作战实验：战争预实践的有效方法和手段

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与着眼于总结过去、指导现在的“实践检验”法相比较，“预实践”法是模拟未来，指 导现在和未来。工欲善其事，必先利其器。“预实践”要有与时代要求相适应的实 践环境、实践手段与实践方法，包括战场环境和作战对手，并且由于未来的不确定 性和战争的对抗性、复杂性，“预实践”环境要能够被不断地改进甚至重建；为保证 “预实践”的可信度，还要建立客观、高效的数据采集和评估机制与途径。简言之， 就是要寻求一种支撑战争预实践的有效手段和方法，为战争预实践确立必备的物 质基础 ，这就是作战实验。 钱学森曾指出：“在模拟的可控制的作战条件下进行作战实验，能够对有关兵 力与武器装备使用之间的复杂关系获得数量上的深刻了解。作战实验，是军事科 学研究方法划时代的革新。”① ① 钱学森等：《论系统工程》，长沙，湖南科学技术出版社，1982。 · 6· 沈寿林 张国宁 杜 丹：作战实验：战争预实践的有效方法和手段 主题论坛 一 、作战实验 的时代特征 作战实验是指在人为控制的条件下，为探 索新的作战概念，创新战法和研制新型的武器 装备，运用建模与仿真、实兵检验、专家研讨和 综合集成等方法所进行的军事“预实践”活 动。作战实验是军事理论的发展与实验活动 的紧密结合，是信息时代军事转型的重要特 征。 有史以来 ，军事科学的规律难于像 自然科 学那样能够在实验中发现和验证。利用作战 实验来认识战争，发现战争规律，创新作战理 论与方法，正在变为现实。一方面，现代战争 非线性、复杂性等特征更加明显，对作战实验 提出更为迫切的需求。另一方面，随着信息技 术、网络技术、模拟技术、人工智能和数字通信 等高新技术的发展及其在军事领域的广泛应 用，催生了作战实验。作战实验既可以利用实 际的环境和条件，也可以利用模拟的战场、模 拟的武器装备、模拟的交战过程，更可以将二 者相结合，构建逼真的作战环境，演绎一幕幕 威武雄壮的战争活剧。从 1992年开始，美军 参联会和各军种先后组建了 22个战斗实验 室。从空袭利比亚到海湾战争、科索沃战争中 的空袭行动，再到伊拉克战争的地面突进，美 军都曾利用其作战实验室反复实验。“网络 中心战”、“快速决定性作战”等新理论也都在 作战实验室里进行了试验论证。可以说，利用 作战实验进行的“战争预实践”，开启 了面向 未来、设计未来和赢得未来的新空间，将促使 军事理论研究由总结过去式向开拓未来式转 变，由传统理性思辨式向定性与定量密切结合 的系统论证式转变。“设计战争的军队能够 夺得战争的主动权，应付战争的军队有可能夺 得战争的主动权，而尾随战争的军队不可能夺 得战争的主动权。”不去主动地设计未来、塑 造未来、按照未来的要求建设今天，就可能被 未来所抛弃。700年前，科学实验的倡导者罗 吉尔 ·培根讲：“实验是科学之母。”今天看 来，这句话既适用于自然科学，也适用于军事 科学。着眼于未来，我军必须重视利用作战实 验这一新的手段和方法，以提高战争预实践的 速度和效果。 战争是由对抗中的人、武器装备和环境相 互作用而存在的社会暴力，军事科学与自然科 学有相通的地方，也有不同的地方。相应的， 作战实验有以下特点。 实验对象的主客体对立统一性。自然科 学中的实验对象是外在于人类 自身的客体。 作战实验研究的对象是有人直接参与的军事 现象。由于人参与了战争现象的建构，他们本 来就是战争现象这一作战实验研究对象的一 部分，而同时人又是作战实验研究的主体，所 以作战实验的对象也是包括研究者本身，从而 达成了作战实验对象的主体、客体的对立统一 性 。 实验环境的逼真性。实验环境直接影响 作战实验的效果。由于作战实验是以指导未 来的战争为目的，所以必须要以实验环境的逼 真性来保证实验结果的适用性和可信性。实 验环境的逼真性依赖于可靠的模型。作战实 验不能使用基于一般训练目的的模拟训练系 统模型，而必须依据实验的具体内容、具体要 求设计、开发，并经过严格的 VV&A过程以确 保模型的可信度和效用。 实验方式的互操作性。作战实验主要解 决战场数字化问题，实际上就是互操作性问 题。它从纵向和横向两个方向，将各种战场作 战系统，综合集成于一个连锁的信息交换网。 同时还在一个多维的作战空间内，提供战役和 战术作战所必需的、高度的互操作能力。 实验结果的累加性。作战实验是一项复 杂的系统工程，它需要多个单位、数个部门密 切协作与配合。同时，作战实验往往需要很长 的时间才能完成一项任务。由于技术与装备 · 7 · 中国军事科学 2007年第3期 第20卷第 3期 的不断发展，也要求作战实验的不断改进与不 间断的连续发展。因此，实验结果的累加就显 得十分重要。 实验结果的综合性。作战实验具有逼真 性、可控性、简便性等优点，但也存在应用范 围、应用条件等方面的局限。因此，必须强调 综合运用仿真实验、野外实兵演练等多种方法 对相关问题进行研究，得到综合性的且更具可 信度的实验结果。 二 、作 战实验的哲学思考 与物理、化学等自然科学的实验一样，作 战实验也要遵循现代科学实验的基本方法、程 序以及实验设计的基本原理和技术，经历“不 断提出问题、形成假设、在实验中验证并经过 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 评估形成理性规律或科学原理”的过程， 也就是认识论的“感性 一知性 一理性”的过 程。但作战实验又有别于自然科学的实验，这 是因为作战实验所研究的问题属于军事科学 的范畴。 军事科学有其模型论的特征。军事科学 与中医科学有许多相似的地方，都以生成论为 主流，体现出中国传统科学功能的、代数的、模 型论的特征；自然科学以构成论为主流，体现 出西方传统科学结构的、几何的、公理论的特 征。军事科学对系统的重视远大于对单元的 重视，定性大于定量。现代军事科学采用模型 的方法建构了自己的理论体系，形成了模型论 科学。有学者认为模型的方法也是现代 自然 科学的核心方法，但实际上两者采用的“模 型”是不同的，现代军事科学采用的模型是思 维模型，而现代自然科学采用的模型是物质模 型。 所谓“模型”是指对认识对象所作的一种 简化的描述，是对原型进行模拟所形成的特定 样态，可分为物质模型与思维模型两大类。物 质模型是以某种速度、形式相似、人造或 自然 ． R ． 的模型实体去再现原型。这种物质模型是模 拟实验或自然科学实验赖以进行的物质手段。 思维模型是人们在头脑中创造出来的，并且运 用它在思维中进行逻辑推理、数学演算和“思 想实验”，可分为形象的(唯象的)模型和符号 的(标志性的)模型。前者是以理想的或想象 的形态去近似地反映客体，后者是借助于专门 的符号、线条，并按一定的形式组合起来去描 述客体。 实体是西方哲学最核心的范畴，以原子论 为代表的希腊自然哲学，将某种具体的物质实 体作为世界的本原、万物的始基。可以说，重 视实体物质的原子论、结构论是西方哲学的主 流之一。然而在近现代，西方哲学与科学出现 了一股从物质实体论到关系实在论的思潮。 “场”概念的提出，能量和质量、潜存和实存关 系等研究是对物质实体原则的扬弃。关系实 在论是以现代科学、数学(包括几何学)和逻 辑学的发展为基础的，它与东方传统思想背景 也有着深刻的联系。与西方式的实体思维和 实体逻辑相反，东方特别是中国古代就形成了 以关系，即事物的相关性、相对性和相互性为 中心的思想方法。现代军事科学的作战实验 概念，是对关系实在的描述，而不是对物质实 体的描述。作战实验中的作战单元对于其下 级，它是系统，而对于其上级，它又是单元。作 战实验既要探寻单元的属性，更应该探寻单元 之间的相互关系。 三、作战 实验理论与方法 实验方法产生于 16世纪初，400多年的 实验历史造就了现代科学的伟大成就，对于自 然科学和社会科学的发展起到了巨大的推动 作用。今天，实验方法进入了军事理论研究和 军事技术发展，开启战争预实践之门，将军事 科学带人了一个崭新的发展阶段。进入新世 纪，科学技术诸学科之间相互融合的趋势愈发 沈寿林 张国宁 杜 丹：作战实验：战争预实践的有效方法和手段 主题论坛 明显。广泛吸纳、借鉴其他学科的最新成果和 发现，与自身的实际相结合，是作战实验发展 的必然要求。 (一)相似性理论。相似系统理论认为， 任何事物都具有一定的属性，即特性，当事物 间存在共有特性，而刻画其特征值可能有差别 时，则称事物间共有的挣陛为相似特性。相似 的实质是系统间客观存在的属性的相似，是相 同与相异的辩证统一。相似性理论通过对不 同学科领域中存在的大量相似现象与本质的 联系的探索，揭示了“支配相似本质的原理是 一 致的”，这就为作战实验这种“不 同于战争 但相似于战争”的预实践方法的可行性奠定 了理论依据，也为作战实验的开展提供了方 法。通过相似性分析确定所关心的战争系统 与作战实验系统间的相似元素、相似特征以及 它们之间的关系，通过同构映射或同态映射关 系，得到相似系统序结构相似对应性以及相似 特性的对应性，实现战争系统与作战实验系统 各个方面的相似性，并结合相应技术手段实现 作战实验系统。由于作战实验系统与实际的 战争系统具有相似性，就可以通过作战实验研 究战争系统的特性和规律。 (二)战争复杂性理论。复杂性科学的出 现和蓬勃兴起，标志着以还原论、经验论、纯科 学为基础的经典科学正在吸收系统论、理性论 和人文精神的发展 ，成为新的科学。运用复杂 性科学理论和方法加强战争复杂性研究，是认 识和把握战争的本质规律，指导军事理论和军 事实践发展的必然要求。作战实验与战争复 杂性研究的关系尤为密切。首先，战争复杂性 研究为作战实验提供了理论依据和方法论指 导。战争复杂性研究得出的对于战争的规律 性认识。可以有效指导作战实验的设计、实施 以及结果分析。同时，战争复杂性研究所使用 的复杂性科学方法论，也可以为提高作战实验 的有效性和质量提供指导。事实上，“从定性 到定量的综合集成研讨厅”和“自下而上的生 成论建模方法”，正是在复杂性科学研究中所 广泛使用的。其次，战争复杂性研究为作战实 验的建模仿真提供了技术手段。传统的军事 建模方法，是以兰彻斯特方程为代表的线性方 法，这些建模方法的不足已经十分明显，而来 自于复杂性科学 的一些技术手段，诸如多 Agent技术、元胞自动机、遗传算法、神经网络 等，正在广泛地应用于作战建模和仿真，它们 与传统的方法相结合，发挥了良好的效果。再 次，作战实验是战争复杂性研究的重要途径。 战争复杂性研究的目的，一方面是为了深化对 于战争本质的认识，更为重要的另一方面，是 为了发现新的指导获得战争胜利的军事理论 和方法，因此，战争复杂性研究不能仅靠理论 上的探讨，它还必须深入到军事实践中去，借 助于以作战实验为主的方法对其进行检验和 完善。 (三)复杂网络理论。复杂网络由图论发 展而来，是研究系统中各要素和实体间联系的 拓扑结构及其与系统特征、行为之间关系的一 门新兴学科。复杂网络所关心的重点并不是 系统中各要素和实体的大小、位置等属性，而 是这些要素和实体之间的联系、这些联系及其 变化对于系统整体行为的影响，这与作战实验 的关系实在论几乎是不谋而合。目前，关于复 杂网络的健壮性与脆弱性、同步、社区结构、小 世界特性、无标度特性等问题的研究和应用已 经在许多领域显现出良好的前景。加强复杂 网络在作战实验中的应用研究 ，可以有效解决 现有军事模型中存在的模型体系结构不尽合 理、聚合与解聚、作战单元之间交互关系的抽 象以及数据在线采集与评价等问题，有助于创 新作战实验的具体内容、组织方式和分析方 法，有助于从新的角度研究军事问题，发挥理 论先导作用，依据相似理论中的支配原理指导 新的时代背景下的军队建设、训练和作战。 (四)综合集成研讨厅方法。综合集成研 讨厅方法是实验控制者或实验参与者(主要 · 9 · 中目军事科学 2007年第3期 第20卷第3期 是军事专家和技术专家)利用仿真系统、数据 库、专家推理机制、经验等得到分析对象的定 量和定性的数据，通过逻辑推理、人与人之间 交互、人与计算机模拟系统之间交互等方式， 对最初的经验性假设是否正确得出明确的结 论 ，或者导出新假设。这种实验在其他学科通 常被称为思想性实验。但现代意义上的思想 性实验已与过去有较大的差别，主要是实验专 家利用信息技术、数据库及计算机交互仿真来 更快、更科学地验证或形成假设。因此，这种 方法实质上是专家系统、统计数据、信息资料 和计算机仿真技术的有机结合，构成以人为主 高度智能化的人 一机结合系统。人在这类实 验活动中，既可以作为回路中的人直接参与作 战 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的制订，下达作战命令，也可只作为实 验控制者、研究者。 综合集成研讨厅可以实现定性研究和定 量研究的有机结合并贯穿始终，从对事物的多 方面定性认识，上升到定量认识，再从多方面 的定量分析得出定性结论；可以把不同层次、 不同领域的知识结合起来，进行综合集成，得 到全面和正确的判断；可以把复杂系统划分为 层次结构，按层次自下而上进行综合集成，把 微观研究和宏观研究统一起来；以军事专家为 主体，其他各学科专家协作共同完成；在计算 机仿真系统的支持下，形成现代信息共享，实 时、异地分布式的讨论的综合环境。综合集成 研讨厅常与其他实验方法相结合，形成现代综 合作战实验环境。 (五)建模与仿真方法。从认识论的角度 看，建模与仿真就是利用相似性原理，把客观 实际的某个方面加以放大进行认识，并将人们 思维中所反映的客观实在进行物化和形象化。 在作战实验中，建模与仿真就是运用一定的方 法收集相关武器装备、战场环境、战法等方面 的数据，包括历史的、经验的、专家研讨得出的 以及理论研究获得的定量、定性的数据，利用 数理统计等数学工具对数据进行分析处理，建 ． 10 · 立数学模型或得到规律性的认识，然后通过计 算机硬、软件工程的方法，在虚拟的三维空间 中再现或创建武器装备、战场环境、作战过程， 为军事科学的研究提供可重复使用的实验环 境。 建模与仿真方法的关键在于模型，模型质 量的高低，决定了作战实验的质量和效率乃至 成败。当前的信息化战争作战实验建模与仿 真运用较多的有兰彻斯特模型、蒙特卡洛模 型、杜派指数模型、多 Agent模型以及它们的 混合模型。前三种是在传统的损耗模型基础 上添加了部分的影响因子所建立的，已经证明 不能适合信息化战争作战实验的需要，只在需 要计算兵力消耗的一些情况下使用。多Agent 模型是依据复杂适应系统理论并在元胞 自动 机技术的基础上发展起来的一种模型，具有学 习机制和推理机制，能较好地描述作战实体的 智能性，反映信息化战争的非线性和层次涌现 性，正在逐渐取代传统的损耗模型成为建模与 仿真的主流，并在复杂性科学的指导下不断发 展完善。 实物与仿真相结合，又称“嵌入式”仿真， 也是建模与仿真方法的一个重要方面。实物 与仿真相结合是在建模与仿真的基础上，通过 软、硬件接口，把实际的武器装备接入仿真系 统中，取代部分模型。这种方法可以使用现役 装备实施作战实验，使作战实验与部队的实际 紧密结合，实验的结论和发现具有更高的实用 性、可信度。目前常用的是把指挥信息系统与 实验系统相结合，使用与战时相同的指挥信息 系统，在实验模型提供的实验环境中进行作战 实验，研究指挥信息系统建设、指挥员素质培 养、指挥层次结构、指挥方式等问题。 (六)实兵演习方法。实兵演习是作战实 验的一种方法，同时也是演习的一种。随着实 兵训练和实兵实验的进一步融合，实兵演习作 为作战实验的一种手段，仍然具有重要的地 位。实兵演习除具备训练功能外，还具有作战 沈寿林 张国宁 杜 丹：作战实验：战争预实践的有效方法和手段 主题论坛 实验功能。实兵实验与训练性实兵演习的不 同在于，训练性演习更多的还是强调受训人员 对流程、程序、手段和方法以及装备的掌握，这 类实验将主要依托大型专业训练基地，采用信 息化的训练系统来组织实施 ；而作战实验是从 工程技术引进来的，不可避免地带有很多工程 技术实验的特性，如具有反复性，需要反复实 验，特别是战争的概然性更需要多次实验，不 太强调过程的连续性和完整性，而是突出强调 过程的可操控性，可以针对某个环节按照实验 的要求反复演练。例如，检验炮兵对特定区域 某一类目标射击的效果，就要在阴、晴、雨、雾 等多种天候下，组织炮兵部队进行多次实弹射 击。每一次实弹射击，实质就是一次带有战术 背景的炮兵射击演习，只不过这时演习的性质 与组织实现形式都发生了变化。 (七)多种方法综合。为了提高作战实验 的实际效果，还应该注重运用实际作战、指挥 系统进行实验，注重人与专家结合、参与进行 逻辑分析、交流讨论等方法，注重综合集成方 法。 为了提高运用作战、指挥系统的能力，检 验作战、指挥系统的效能，有时利用实际的作 战、指挥系统进行实验，会比利用建模与仿真 的方法更直接，效果更好。正如美军在重视计 算机模拟实验的同时，更加强调实兵实验的重 要性。实兵实验可能通过以下途径实现：一是 针对军事斗争准备中涉及的作战行动中的关 键环节进行针对性的实兵实验；二是局部参与 不同军兵种或一体化联合作战实兵演习，通过 这些实际的作战环境局部检验作战实验的相 关内容和数据；三是利用实际的战争，如美军 就是通过阿富汗战争、伊拉克战争全面系统的 检验<<2o2o联合构想》的实现程度。 综合集成是将建模与仿真、实兵系统以及 专家研讨等方法加以综合而进行实验的方法， 这种方法可以提高大型实验的效果，也可提高 实验的准确性，是综合实验的发展趋势。 另外，在实验思维方法方面，除了运用正 面推导证“是”，还应该广泛运用反面推导证 “否”等逆向思维的实验方法。 四、认识 作 战 实验应 把 握 的 几个 问题 (一)作战实验不是作战试验。在《辞海》 里，实验和试验没有区别，但严格地说，实验和 试验是两个既有区别又有联系的概念。在外 军的词汇中，作战实验是“Warfighting Experi— mentation”，而作战试验则是“Test Operation”。 对未知领域获得规律性的认识而进行的探索 和验证行为，通常称作实验。而试验则是在工 程技术研究和生产实践活动中，运用一定的手 段对科学理论和技术构思进行物化的探索和 验证的方法①。 从认识论的一般原则来看，实验和试验有 很多共同点。比如它们都有认识的主体 (实 验者和试验者)，都是通过一定的手段(工具、 系统、设备等)对研究对象进行尝试性、探索 性的实践活动，因此都具有提供依据、检验和 验证的功能，对认识的发展都起着基础性作 用。 但是，从方法论角度来说，它们有很大的 区别。首先，实验和试验运用于整个认识过程 的不同阶段。实验方法主要运用于实践上升 为理论的科学认识过程，人们通过实验积累感 性材料并上升为理论，完成感性认识到理性认 识的飞跃。而试验方法则主要运用于理论转 化为实践的工程技术创造过程，通过试验对理 论物化，达到改造世界的目，完成理论到实践 的飞跃。其次，实验和试验对以往经验的依赖 程度不同。实验过程一般是以科学假说和以 往的科学理论为指导前提的，较少甚至有时不 ① 徐长山等：《科学研究艺术》，169页，北京，解 放 军 出版社 ．2003。 · 1 1· 中国军事科学 2007年第 3期 第20卷第3期 依赖以往的实践经验。试验过程则是以确定 的、已知的科学原理和经验知识相结合为指导 前提的，各种工程技术试验的构思和进行，很 大程度上依赖丰富的实践经验。技术史表明， 历史上或生产实践中的某些技术试验可以较 少地依赖理论，但完全不能脱离实践经验的指 导。最后，实验和试验对环境、条件的要求不 同。在自然科学研究的实验方法中，为了揭示 自然现象的本质，达到科学研究的目的，往往 要根据研究的需要，借助于各种手段和方法， 尽可能地排除偶然和次要因素的影响，使实验 的对象在理想的条件下进行假设性的活动，有 时直接进行逻辑推理，运用数学模型进行科学 抽象；而在试验方法中，特别是在工程试验和 应用试验中，往往需要引入生产中可能遇到的 复杂多变的影响因素，尽可能地，最大限度地 接近真实的环境和条件。 (二)作战实验不是只有通过建模仿真技 术才能实现。目前，只要一提作战实验，就有 人认为要建模仿真。建模仿真是作战实验的 主要方法和形式，但它并不是作战实验的唯一 方法。除建模仿真外，作战实验通常还会采取 实兵实验、历史类比、理论性逻辑推论、专家研 讨、综合集成研讨厅以及实战检验等多种方 法。 对客观实际的正确认识，是建模仿真的基 础。因此，作战实验中建模仿真方法的使用要 以实弹射击、实装实兵演习中所获得的一定量 的武器装备、气象、水文、地形以及人员等方面 的数据为前提。没有相关数据，就无法建立反 映真实情况的可信的模型，也就不能应用建模 仿真的方法。其次，建模仿真方法是以定量为 主的一种作战实验方法，对于解决火力毁伤、 弹药消耗一类的问题有明显的效果，但对于包 含了定性因素、人的因素的问题就显得力不从 心，必须结合专家研讨、经验判断等定性的方 法使用，甚至无法应用建模仿真的方法。再 次，无论应用何种方法，都应着眼于作战实验 ． 1 2 ． 实施的简便、结果的可靠和有效，建模仿真在 一 些实验内容或环节上就不一定是最合适的 方法。比如，检验某作战方案作战准备阶段的 内容是否完备，采取建模仿真的方法就不如采 取专家研讨的方法快捷有效。 (三)作战实验最重要的不仅仅是实验结 果。很多人认为，作战实验最重要的莫过于它 的结果。事实上，在作战实验过程中，各种实 验要素相互联系、相互作用所表现出来的中间 成果常常比最终结果更为重要。例如，炮兵通 过对某一类目标进行打击实验，得出的最终结 论是：目前炮兵的装备及其战法运用不适用于 对这一类目标的打击。但是，仅仅得出这个结 论并没有太大的意义，我们最需要知道的是为 什么不行，问题出在了哪个环节上。通过对实 验中间过程的分析，发现主要是因为炮兵对这 一 类目标的捕捉能力太差，使用飞行侦察器材 为炮兵进行目标引导，可以弥补炮兵能力上的 这一不足，但又由于信息不能直接互通，致使 情报的传输时间长，处理时间长，决策时间长， 传到炮兵部队的时间长，实际主要原因在于组 织结构不合理。所以说，进行作战实验，首要 关注的应该是实验基本要素相互联系、相互作 用所产生的中间结果，然后才是它的最终结 果 主要参考文献： 1 钱学森等．论 系统工程．长沙：湖南科学技术 出版社 ．1982 2 胡晓峰，战争模拟 引论．国防大学 出版社 ， 20O4 3 孙柏林．美军战斗指挥作战实验室的组成与 实验研究．军事系统工程，2001 4 徐长山等．科学研究艺术．北京：解放军出版 社 ．2oo3 收稿 日期：2007—05—24 责任编辑：梁雪美