基于信息系统的网络作战研究.docx
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基于信息系统的网络作战研究
信息时代的联合作战研究
一、作战时信息架构与名词解释
1、OODA（观察—判断—决策—行动）回路
美国空军上校JohnBoyd（约翰．博伊德）为了分析战术阶层飞行员决策模式，引进「观察—判断—决策—行动」架构。
验证观察人类决策及行动，可以发现一些共通性的准则，首先是观察为外在的环境，经由内心的判断后，决定执行的方案，再付诸行动。
2、信息架构—
（1）实体范畴—实体的物体、事件、范围等等，在军事上指企图发挥影响力的地理区域与范围。
（2）信息范畴—创造、操作及分享信息的领域。
（3）认知范畴—存在于参与者的心中，此乃知觉、觉知、理解、信仰及价值所在之地，也是做出决策的地方。
简单的说，观察实体，产生信息，进入人大脑认知领域。
3、信息架构说明—
（1）认知与实体范畴之间的误差：
1.信息范畴内的信息可能并没有真实地反应实体范畴的真相。
因为利用一些传感器量测实体范畴，产生的数据，进入信息范畴，由于传感器的误差未真实反映实际状况。
2.人类对于信息的判读，会受到个人经验、学识及能力影响。
因此进入认知范畴前有一个过滤器，每一个人的认知是独一无二，不同军种、不同世代、及不同国籍人员之间，其认知会有差异。
4、名词解释—
（1）感觉（Sensing）—区分直接感觉与间接感觉；直接感觉乃人类直接运用感官（眼见、耳闻……）对实体范畴内某一物体或事件的感应，此感应直接存入认知范畴（还是会经过滤器—因此有所谓视而不见情形）；间接感觉则来自人类运用某种类型传感器，侦测实体范畴内事物的状况。
（2）信息（Information）—将个人观察（传感器传回的结果或资料）化为某种有意义内涵的结果（有意义的数据），由于信息是经过处理的数据，因此有些观察到的数据会被忽略、遗失。
（3）知识（Knowledge）—经由可用信息所提供之形式所产生的结论，知识同时存在于信息范畴（如准则）与认知范畴内。
知识可藉由以下方式加入个人认知范畴内：
1.事先的教育、训练或经验；2.来自实体范畴的直接经验；3.与他人的互动；4.与信息范畴互动。
（4）觉知（Awareness）—存在于认知范畴，亦即所具以往知识（及信念）与目前真实的知觉（know）之间复杂互动的结果，每个人对任一军事状况都有独特的觉知，因此利用专业教育及训练，期确保军事人员在相同数据、信息及目前的知识下，能够获致相似的认知。
（对某件事件特定的感受）
（5）理解（Understanding）—指拥有足够的知识水平，以推断关于某一情况可能导致的后果，同时亦涉及足够的状况觉知能力，以预测未来的变化。
对军事状况的理解系专注于军事状况将如何变化，以及不同的行动对即将来临的状况将有何影响。
（6）决策（Decision）—发生于认知范畴，选择该采取何种行动。
（7）行动（Action）—行动发生于实体范畴，它由认知范畴的决策所激发，认知范畴的决策可能直接转为行动，或经由信息范畴传达给其它人执行。
以上图形正表达出OODA的回路（观察—判断—决策—行动）概念。
此一回路最适于需由决策者自己执行行动的状况，并非合作制订决策的方法。
（8）信息分享（InformationSharing）—发生在信息范畴内，为两个或更多个个体之间的互动，以进行信息交换过程。
这些个体并不限定于个人，还包括数据库、或类似计划作为或射击控制应用的程序。
信息分享的方式很多种，例如：
当位置距离不远时，可利用面对面方式交换信息；当距离很远时，必须采取其它通讯技术辅助。
（9）共享知识（Sharedknowledge）—人类齐心协力工作时，即存有某种程度的共享知识，大家拥有共同的知识，彼此的行为即可相互预测，掌握状况并做出反应。
我们常已制订准则与训练方式，使大家拥有共同知识。
（10）共享觉知（Sharedawareness）—共享觉知是存在于认知范畴内的一种状态，当此状态存在时，二个或多个个体才能对某一状况具有相似的觉知。
觉知相似的程度（或差异容忍度）视所需合作及同步程度与类型而定。
（11）合作（Collaboration）—发生在二个或多个个体间的一种过程，一起迈向共同的目标，合作发生在认知范畴，合作必须具备分享信息的能力，特别是远距遂行信息分享与合作行动的能力。
（12）同步（Synchronization）—发生在实体（真实）范畴，同步是在时间及空间上，一种对事物或效果有意义的安排，它是详细计划作为及有意识的协调或合作的结果。
由于状况觉知分享能够提供合宜的行动指导，因此也可以产生同步效果。
大家对一件事情，采取有意义的行动。
如何能达成此一效果，首先有精密的计划与安排，大家共同合作（例如二次世界大战登陆诺曼底，经由详细计划与协调）；抑或事前虽欠缺完善详细的协调，但大家由于有共同觉知，对某一状况会采取共同性作法，亦可达到同步效果（例如十九世纪作战，下达向枪声前进的方式，大家虽事先没有完整计划，但却采取一致性行动）。
1、何谓信息优势
1、信息的重要性
（1）孙子—知己知彼、百战不殆。
不知彼而知己，一胜一负。
不知彼不知己，每战必败。
知天知地，胜乃可全。
（2）克劳塞维斯—所有信息的不可靠性本质，呈现为一特殊的问题：
所有的行动都是在一种像雾的昏暗环境下发生。
战争是不确定性的领域，作为计算战争行动基础的一切事物中有四分之三多少都是隐藏在不确定性的迷雾中。
…指挥官行动的空间是他的眼晴所不能观察的，即令有最敏锐的热心也经常不能探察，且由于经常发生变化，所以他通常也难以获得适当的熟悉。
（3）战争中获胜的一方，通常不属于原先以为具有竞争优势的一方（原先基本武力较为强大的一方），而是在能掌握信息，运用信息取的作战优势的一方。
2、信息范畴的度量—信息范畴属性有三个主要向量：
1.信息范畴的深度或质量；2.信息范畴的广度与分发；3.信息范畴内互动的质量。
（1）信息范畴的深度或质量—量测的属性包括：
信息完整性、信息正确性、信息流通）、信息精确性或准确性、信息一致性、信息相关性（庞大信息中过滤不相干的信息）、信息及时性、信息保证（使用者对信息产生信任与信心）。
（2）信息范畴的广度与分发—量测的属性包括：
地理距离、时间的连续性、多节点分享、安全层级分享、等待时间减少、分享信息的军事单位及层级增加、更多的盟国及合作组织可以分享信息、更多不同的任务场合可以分享信息。
（3）.信息范畴内互动的质量—系指信息的交换，其量测的属性包括：
数据交换、文件交换、语音、静态影像、交换互动或互惠的程度、交换的信息保证层次、实时或延迟交换。
3、信息需求的相对性
（1）信息很重要，但如何表达信息的需求，则必须对信息范畴做更进一步分析，掌握信息的不同属性，如此才能正确了解自己的需求。
（2）定义—
1.信息需求—计划及/或执行一项使命或任务所需之一组可量测的信息（及其质量、广度与互动特性），信息需求必须以深度、广度及互动质量等具体数值来表示，以精确导引弹药为例，目标位置准确度必须在几公尺以内，来表示信息需求。
2.最低信息需求—完成手边任务（包括达成使命提示内所要求之效能）所需信息。
3.信息位置—行为者的信息位置，指行为者在某个时间的信息状态（其深度、广度及互动质量）等总成，此即为行为者拥有多少信息的综述。
4.信息状况—行为者的信息状况，系反映其信息位置与该时间所需信息之间的差异。
（3）不同的任务其信息需求不同，因此敌我双方信息需求也不同。
例如飞毛腿飞弹，信息需求较为单纯，若以锁定敌人首都，只需知道该首都人口集中地区的坐标即可满足其信息需求，但对遂行战区飞弹防御的指挥官而言，该指挥官需要知道就很多了，包括：
发射架的位置、飞弹及发射架储存地点、可能移动路线、发射地点、来袭飞弹精确飞行路径等信息，越现代化的部队其信息需求通常更大。
（4）信息需求的决定因素（执行任务）：
1.攻势或守势取向
2.不同的准则
3.不同的作战概念
4.不同的武器
5.接收风险的意愿
6.接收人员伤亡及装备损伤的意愿
7.降低连带损伤的期望程度的不同
4、信息优势
（1）定义—信息优势系在信息范畴下有利于己方的一种不平衡状态（即相对有利条件），若能获得正确信息、并以正确型态于正确时间传给正确的人，同时阻敌运用相同的能力，即可拥有信息优势。
（2）如何获得信息有利位置—
1.强化所需信息的搜集、处理、管理及分发
2.提供信息保证以保护相关作为
3.运用攻势信息作战，削弱对手的信息位置
（3）取得信息有利位置是持续、动态及双边的努力，您的对手也希望取得有利信息，双方使用手段包括设施破坏或信息阻绝及欺骗等典型军事技术；干扰及拦截等技术手段；病毒及特洛伊木马等计算机技术；以及大众通信媒体，运用对手的信息系统或取自该系统的内容。
2、合作—
1、合作定义—执行者主动分享数据、信息、知识、认知（对事实或相关因素的觉知、对状况的理解等等），或齐心协力俾利达成共同目标的概念，以及如何有效或有效率达成该目标。
2、合作定义检讨—不属合作范畴及概念
（1）当信息系统被动的分享数据、信息或知识（例如转则的印颁），或是提供给不同的使用者时，不能称为合作，这些只是单纯的分享。
（2）非为共同目标而遂行的数据交换，不能称之为合作。
3、合作定义检讨—属于合作范畴及概念
（1）不同的功能和地理责任范围的执行者，将他们的注意力集中于任务的达成，共同遂行计划作为，就是军事上典型的合作案例。
（2）他们的目标是建立共同（分享的）状况理解，发挥不同知识、专业、信息与能力的优点，并策划掌控时间与空间的行动，俾（l）避免相互干扰；
（2）具有综合的效果。
换言之，他们希望经由计划，使他们的行动得以同步。
当然，在追求任务达成之际，合作将会延伸至执行/重启计划作为的整合流程内。
4、最大程度合作应达成的效果：
（1）所有相关的执行者均参与
（2）合作系跨组织、跨功能、跨空间及暂时性的界线，且包括跨指挥层级。
（3）多重连结（各执行者均可与其它执行者联系）。
（4）无限制的通信（在合作者之间）。
（5）直接参与（所有有关的执行者均介入流程）。
（6）连续性（执行者的参与末中断）。
（7）同时性（同步性）。
（8）媒介丰富（面对面、且可分享影像、信息与数据）。
（9）范畴丰富（包含认知及信息范畴）。
（10）内容丰富（包含数据、信息、知识及理解）。
5、影响合作的因素：
（1）同意共同性的目标—合作者必须同意所期目标的重要性与正当性。
此并非意味他们对于所期目标有完整或明确的同意，定义目标及对其实际意义达成共识，经常是合作的主题。
但是，除非合作者认同所期目标的重要性与正当性，他们将不会齐心协力或给予成功必要的投资（时间、信息、精神或体力）。
因此，执行者至少亦必须对所期目的或目标具有一般性的共同理解，欠缺此点则对谈将无法顺遂。
在广泛的同意基础下，参与者才能进行有意义的讨论。
（2）合作者需与他人沟通能力—合作者须能与其它人沟通，此意味他们对问题具有某些相同的语言。
此处再度重申，参与团体在合作时。
可能针对问题发展出较专业的语言，但除非能用大家都了解的语言描述问题，他们将无法在如何进行上获得共识。
此外，有效的沟通暗示合作者愿意使用合作技术且对该技术深具信心。
当合作流程因为不良的人为因素（缺乏运用环境或工具的训綀，亦或不信任工具）而中断时，参与人员不可能获致高度的激励，他们之间的沟通可能甚少且可能完全无法发挥效能。
3、同步
1、同步定义—在时间与空间上，将多个事务做有目的之协调安排，以达成一致性。
就军事意义而言，同步可视为协调安排与持续调整各项行动（包括部队的移动与任务赋予）之时间与空间的关系，以获致所期目标之指挥管制程序结果的特征。
2、同步的性质与特性—
（1）同步发生于实体范畴。
它透过信息的处理与传送，将指挥官、承办参谋及部队所思考的意见、概念，转化为实际世界的事件。
因此，它融合认知、信息、实体三个范畴。
事实上，当结合指挥管制程序的决策制定及信息流通速度提升后，实体范畴内兵力的动态改变，将界定整体同步的限制。
即使兵力重新设计提升速度，由于总是赶不上思想或信息的速度，因此，同步一定会有某些的限制存在。
（2）欲获得必要的同步程度，需要指挥管制的组织性概念，同时具备某种程度的集中与分权指挥，俾根据所考虑之环境型态、任务、部队及信息支持能力等，给予某种适当的指导及弹性。
（3）同步经常同时包括垂直与横向面的一致性。
它需要在组织内垂直隶属的数个层级获致一致性，同时集合/分解不同层级部队所期望的行动，以确保最低层级的战术行动，能够与高层的作战及战略目标吻合。
它亦需要跨越指挥管制的多维空间，包括不同的组织、功能领域、部队型态，以及作战空间的一部分，获得横向面的一致性。
3、同步的理由—获得胜利的优势
（1）掌握主动，塑造战场空间—整合全体力量及信息，主动综合相关事件以塑造战斗方向，以己方最期望但敌方最不期望的方式作战。
（有效指挥管制，整合整体战力，一方面运用欺敌；另一方面灵活部署）
（2）集中效应—快速集结大量地面部队，或集中长距离射击以获取局部优势，同时在敌人反应前扩大此优势。
（3）综效—具有让不同型态的兵力得以同步的能力，则可以一种综效的方法运用该等兵力。
例如闪击战即是多兵种运用，运用空中支持摧毁敌人坚固阵地，地面部队能顺利推展，大家合作胜过单独兵种的效果。
4、如何获得同步的优势—
（1）日益困难达成及维持同步的原因：
1.复杂性增加—军事作战中总有许多自由程度各异的个体，但在此刻，更形精确的期望及战场个体齐心协力的需求，都已增加。
此外，由于传感器与武器改善导致战场杀伤力提升，分散配置的兵力协调一致俾掌控战场空问，已经成为分散作战的趋势。
紧密结合与精准效应的要求，造成作战复杂性的增加。
2.异质性增加—跨越具有不同文化、程序、见解及反应周期的层级与组织个体遂行协调，联合作战在美国国家安全战略的中心角色，需要我们随时备便与许多的盟国遂行史无前例的军事合作，非战争行动的兴起，亦让我们必须能够与非政府组织互动。
由于威胁与作战型态的不确定性，且联合作战高度同步的前提乃先行获致一定程度的互动，但达成该程度互动所需克服的诸多差异性，却甚难事前解决。
3.事件节奏增快—虽然,传感器的改善让美军得以克服现代战场空间事件节奏的增快，但是为了真正运用所提供的信息，并处理无可避免仍然含有之不确定因素，指挥管制程序必须极具调整性，相关之同步能力亦须十分敏捷。
视作战的规模、复杂性及动态性而定，传统集中式指挥管制程序似将遭遇挑战，甚或被其它的组织与指挥手段取代。
依据1988年的准则规定，美国陆军师级单位必须制定前瞻72小时的作战计划，但美国陆军研究院所赞助的研究显示，在指挥部演习中，几乎每隔9小时就改变计划内容。
当沙漠风暴行动开始后，师级单位（包括美军及盟军）发现事件的节奏，远超过他们所习得计划作为的能力。
当他们费心保持部队协调与行动同步之际，他们发现自己陷入「指挥管制瞎忙」的窘境中。
（2）如何达成同步效果（网络如何促成同步）
1.现在的作法—通信的改善、获得更好信息分享的工具及计划作为的合作，可以协助指挥官因应未来战场上增快的节奏。
联合与军种实验或许可发掘并精进计划作为的调整力，以及指挥管制的方法及程序。
2.网络促成同步作法—整合的信息基础设施，如何协助将顺序性、周期性且在大部分相互隔离之社群中互动有限的指择管制程序，转化为高度平行的连续性程序，新的程序不但较具合作性，亦整合了垂直隶属的层级与功能不同的平行组织。
（3）获致同步的各种手段：
1.分享既有数据—经由准则、战术及程序的发展与刊行。
密集的教育与训练可创造基于任务的共同理解，达成任务的手段、以及运用这些手段的共同语言的团队合作文化。
2.高度集中指挥管制—指挥管制完全集中化，如此不但所有的计划作为与排程可以集中完成，部队的指导细节亦可由中央权责单位提供。
此方法通常只有在相对较为稳定的环境下执行小规模的作战时，才可能付诸实行。
3.集中指挥与分散管制—高层的计划作为与排程，通常以集中方式执行，而后续的决策与执行细节则属分散方式。
（一般运用方式）
4.合作式指挥管制—指挥管制链中的上下节点属于相互合作型态，兵力则依据状况之改变，持续调整与任务执行有关之计划、时程表与决策。
5.自我同步—此一高度分散的指挥管制模式时，下级单位决策者的指导来自其所受训练、对指挥官意图的了解及对战场空间某一部分的状况觉知。
运用例外（亦即，高阶指挥官可在例外的基础下，与下级决策者遂行决策协商）方式俾利管理，乃此概念的衍生模型。
潜舰部队为了避免通信曝露位置或任务，经常采用此种方式。
型态
完全集中式
集中指挥
分散执行
合作式指挥
管制
分布式指挥管制（自我同步）
无组织型态
案例
72小时空中作战命令
沙漠风暴行动
波斯尼亚及科索沃
潜舰作战
游击战
特种作战
溃败式
杂乱无章
优点
资产最佳运用
资源分配近乎最佳化
激发创新
决策质量较高
单位紧密连结
周全
经常费用较低
可因应本地状况改变
敌人无从预测
成本
极高的经常费用
可能相互干扰或丧失机会
可能反应较慢
需要合作的工具及同心协力
需要高度专业且类似自动化的单位
意外综效产生
极可能相互干扰
4、何谓网状化作战—作战人员可运用信息优势及网状化作战概念，以信息创造价值（战斗力）。
1、意义—网状化作战就是作战，欲理解网状化作战的差异，吾人必须同时专注于作战的三个范畴及它们之问的互动关系。
网状化作战涉及三个范畴内的网络连结，就完全成熟的型态而言，它具有下述特性：
（1）实体范畴：
所有的兵力要素连结成为完整的网络，获得稳如盘石及毫无罅隙的连结性与作业互通性。
（2）信息范畴：
军队分享、存取及保护信息的能力可以超越敌人，建立并维持信息有利条件；军队在此范畴具有协调合作的能力，且经由比对、合并与分析的程序，可以提升其信息态势。
（3）认知范畴：
军队具有发展高品层觉知与分享觉知的能力；军队具有发展包括指挥官意图在内之共同理解的能力；军队具有作战自我同步的能力。
2、指挥管制
（1）传统的指挥管制
1.作战环境—指管通资监侦程序及支持该程序之系统以外的环境，作战环境包括地形、天候等实体范畴、敌人兵力（指管自己的兵力故敌人兵力属于作战环境）、不属于指管通资情监程序一环中的己方兵力。
2.战场空间监控—
（1）监控战场空间的程序是指管通资情监侦程序的第一步骤。
此一程序始于实体范畴的感觉反应（雷达回迹、卫星影像等）及报告（例如来自斥候或接触单位的观察）
（2）融合机制监控程序附在信息范畴内的组件，它负责数据储存、检索及分享，数据根据前后关系并转换为信息，信息再整合成新的知识或与先前提供的知识（例如敌人的战斗序列）结合，战场空间连惯性的描述与景象于焉形成。
3.觉知—
（1）觉知仅存在于认知范畴，有关军事状况的知觉深受以往的知识及来自教育、训练与经验所建立的信仰系统的影响。
（2）战场空间觉知并非显示于图像上，而是存在于大脑里的。
战场空间觉知亦非静态的事物，而是对于军事状况以及相关的驱动因素彻底且不断变动的理解。
高质量的认知具有完整（包括相关的信息与行为者）、当前、正确（不含有错误的信息）及一贯性（不会因为不同的指挥中心而有所差异）的特性。
（3）传统的指管通资情监侦程序分析，并未指出信息范畴与认知范畴，或战场空间监控程序与获得之觉知间的差异。
它认为在指管通资情监侦程序中的每个人与组织，都能知道送至指挥中心的数据与信息，它并末将因为错误认知导致的失败，或未结合新的信息等因素考虑在内。
当此类错误发生时，系视为指挥管制程序的异常及错误，而非肇因于跨范畴的转换。
（4）由于指管通资情监侦程序中每个人的背景、经验、角色及责任不同，因此甚难产生共享觉知，这仍将是主要的问题所在。
4.理解—理解状况乃意会的起步，一个有经验且认为本身知识足以理解掌握状况的指挥官，经常跳过正常的决策程序，依据战场空间监控、觉知及理解所获得之信息，直接套用以往的模式，选择行动方向，并着手计划作为以执行其行动。
因此，理解跨越了觉知与意会。
5.意会—当一个需要注意的状况获得理解后，参与人员及组织即进入所谓的意会程序，他们根据对状况的了解，思考未来可能发展情形、己身控制该状况的能力以及选择采取行动的价值等。
基本上，他们想完成三件相互关连的事情：
产生不同的行动方案以因应该状况可能的发展；确认不同方案的比较基准；遂行备选方案评估。
6.指挥意图—
（1）「观察－判断－决策－行动」回路将认知程序的输出视为一种决策，或备选方案的选择，信息时代的「指管通资情监侦」程序则与此简单逻辑不同，它的过程是产生一个更形丰富的成果—指挥意图。
（2）此术语有两个重要的直接含意，第一，此成果比备选方案的选择更形丰富。
在多数的指挥机构内，高层的指导乃意会的结果，但与详细的计划仍有一段距离，它通常是以全盘的型态及计划指导大纲的形式出现，指导大纲通常列出应达成的目标、参与的主要组织，以及各组织的一般职掌、联系关系、行动方案及主要限制因素等。
当行动方向拟定且经过评估后，上述这些大纲将成为意会程序的讨论重点。
第二，参与的人员多于一个以上。
事实上，指挥官与一个以上层级的重要参谋对谈后，方行产生指挥官意图的方式，已经取代傅统指挥官意图产生的方式。
7.同步—当指挥意图建立后，效果同步化的程序开始启动。
此程序的目标乃将指挥意图反映于计划中，迅速且明确的分发计划，监控执行的过程，并及时察觉调整计划或重新启动指管通资情监侦的循环周期的需求。
8.信息系统—信息系统是指管程序改变的主要因素，计算机储存、计算能力及频宽的大幅增加，提升了数据、信息及影像的分享，由于计算能力增加而获得改善的传感器、新的侦搜载台（从卫星至无人飞行载具），以及改良的融合算法与手段等，亦提升了战场空间认知的程度，并减少了许多方面的不确定性。
（2）网状化作战下的指挥管制
1.变动的主因—指管通资情监侦程序的未来有赖整合程度的提升，此种整合将随时间、空间、任务及部队层级的变化而发生。
其发生的原因是因为信息系统已经融合在指管通资情监侦程序之内。
此种网络化的指管通资情监侦程序不仅程度异于以往（更多的数据、信息与知识，整合度提升，可以更多不同的型态分发给更多的人），型态也不同。
指管通资情监侦程序的本质将发生转变，并对准则、组织及训练产生重大影响。
2.网状化作战的变革：
（1）跨层级的整合：
Ø人们在因特网上分享信息、合作与智能搜寻的技术，亦可用于战场空间觉知及管理。
这是一种典型的革新技术，但率先采用的仍是传统的组织与架构。
因此，情报单位开始依赖「保密因特网协议路由网」（系一种简单但保密且类似因特网的网络）。
即使是这种简单的进步，亦使得相关用户（统一司令部、联合特遣部队等）拥有的情报数量增加，加速了新信息的撷取，并使得相互交谈更形容易。
Ø由于保密网络的保密环境，吸引了许多非情报的使用者。
同样地，无所不在的微软办公软件MS-OFFICE及Power-Point简报投影片，亦使得提供给指挥官的信息更易分享。
视讯技术亦成为高级司令部增加联络的工具，以建立高阶军官间，及政治领导人间的联系，尤其在订定合宜军事任务的复杂议题时尤然。
Ø来自无人飞行载具的视讯亦可同时传给好几个不同层级的指挥部。
不同层级的链接增加，同样发生于诸如后勤（机动与维持）、人事及医疗支持等战斗勤务支持领域。
Ø一个高度整合的系统，可让不同层级的指挥部同时进行计划作
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