简介
近年来的研究表明，军事威胁的能力和数量不断提高，传感器和网络数量不断增加，战场数据出现过载现象，导致现代战争的节奏不断加快。海量信息和复杂的战场环境给人类决策带来了严峻挑战。可以看出，在协同作战背景下，对分布式作战资产进行优化管理的能力将显著提高己方的军事优势。自动化的作战管理辅助（BMA）可以缩短时间、增强决策信心及优化作战资源。本文摘自美国海军学院的学术论文，从系统角度探讨了作战管理决策活动和复杂决策空间的相关概念。
战术作战活动是复杂的，它需要敏捷性、适应性、前瞻性、以及快速思维和高效的决策能力。随着威胁技术的进步、作战节奏的加快以及战场环境的独特性，都会使人类决策者无法获得完整的战术信息，从而难以进行正确的决策。自动化BMA是计算机辅助决策支持系统，旨在增强和改进战术决策活动。BMA可通过以下几种方式来提升战术决策能力：加快决策过程、提高用户对决策的信息；制定更多决策选项。
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作战管理决策活动
战术军事行动往往包含大量的作战管理决策活动。大多数决策涉及对各类作战资产的使用或处置，包含平台（舰艇、飞行器、潜艇等）、武器、传感器、通信设备和人员。图1展示了作战决策包含的4个域：空间域、时间域、主动/被动域以及规则和政策域。每个域都会影响决策过程，并增加决策的复杂性。
图1 战术决策包含的4个域
主动或有计划的战术决策活动包括定位部队位置（舰船、战斗群、飞行器等）、隐身作战行动、攻击行动，以及通过干扰或其他措施阻止对手的行动。被动或响应性战术决策活动包括防御主动威胁、己方平台转入防御态势、从威胁环境中撤退、评估战损情况等。
军事决策的性质会随着时间的推移而变化，这种变化是分层级的。战略决策的时间跨度较长，通常以年为单位，考虑的是高层级的战略目标。战役级决策时间跨度更短，通常具有主动性，哪怕是制定防御性决策。战术决策的时间跨度最短，聚焦于作战管理，包括短期计划、主动决策以及针对对手行动的响应性决策等。一致性是实现战术、战役和战略决策三者相互兼容的必要条件。战役和战略决策需要支持有效的战术行动，并能够及时反映出战术威胁环境的重大变化。这种分层级的时间域导致军事用户必须采用一系列规则和政策来指导战术决策，使近实时决策能够与长期计划和战略保持一致、高效的战术决策能够支持更高层级的战役/战略目标。因此，作战决策的时间域属性要求自动化BMA具备以下能力：
决策的空间域包含太空、空、海、陆、水下等。不同作战环境中的威胁差异极大，同样，作战系统的开发也会针对其所在空间域环境的特定威胁。例如海军战斗群必须能够同时面对所有空间域的威胁。自动化BMA应具备跨空间域的态势感知，以及开发优先考虑任务和交战策略的决策方案来解决这种复杂性挑战。
最后，随着作战行动范围从平时拓展到战时的多域威胁环境，作战管理决策空间的复杂性也会显著提升。影响决策空间复杂性的因素包括：作战节奏（或反应时间）、同步发生威胁数量（或作战时间）、作战事件结果的严重性、威胁的异质性（由威胁类型或空间域决定），以及事件的影响范围（受影响的地区面积或人口数量等）。这些作战要素将转化为构成“决策空间”的多维变量。随着传感器、网络、参与者数量的提高，战场空间的信息量也在增加，致使决策空间的复杂性上升，决策周期缩短，人类决策者被海量信息包围，作战决策的要求已经远远超出人类决策者的能力范畴，使自动化BMA成为高效战术决策的必要条件。
自动化BMA可以从多种方式支持人类决策者，图2展示了人-机决策交互的3种模型（Johnson、Green和Canfield 2001）。人工决策模型中，人类负责全部的搜集、存储、决策和处理工作。这种决策空间相对简单且直接，数据总量和变量的数量都在人类可控制范围内。半自动化模型中，输入信息的存储、融合、处理和管理都交由机器完成，再将决策分析信息显示给人类决策者，这些信息包含战场空间和威胁的情报、行动方案（COA）选项，以及对预期事件成功率和后果的量化评估等。在自动化模型中，人类仅负责监督自动化的机器决策过程，并在必要时否定或更改决策。
图2 人-机决策模型
总体而言，人工决策模式适用于问题相对简单，且影响因素数量和信息量可控时的决策空间。当决策空间更加复杂，需要一定程度的自动化BMA功能支持，且有可能会导致关键或严重后果，需要大量的人类干预时，半自动化决策机制是最合适的选择。全自动化决策模型适用于存在海量信息需要处理和融合，但决策类型非常直接的情况。因此，自动化决策模型通常适用于不会产生严重后果的平时活动，或者决策反应时间窗口对于人类而言过于短暂的高复杂性活动。
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作战管理活动的复杂性
作战管理活动是复杂的，因为战术环境的范围广泛，可以从和平时期延伸至包含多个方向威胁的高威胁环境，最终转化为作战管理的复杂决策空间。因此，决策空间的“状态”必须能够灵活地在线性、无威胁的常规行动和为非线性、多变量的作战行动间进行切换。
复杂问题空间的特征包括：复杂的目标、复杂的环境和/或行动、适应性、集体行为和不可预测的决策结果。每个特征都是战术行动所固有的。
复杂目标：战场空间中通常存在多个作战目标，且不同目标间通常是不一致且不断变化的。因此军事系统必须在单体的作战目标（如自防御），与部队级任务目标（包括区域防御、隐身作战或防御特定资产等）间做出权衡。
复杂环境/行动：作战环境的变化会导致目标优先级发生改变，加上未来复杂作战任务可能跨多个空间域的特征，因此需要复杂的行动。
自适应性：战争系统必须能够高效适应威胁，以此提高自身生存能力和实现战术/战略目的。
集体行为：分布式作战武器/平台必须进行合理编排，以避免发生误伤或相撞事件；并使部队能够从它们的集群贡献中获益。
不可预测性：战术决策结果的不可预测性包括且不限于武器发射失败、误识别、战损评估错误等，致使问题空间的复杂性会随着信息错误及其后续行动的连锁反应而增加。
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系统性方法
美国复杂系统研究专家Bar-Yam指出，随着战术军事行动所处的作战环境呈现出高度复杂性，未来高复杂性的任务将需要足够复杂的系统来执行。本章节探讨了在军事行动中实施自动化BMA的复杂系统性方法，以有效解决相关战术问题。
1) 将作战资产视为资源系统
实施系统性方法的第一步是从系统的角度来“审视”问题及其解决方法。对于战术活动而言，这意味着应当将作战资产视为资源系统。将资产（如舰船、飞行棋、潜艇、武器系统、传感器、通信设备/网络和干扰器等）定义为系统，将其视为资源并从功能、性能、行为、结构和接口角度去看待它们，以此可以基于各自的基本参数去进行量化评估，如位置、状态和期望能力等。随着作战复杂性的提高，当存在多个重叠或冲突的目标时，自动化BMA可以通过分析确定如何高效使用这些作战资源。在BMA的协助下，作战资源可以在系统间形成聚力协同，提高整体效能。
2) 从全局视角看待作战管理
复杂战术环境要求作战管理人员站在全局视角，从部队级管理作战资源。作战环境复杂性进一步增加后，事件会更加频繁地同时发生，导致需要的行动方案数量也更多，决策数量也不断提升。任务、目标和行动方案之间的关联性提高，这对有限的作战资源的分配和调用提出了更高要求，需要管理人员对多种威胁/任务及其解决方案和可能的后果有一个更加全面的了解。当需要解决多项战术任务，或需要优先考虑和应对多种威胁时，往往需要将决策范围缩小到发射单武器系统或管理单一平台的传感器上，这会失去整个部队层面的作战管理效能。在这种情况下，应用于决策的全局性原则涉及“同时且尽可能多地包含相互关联的系统不同部位和层次”，即指将决策空间的范围扩展至一个战术区域或战区，因为确定决策范围本身也是一种决策。
当一支战术部队面对复杂作战问题空间时，自动化BMA能够帮助建立更加广泛的、全局性的决策范围，并从平台和部队级同时支持资源管理活动。最后，各种自动化BMA能力可以支持不同层级的资源使用，支持特定传感器和武器的BMA可以通过更高级别的BMA架构进行协调，从而实现BMA的系统之系统/体系构建。
3) 将决策空间视为系统
通过对决策空间采用系统性方法，可以定义空间的边界、输入、输出、功能、性能和架构。战场空间的态势感知作为问题空间（或COP）进行开发和维护，包括跟踪的威胁对象、地形、天气、受保护资产以及现实世界中的其他物理实体。此外还需开发和维护“资源视图”，包括作战资产的最新状态、健康水平、战备情况与预期能力等。问题空间和资源视图构成了决策空间的主要输入。
决策空间系统概念的边界围绕决策架构构建，决策分析包括了决策辅助、评估、优先级排序、替代方案生成，以及总体决策管理等内容。决策空间系统的主要功能是开发决策方案，提供管理作战资产的建议，如传感器任务分配、行动方案、武器调度、平台机动等。次要功能包括评估替代决策方案的置信度等，相关分析工作包括威胁优先级排序、潜在结果的兵器推演、传感器误差评估、态势感知精度和完备性评估、作战复杂性评估，以及人机决策交互优化评估等。
图4 决策空间映射
4) 决绝方案空间：复杂的自适应体系
BMA系统性方法的最后一步是对解决方案空间的概念化。为了实现对复杂威胁空间的战术响应，解决方案空间包括对分布式作战资产/资源的高效使用，必须能够及时随着威胁环境的变化做出改变。解决方案空间能够改变其系统状态的属性，从而从简单作战无缝切换到复杂作战，这是一项极具挑战性的要求。
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