战争设计工程中多层次任务分解方法_陈超

收稿日期:2007-11-20 修回日期:2008-03-20*基金项目:国家社科基金资助项目(03G J 091-047)　作者简介:陈　超(1977-　),男,河南郑州人,博士,研究方向:战争系统复杂性、作战模型与模拟、指挥自动化系统。

文章编号:1002-0640(2009)02-0024-04战争设计工程中多层次任务分解方法*陈　超,沙基昌,焦　波,毛赤龙(国防科技大学信息系统与管理学院,湖南　长沙　410073) 摘　要:战争设计工程是针对未来战争进行设计的,需要充分发挥各领域专家集体智慧。

对领域专家在战争设计各个阶段执行活动的分析,是确定对领域专家选取指标体系和确定战争设计工程团队的基础。

首先分析了战争设计工程(W DE)中领域专家的组成,进而给出了战争设计流程中各阶段领域专家需要完成的任务,在此基础上,提出了一种多层次任务分解方法,用于构建各领域专家在各个阶段需要完成的活动集。

关键词:战争设计工程,多层次,任务分解中图分类号:T P315 文献标识码:AStudy on the Task -decomposition Method of Multi -hiberarchyin War Design EngineeringCHEN Chao ,SHA J i-chang ,JIAO Bo,M AO Chi-long(School of Information Sy stem and Management ,N ational Univ .of Defens e Technology ,Changsha 410073,China ) Abstract :W ar Desig n Engineering is the m ethods to desig n the future Wa rfare ,and it should integ rating fiv e kinds of realm ex perts 'wisdo m.It is the base to analyze the actions that the realm expert ex ecute in ev ery phase during desig ning the future w ar.The Realm -Ex pert co mponent o f War Desig n Engineering (WDE )is first analysed a nd then the flow of W DE and the task in ev ery phases is g iv en .Based o n this discuss,the task-deco mposition method of multi-hiberarchy is present,and this method is used to construct the Actio n-Set of ev ery realm ex perts in each phases.Key words :W DE ,multi -hiberarchy ,task -deco mpo sition引　言战争从机械化时代进入信息化时代,主战武器、军队编成、作战思想、作战方式等战争诸要素发生根本性的变化,信息化战争呈现出一系列新特点,信息化战争的研究方法也需要反映信息化战争的新特点。

伴随着信息化战争发展,战争研究方法的发展也成为必然。

基于此,沙基昌教授提出战争设计工程(War Desig n Engineering ,W DE)[1]方法研究现代战争,解决战争系统的复杂性,其思想是采用综合集成的方法,定性定量相结合解决战争复杂性。

在文献[1]中,作者给出了战争设计工程的定义、特点、一般流程、组织管理技术、关键技术以及应用领域。

战争设计工程采用团队式的工作模式,各领域专家对目标问题反复研讨,研究成果综合集成了各领域专家的智慧,充分体现武器装备和作战理论相互决定的关系。

针对每一项具体问题,组织一个团队。

战争设计工程在组织形式上类似于项目管理[1],一个具体问题相当于一个项目,根据具体问题选择所需要领域的专家组成战争设计工程团队。

战争设计的过程是通过各领域专家完成各阶段的任务实现专家之间的智慧集成。

战争背景不同,选取战争设计工程团队不同。

需要在具体背景下根据战争设计流程,分析每个阶段各类专家需要完成的活动集,各类领域专家需要一定的能力基础执行该项(一系列)活动达到预定的目标。

所以对任务的分解需要明确每类领域专家在每个阶段完成的活动集,这样便于确定每类领域专家在各个阶段的能力需求,为领域专家的选取提供依据。

基于此,本文通过对战争设计各个阶段的任务Vol.34,No.2Feb ruary,2009火力与指挥控制Fire Con trol&Command Con trol第34卷　第2期2009年2月进行分析,提出一种运用多层次分解的方法确定各类领域专家在各个阶段的活动集。

1　战争设计工程各阶段任务分析进行战争设计最重要的前期工作就是分析、明确问题的背景,并在此基础上确定战争设计系统工程师,战争设计系统工程师根据问题的特点,根据一定的原则选取其他领域专家,组建战争设计团队。

整个战争设计的开始是从战争过程设定阶段开始的,从这个阶段开始,五类领域通过完成各个阶段的任务,实现专家智慧的有效集成。

战争设计工程的目标是综合集成各个领域专家的智慧[1]。

在文献[1]中,作者给出了战争设计过程中的四类领域专家:战争设计系统工程师、战争设计军事工程师、战争设计装备工程师和战争设计技术工程师。

本文在文献[1]的基础上,结合战争设计过程的具体情况,添加一类领域专家,给出战争设计过程的五类领域专家:战争设计系统工程师、战争设计军事工程师、战争设计装备工程师、战争设计模型工程师和战争设计技术工程师。

其他四类领域专家的含义文献[1]已经给出,这里只给出战争设计模型工程师的含义。

战争设计模型工程师要与战争设计军事工程师和战争设计装备工程师合作,负责将军事工程师头脑里的军事概念模型用明白无误的语言表达出来,在此基础上结合装备工程师提供的装备实际建立战争系统的状态模型,用数学模型等的方式明确表示出来,提供算法,并进一步提供仿真模型,或推演方式。

战争设计五类领域专家在战争设计系统工程师的指导下,对整个预想的未来战争进行设计,本文对文献[1]中的流程进行改进,给出如下战争设计的流程及各阶段任务分析。

1.1　明确问题和目标在战争设计过程中,首先需要明确的就是需要解决的问题以及需要达到的目标。

在对背景分析的基础上,明确需要解决的问题以及目标,并根据问题的性质,在一定的原则指导下,选定系统工程师,以便于后期工作的顺利进行。

战争设计工程是面向问题的,每个问题的解决,选取的系统工程师都不一样,在每一次问题解决后,都需要对系统工程师选取的原则进行修正,使其原则更加完善、合理。

1.2　组建团队在问题和目标明确以后,由上一阶段选出的系统工程师,在其他各领域专家选取原则的指导下,选取战争设计过程中其他的领域专家。

其他各领域专家的选取也需要根据问题的特点。

譬如,如果问题涉及电子战领域,需要选取的专家就需要具备电子战军事方面的知识、电子战装备方面的知识、电子战建模方面的知识等。

1.3　战争过程设定战争设定阶段需要三类领域专家:战争设计系统工程师、军事工程师和装备工程师。

军事工程师和装备工程师在系统工程师的引导下,共同对设定阶段进行分析。

设定阶段除了文献[1]中给出的基本设定外,还包括对未来战争关于军事方面的假设和前提等设定。

设定阶段最重要的就是对未来武器装备在可预期的技术发展范围内的设想。

这个阶段首先是军事工程师给出新概念武器等的设想,然后装备工程师根据技术发展的许可,给出此类武器装备发展所需要具备的技术条件和环境条件等。

1.4　定性定量分析本阶段需要三类领域专家:系统工程师、军事工程师和装备工程师。

本阶段的任务有三部分组成:概念模型的确立、定性定量工作的分工和定性定量工作的协作。

系统工程师和军事工程师根据问题背景和战争过程设定,建立问题的概念模型。

在概念模型分析的基础上,系统工程师、军事工程师和装备工程师一起,研究概念模型中哪些是需要进行定性分析的、哪些是需要定量计算的、哪些定性的分析指导定量模型的建立、哪些定量模型的建立以及运算结果支持哪些定性的分析,简言之,需要确定定性、定量之间的分工与协作。

1.5　建立作战模型本阶段是在1.4阶段概念模型和定性定量分析的基础上,对于需要定量分析的部分,建立作战模型,并建立定量、定性仿真模型。

模型工程师在系统工程师和装备工程师的合作下,通过军事专家给定的军事概念模型以及需要定量分析的分工,进行数学模型和仿真模型的建立。

1.6　仿真推演和结果分析本阶段需要四类领域专家,主要任务有三部分组成:武器装备和战法的选取、仿真环境的建立和仿真数据的分析。

本阶段的工作需要和第1.3,1.4,1.5阶段相结合迭代研究。

仿真数据的分析,很可能需要对仿真输入中的武器装备和战法参数进行修正,有时需要回溯到设定阶段,对设定阶段中各种假设、敌我态势等情况进行修正。

设定的改动,就需要重新分析定性定量的工作、改动作战模型、修改仿真环境、重新分析数据等一系列的工作。

对未来战争的研究,是各种态势、方案等不断修改迭代的过程,而这个迭代研讨过程是战争设计的关键,是领域专家智慧集成和智慧碰撞产生涌现的过程,是对战争发展趋势、·25·陈　超,等:战争设计工程中多层次任务分解方法研究(总第34-185) 作战方案预研、武器装备发展趋势、战法研究等研究内容确定的关键。

迭代研讨过程应尽可能地穷尽各种策略,找到各种漏洞,发掘出可能发挥的最有效的方式。

这种研讨对策的过程需要充分调动人的主观能动性和创造性,需要领域专家之间最有效的互动,是战争设计工程队伍智慧集成的最重要的体现。

1.7　总结归纳在以上分析和系统工程师的指导下,系统工程师、军事工程师和装备工程师对研讨的内容进行总结归纳,并确定应对未来战争的一系列方案,包括武器装备的发展和战法的研究,并确定武器装备的发展序列,以指导整个武器装备体系的发展。

这个阶段产生的结果是专家智慧集成效果的体现。

2　多层次任务分解算法2.1　任务的形式化描述战争设计过程各阶段任务可以表示为一个四元组TS =<Sta ,AS ,Sta 0,TA >,其中:①任务TS 所包含的状态集记为Sta (TS )(简称S ),是战争设计过程中各阶段可观察到的状态的集合,如背景未明确状态、未建立仿真模型状态等。

s 发生了活动ta 后所能转变成的状态集合记为:Suc (s ,ta )={s ′|s →ta →s ′};其中TA S ×A S ×S 表示活动的发生导致状态发生改变。