4 規(guī)則分類定義

2.3 規(guī)則庫管理

規(guī)則公共標(biāo)準(zhǔn)庫的建設(shè)是一個長期和反復(fù)驗證的過程，將主要依托各專業(yè)軍事院校和部隊提供的軍事概念模型為兵棋規(guī)則研制提供支撐，通過規(guī)則驗證、發(fā)布、再驗證的遞進(jìn)過程實現(xiàn)形成規(guī)則的編制、試驗試推和定版受控到專家評審等一套完整的規(guī)則建立機(jī)制。具體如下。

（1）依托專業(yè)軍事院校和部隊制定相關(guān)專業(yè)和方向的軍兵種兵棋推演規(guī)則。

（2）在形成規(guī)則的基礎(chǔ)上進(jìn)行實際推演作業(yè)，對規(guī)則的合理性和科學(xué)性進(jìn)行驗證。

（3）對驗證的規(guī)則進(jìn)行版本控制和組織專家評審形成專業(yè)方向的發(fā)布規(guī)則。

在相關(guān)軍兵種的規(guī)則制訂完成后進(jìn)行多要素集成和體系融合作戰(zhàn)規(guī)則的制訂，并通過反復(fù)驗證推演和發(fā)布評審實現(xiàn)整個規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)庫的建設(shè)。

兵推規(guī)則公共標(biāo)準(zhǔn)庫管理采用數(shù)據(jù)庫管理方式，通過標(biāo)準(zhǔn)庫管理軟件負(fù)責(zé)兵推規(guī)則公共標(biāo)準(zhǔn)庫的管理，將國內(nèi)外各軍兵種的作戰(zhàn)運用數(shù)據(jù)、各級指揮流程進(jìn)行統(tǒng)一管理，最終形成一套兵推規(guī)則的公共標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫。平臺設(shè)計人員或?qū)I(yè)用戶利用平臺提供的規(guī)則建模工具進(jìn)行規(guī)則的開發(fā)建模，完成的規(guī)則庫通過標(biāo)準(zhǔn)庫管理軟件進(jìn)入平臺的開發(fā)版兵推規(guī)則公共標(biāo)準(zhǔn)庫；用戶通過兵棋應(yīng)用系統(tǒng)的工具軟件及推演軟件制定作戰(zhàn)想定并組織實施對抗推演，完成對規(guī)則的驗證；經(jīng)過驗證的規(guī)則，通過標(biāo)準(zhǔn)庫管理軟件實現(xiàn)規(guī)則的版本控制及發(fā)布[3]。發(fā)布的規(guī)則庫可通過軍事院?；虿筷犜囉眠M(jìn)一步完善。如此迭代往復(fù)，提高兵推規(guī)則的合理性和科學(xué)性，最終形成發(fā)布版兵推規(guī)則公共標(biāo)準(zhǔn)庫，見圖5。

圖5 兵推規(guī)則公共標(biāo)準(zhǔn)庫建立和完善過程示意圖

3 結(jié)語

本文以計算機(jī)兵棋推演平臺為基礎(chǔ)，從規(guī)則模型的構(gòu)建到規(guī)則庫的管理，設(shè)計實現(xiàn)了規(guī)則公共標(biāo)準(zhǔn)庫體系的構(gòu)建。通過與不同專業(yè)軍事院校的合作，已開發(fā)實現(xiàn)了基于此平臺的多款兵棋推演系統(tǒng)，規(guī)則庫的建設(shè)得到了不斷擴(kuò)充和完善，目前涵蓋了“機(jī)動、打擊、偵察、通信、指揮、信息、保障”七大類三百多項作戰(zhàn)行動規(guī)則和裝備作戰(zhàn)能力數(shù)據(jù)，能較好地支撐陸軍合成部隊多種戰(zhàn)斗行動的全要素推演。

[1]何昌其. 美軍聯(lián)合特遣部隊電子戰(zhàn)頻率沖突消除程序探究[J]. 外國軍事學(xué)術(shù)，2008（11）：69-71.

[2]陳思國. 計算機(jī)兵棋裁決子系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 沈陽：東北大學(xué)，2009.

[3]胡曉峰，楊鏡宇. 戰(zhàn)爭復(fù)雜系統(tǒng)仿真與實驗[M]. 北京：國防大學(xué)出版社，2008.

The Construction of the Public Standard Library System of the Rules of War Chess Deduction

Hu Hongjuan Cai Ya Lei Yang

Nanjing Institute of Simulation Technology, Jiangsu Nanjing 210016

The rules of war chess deduction are the core of computer war chess deduction. In order to realize the unity and scalability of the computer war chess deduction platform, establishing a good standard public standard library system is an important task of platform research. On the basis of expounding the design framework of the computer war chess deduction platform and the role of the warfare rules in the platform, combined with the characteristics and construction principles of the warfare rules, the paper analyzes in detail the rule model construction and classification definition and management methods of the public standard library system of the war chess deduction rules.

computer war chess platform; rules; public standard library

TP391.9；E11

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