来源:防务快讯

作者:李晓文

编辑:王潇宇

原文链接:【智库报告】美国兰德公司新探索——如何在大国战争中将复杂性作为武器 (qq.com)

编者按:本文是对兰德公司研究报告《在大国竞争和战争中利用复杂性》观点的总结与提炼。其首先介绍了复杂系统的三大属性,然后介绍了在战争中利用复杂性为己方创造利益的几种方案研究,最后对在战争中利用复杂性的若干建议。

在大国竞争背景下,复杂性已被美军视为一种为对手制造多重困境的武器。如何将复杂性作为一种攻击手段?如何在大国对抗的作战环境中利用复杂性?针对这些问题,2021年8月26日,美国兰德公司空军项目组发布《在大国竞争和战争中利用复杂性》报告,探讨了大国战争的复杂性问题,报告分为两卷,卷一主要探讨复杂自适应系统(CAS)思维如何构建机遇和挑战,卷二主要讲述了复杂自适应系统视角的技术细节。报告主要观点一览:

(1) 利用复杂性是指采取行动增加环境的复杂性,特别是塑造有利于蓝军的形势,使对手更难做出决策或难以开展作战。

(2) 开展复杂性攻击就是采取行动来利用复杂自适应系统的特点,向对手施加负面影响。

(3) 降级作战图、削弱红军反应能力、跨组织边界行动和利用非线性行动这四大类行动能够直接受益于施加复杂性行动。

(4) 美国空军应采用复杂性视角,从进攻和防御两个角度来审视正在研制和未来将要开发的系统,同时利用复杂性视角来指导联合全域作战(JADO)概念的开发。

美国兰德公司新探索——如何在大国战争中将复杂性作为武器 - 图1

在大国竞争和战争中,复杂性是一种武器,美军必须充分理解复杂性的性质和价值,即理解复杂性将如何用来作为攻击手段,在作战中如何运用复杂性。美军应该致力于将自身的复杂性因素最小化,同时将其对手的复杂性因素最大化。但是,美军目前尚不清楚如何施加或利用复杂性以使作战效果最大化。同时,科学和技术投资目前还不能量化复杂性和衡量其作战效果,也不能确定如何施加复杂性从而塑造对手的行为。为此,对复杂性的研究势在必行。

该报告分四个步骤开展研究:(1)明确了复杂性的关键属性和相关度量;(2)开发了四个具体场景来探索复杂性到底是什么和它可能达成的结果,然后在敏捷作战应用(ACE)和压制敌防空(SEAD)场景下开发了基于对手决策流程的框架,以系统性地研究指挥控制的复杂性,并量化复杂性的投资回报和相关成本;(3)开发了一个基于复杂自适应系统研究的复杂性视角来描述多域作战环境和针对对手决策过程的各种类型的攻击,明确了在攻击中利用指挥控制系统复杂性特征的机会;(4)构建了决策周期的数学表征,以及美军的不同行动如何在这个周期上创建反馈循环和其他复杂性特征。

报告最后对美国空军实验室推进以下三方面工作给出了建议:(1)施加复杂性的研究;(2)复杂性效果度量;(3)从为对手决策过程制造复杂性角度构建联合全域指挥控制战争的未来应用。

1研究内容

1.1 复杂自适应系统的三大属性:组织、适应和涌现

报告对复杂性科学、计算机科学、哲学、自然科学、物理科学和社会科学等学科关于复杂系统文献进行了审读,确定了一些始终与复杂自适应系统相关的特征,经筛选和归纳形成两大类别:复杂系统的属性和施加复杂性的途径。如图1所示,复杂自适应系统的属性分为组织属性、适应属性和涌现属性三类

(1)组织属性:指复杂自适应系统的组织结构往往是由嵌套节点构成的多层结构,系统的不同层次有不同的特征、行为和规则。

(2)适应属性:指复杂自适应系统随时间的变化而变化。系统内的行为体(Agent)对其他行为体的决定做出反应,并对不断变化的环境条件做出反应。其结果是系统的各个部分在没有集中协调的情况下共同应对挑战,即形成“自组织”(self-organization)。

(3)涌现属性:复杂自适应系统往往具有不能从其组成部分的特性或行为中预测或理解的特性。许多复杂自适应系统主要的涌现属性是状态跃迁(phase transitions),从到抗议到暴乱、从和平到战争、从超音速到高超声速都是状态跃迁的例子。

美国兰德公司新探索——如何在大国战争中将复杂性作为武器 - 图2

图1 复杂自适应系统与作战的映射

1.2 能够从施加复杂性中直接获益的四类行动:降级作战图、削弱红方反应能力、跨组织边界行动和利用非线性行动

施加复杂性和复杂性攻击是指将冲突视为复杂自适应系统,利用环境的复杂性为对手创造更具挑战性的条件,或者直接用环境复杂性来攻击对手。报告认为,以下四种行动能够直接从复杂自适应性中获得利益:

(1)降级作战图:首先,蓝军可以创造不完整信息,并确保红军比蓝军更不了解现状。手段包括最大限度地扩大蓝军对信息的获取,以及最大限度地减少红军对信息的获取。第二,蓝军可以给红军提供错误的信息——导致红军决策错误或延缓红军决策。第三,蓝军可以通过让红军无法理解系统如何运作而达到利用深层不确定性的目的。这可能导致红军聚焦并非最有用的领域,或采取与预期结果不匹配的行动。

(2)削弱红军反应能力:美军应了解对手的指挥控制适应作战的能力水平。例如,对手的指挥控制对环境或来自不同域的攻击的反应是什么?对手的反应是可预测的吗?如果能够了解战场变化在多大程度上来自集中决策——或是分散决策,即由组成部分独立反应和调整决定的——将进一步有效指导蓝军的行动方案并削弱红军反应能力。

(3)跨组织边界行动:把蓝军和红军都设想成网络,这些网络的嵌套结构为连锁效应创造了机会,一个节点的中断可能会导致依赖于该节点的一连串节点的中断,破坏关键功能,还会迫使红军浪费宝贵时间来审查自己的位置,导致反应更慢、效率更低。

(4)利用非线性行动:非线性是复杂自适应系统的一个共同特征,输入的微小变化可能导致输出产生极大的变化。蓝军的机会在于造成对手决策过程过载,使指挥官的信息处理和沟通能力超负荷,造成其指挥性能严重下降,从而为蓝军创造决策优势。另一个机会是完全压制红军的指挥控制时(不一定是从动能上压制),红军会停止侵犯。

1.3 在任务中利用复杂自适应系统视角

该项研究将复杂性的攻击目标设定为敌方决策者,通过增加敌方决策者面对的复杂性,有可能以可预测和对己方有益的方式塑造敌方决策者的行为。

(1)在敏捷作战运用中应用复杂性概念以达成威摄

敏捷作战:“敏捷作战部署”概念最早是2017年由美空军提出的,其内容是改变将机群集中部署在大型机场的传统兵力配置模式,实施“化整为零”的分布式作战部署,从而增强美军作战体系的抗毁性。具体来说,就是要求部署在大型空军基地的机群,在战时能够向美国及盟友的军用或民用机场迅速转场疏散,以规避对手中远程火力的集中突击,同时依托大型基地和大量“睡莲”基地,既可从多个基地起飞后组成大编队,从正面与对手直接较量,又能以小编队多方向、多批次发动偷袭,实现机动灵活的打击模式。

此项研究构建了复杂自适应系统框架,该框架可用于加强美军基地防护并提高其可生存性。美军降低其基地脆弱性的重要概念之一是敏捷作战运用(ACE),通过主动防御、掩体、在基地内分散部署飞机、基地弹性措施如跑道维修能力和辅助燃料囊等来限制敌方攻击对空中行动造成的潜在损害,确保在攻击后迅速恢复运行。

从红军的决策流程来看(图2),美军增加基地生存能力的措施不会改变对手的决策过程,但会影响对手的决策流程,一旦红军意识到美军采用的上述敏捷作战运用措施,红军就会认为美军基地的脆弱性较低,从而降低对蓝军发动攻击的可能性。

美国兰德公司新探索——如何在大国战争中将复杂性作为武器 - 图3

图2 基地弹性措施对对手决策考量的影响

(2)运用复杂性攻击重塑对手决策流程

通过制造复杂性如欺骗和信息拒止,使对手无法获得准确的作战图和有效的目标定位,能够塑造对手的行为。例如,在敏捷作战运用中,如果美军用伪装掩盖飞机的存在,或者先于敌人的情报、监视与侦察(ISR)定位能力将它们转移到新的基地,那么对手可靠地定位美军飞机的能力就会受到质疑,从而影响其决策。美军还可以通过网络攻击来破坏红军自身系统的功效数据,或通过心理行动和网络手段来降低其决策辅助系统的性能,使这些系统无法及时为红军决策者提供不同行动方案,从而使其决策更加复杂。图3显示了在敏捷作战运用中施加复杂性策略的手段与复杂性视角元素的对应关系。

美国兰德公司新探索——如何在大国战争中将复杂性作为武器 - 图4

图3 从施加复杂性角度审视敏捷作战运用概念元素

以上复杂性手段引入了让敌方决策者必须考量的新元素。通过干扰对手的情报收集和使用诱饵来隐蔽部队的真实部署,美军并不只是简单地降低红军攻击的效力,还引入了敌方决策者必须考虑的一组新的问题,对手必须评估数据的可信度以及是否要收集这些数据,还必须确定图像结果是假阳性还是假阴性,这会妨碍其实施准确的目标定位。图4描述了这种更加复杂的决策过程。

美国兰德公司新探索——如何在大国战争中将复杂性作为武器 - 图5

图4 实施复杂性对敌方决策的影响

(3)运用复杂性概念实施敌防空火力压制

将复杂性概念运用于压制敌防空火力有两种方式,一种是仅仅拒止敌方能力,降低敌方做出下一步举动的机率,而不改变敌方的决策流程。如图5所示,蓝军通过消极手段来影响敌人意图摧毁蓝军飞机的战术链。如果敌方雷达被有效干扰,它就不能用来引导导弹发射。即使在导弹发射后,如果美军实施降低导弹命中目标概率的对策,命中概率也会受到负面影响。

美国兰德公司新探索——如何在大国战争中将复杂性作为武器 - 图6

图5 采用防御措施影响战术防空响应流程(仅拒止敌方能力,不改变敌方决策流程)

第二种方式是迫使对方决策者考虑一系列新的可能性,例如,影响敌防空作战人员的风险计算,从而重塑其决策流程。如图6所示,通过宣传、情报或其他手段让敌方认为自身雷达处在高度危险中,需要关闭雷达甚至需要将地空导弹部队转移至新的地点,从而让敌方直接结束作战,避免导弹攻击。

美国兰德公司新探索——如何在大国战争中将复杂性作为武器 - 图7

图6 采用防御措施影响战术防空响应流程(改变敌方决策流程)

2研究结论

  • 施加或利用复杂性是指采取行动从一个方面增加环境的复杂性,使对手更难做出决定或难以作战,尤其是指塑造有利于蓝军的形势。因此,开展复杂性攻击就是采取行动来利用复杂自适应系统的特点,向对手施加负面影响
  • 在战争中应用复杂自适应系统视角有利于理解规划人员如何利用复杂性达成优势。
  • 美军有四大类行动受益于利用复杂性的行动:降级作战图、削弱红方反应能力、跨组织边界行动和利用非线性行动。
  • 利用复杂性和传统行动之间的区别是,基于复杂性的反应重塑了对手的决策考量,而传统行动只是降低了从一个决策步骤过渡到下一个步骤的概率
  • 美军针对敌方决策点的军事行动可以用马可夫链(Markov chain)表示的复杂自适应系统特征来表征。

3建议

  • 美国空军应该使用复杂性视角来审查正在进行的和未来要开展的工作,以最大限度地利用复杂性为美军带来决策优势。复杂性视角应该从进攻(攻击的机会)和防御(突显和解决脆弱性)两个角度来审视系统。空军开展的工作应该包括利用复杂性所需的科学和技术、多域作战计划、多域作战有效性评估。
  • 美国空军研究实验室应该开展博弈论指导的战争游戏,为对手复杂决策过程的数学表征增加概率数据。
  • 美国空军应该开展支持联合全域作战(JADO)概念的研讨会,利用复杂性视角来指导作战概念开发
  • 美国太平洋空军和欧洲空军应该将复杂性视角思维整合到现有的桌面和指挥所演习中。