【AI与军事】美国陆军专著《博弈论在作战层面的应用》,47页pdf,中文版

2022 年 4 月 4 日 专知

导语:博弈论在国防军事中的应用较早,但主要集中于战略层面。美国陆军人员着重研究了博弈论在作战层面的应用。本文总结整理了部分章节,完整中英文版请上专知网站(www.zhuanzhi.ai)查看!

摘要

几十年来,政治科学家和国家层面的军方政策制定者一直在战略层面使用博弈论,但对其在作战层面的使用几乎没有评论。传统上,三个主要挑战阻碍了规划人员和分析人员在作战层面使用博弈论,即复杂的作战环境、参与者的动态交互以及大多数陆军参谋人员不具备使用复杂数学技能。

这本专著表明,这些挑战是可以克服的,博弈论可以在规划过程中提供新颖的见解。美陆军参谋部规划人员可以在作战层面有效地使用基本博弈论和简单的数学来了解作战环境、了解行动者及其动机,并在军事决策过程中比较行动方案。本专著展示了如何避免高级博弈论用于解决理论问题的繁琐数学程序,而是专注于使用基本博弈论在操作过程中提供价值。它通过回顾博弈论在战略层面的应用、教授基本博弈论和涵盖一些基本博弈来展示博弈论的实用性。然后,它考察了一场历史性的运动,以展示博弈论的使用将如何达到另一个推荐行动方案和结果,也许会改变历史进程。最后,它通过将博弈论应用于军事决策过程、任务分析和行动制定过程的两个步骤的练习,提供了使用博弈论的指南。

引言

几十年来,战略规划者和政策制定者在战略层面有效地应用了博弈论,但军事从业者往往不在作战层面使用它。当约翰·冯·诺依曼和奥斯卡·摩根斯坦在 1940 年代初在兰德公司工作期间发展博弈论时,他们寻求一种数学方法来为冲突领域,特别是经济冲突提供解决方案。他们于 1944 年发表了开创性的著作《博弈论与经济行为》

博弈论允许通过将场景建模为简化的博弈来分析决策。博弈论试图定义参与者、策略——或可供他们选择的选项——以及博弈结果的预期回报。它试图澄清由于参与者的选择而导致的不确定性。它的主要用途是它认识到结果是通过多个参与者的互动共同决定的,而不仅仅是一个人自己决定的结果,它允许分析对手可能会做什么。由于这些原因,政策制定者和战略家使用博弈论来理解战略问题,例如核对手、贸易惯例、内战解决和裁军以及缺乏国际合作,从而制定政策建议以帮助解决这些问题

作战层面的规划者是否可以有效地应用博弈论仍然是一个悬而未决的问题。在作战层面使用博弈论的批评者强调了动态交互的复杂性。他们指出,培训军官了解博弈论的基本概念并将操作层面问题的复杂性提炼成基本博弈需要大量时间。

本专著认为博弈论提供了一个有价值的框架,最适用于在军事决策过程的任务分析和行动发展步骤过程中理解环境中的参与者。博弈论旨在提供对情况的理解。这需要了解参与者及其潜在计划或战略动机。博弈论提供了一种理性的方法来研究行动者如何制定他们的策略和他们的动机基础。由此,指挥官和参谋人员可以获得理解,然后叠加其他因素,包括行动方案和潜在结果。它提供了一种合理而直接的方法来简化复杂的问题。因此,博弈论为作战规划者提供了另一种工具,可用于了解作战环境。

本专著重点介绍博弈论在战略层面的历史应用、当前的规划过程学说和相关框架,以回答作战规划者能否在作战层面有效地使用博弈论。这本专著主要通过囚徒困境分析博弈论在战略层面的应用,将其应用于冷战、国际贸易和价格战期间的降价。1777 年的新泽西战役为应用博弈论和理解乔治华盛顿将军和查尔斯康沃利斯将军之间的竞争环境提供了一个历史例子。最后,它演示了如何以及在何处将博弈论工具实施到美国陆军当前使用的规划过程中。所使用的博弈论是一种基本的应用方法,而不是过于复杂和无用的高级学术博弈论。简单的博弈可以使复杂的操作情况变得清晰。该研究回顾了陆军规划学说,以专注于了解作战环境和问题。任务分析旨在了解环境中的参与者以及他们之间冲突的根源。这 3 项研究的重点是深入了解对抗性和中立的参与者、激励措施、潜在的行动方案和回报。该专著追溯了博弈论的战略应用和作战应用之间的差异,以了解哪些要素是一致的,同时说明了差异。最后,它将讨论如何克服实施中的潜在挑战

博弈论在军事决策过程中的应用

规划人员可以在军事决策过程中使用博弈论工具,特别是在任务分析期间,以不同的视角理解作战环境和行动发展过程,以检查未发现的假设。博弈论工具不是替代军事决策过程中现有的步骤和工具,而是对其进行补充。战地手册 6-0 解释说,指挥官和参谋人员使用任务分析来更好地了解作战环境和部队面临的问题。接下来,规划人员使用任务分析来制定假设以填补知识空白。最后,考虑到博弈论理解竞争的本质,任务分析也有助于理解友军和敌军如何互动。行动方案制定过程提供了一种客观的方式来看待多个潜在计划。在上面的历史例子中,华盛顿将军和康沃利斯将军需要了解他们的潜在行动以及他们认为 30 名敌方指挥官可能会做什么。在某种程度上,历史例子中的将军们可以在他们的行动发展过程中使用博弈论来检查他们的假设。开发从叙述性或定性评估开始,然后转向带有每个计划的加权分数的可量化评估。博弈论允许另一种观点来评估潜在的计划。以下思想实验提供了一个示例,说明工作人员如何在任务规划期间使用一些博弈论工具。

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