模拟作战需要了解友军和敌军在既定友军目标和可信敌军目标方面的进展情况。在美国防部(DoD),这些目标的结构是分层的,从国家战略层面一直到战术层面。军事评估旨在回答两个主要问题: 1)是否创造了所期望的效果?对模拟作战评估方法的研究很少。一些主要的评估应用领域是教育和游戏,它们为模拟军事作战评估提供了有益的借鉴。本研究从美国防部政策和这些领域的研究中总结出模拟作战评估方法的几个理想特征。在根据这些特征建立价值层次结构之后,本论文提供并评估了几种可用于模拟作战的候选方法--贝叶斯企业分析模型(BEAM)中现有的 "战斗力与战斗脆弱性 "方法、贝叶斯网络、价值思维和线性规划。每种替代方案的评估都是通过其在小型作战模拟中的应用来进行的。然后,从 "价值思维 "和 "线性规划 "中创造出一种替代方案,其评估结果优于其他四种方案。论文最后对线性规划进行了总结,并提出了未来研究的想法。

与真实战争类似,作战模拟需要了解友军和敌军的进展情况。这种知识将潜在的模拟停止条件扩展到时间之外,并允许分析与时间、资金和资产态势相关的进展情况。虽然记录资产的损毁和消耗品的使用情况可能会提供有价值的分析结果,但指挥官通常更关心的是一个更广泛的问题,即这一场景是赢了还是输了?要回答这个问题,模拟必须包含一定的胜负定义。要做到这一点,最简单的办法就是完成既定目标。战斗模拟必须能够评估作战环境,并报告实现或未实现这些目标的进展情况。从具体的目标(如摧毁敌方所有港口)到较为抽象的目标(如实现海军优势),模拟中的单一作战评估方法应具有足够的通用性,以便在面对多种不同的胜负定义时,为胜负问题提供答案。本论文提供了这样一种方法,可用于模拟战争的战役级战斗评估。

评估的一个直接定义是 "使用数据来证明既定目标和目的是否真正实现的过程"(1,第 554 页)。在国防领域,美国参谋长联席会议(JCS)将评估定义为 "在军事行动中衡量运用联合部队能力的整体有效性的持续过程"(2)。一般来说,评估是一个用于持续或不断反馈的词,旨在改进一个过程。在更正式的场合,评估分为两类:总结性评估和形成性评估。总结性评估,或有些人称之为评价,是对表现进行事后审查。总结性评估的例子包括简单的评分和与基准的比较,以及从过程产出中获取比较结果的统计或其他分析方法。终结性评估的 "外部"(3,第 19 页)特征自然会导致其结果的呈现是遥远的和/或静态的。终结性评估的一些例子包括年度人事审查和评估、学生考试和业务指标报告。相反,形成性评估关注的是持续的学习过程,目的是在特定过程中提供反馈(4)。在教育领域,形成性评估包括学生与评估者之间的合作,以 "积极创造[学生的]最佳表现"(5,第 242 页)。形成性评估在本质上是互动的,它的目的是在一个过程结束之前提高学生的表现,利用数据(或经验)为被评估方提供定制化的帮助。因此,形成性评估还可能包括进度跟踪或报告。本论文重点关注战役级模拟战争背景下的形成性评估方法。我们对 "如何在计算模拟中进行战役级战斗评估 "这一问题提出了建议。

模拟战争中的评估方法,尤其是用于军事训练或分析的模拟战争,应模仿实际决策者对战争努力的评估。在实际作战环境中,军事下属和分析人员会准备一份评估报告,供指挥官了解态势。指挥官利用评估结果为操纵作战环境提供进一步指导。当我们在模拟作战中模拟战争努力时,评估部分实际上应是下级/分析员评估与指挥官反馈相结合的模型。在第 3.1 节中,我们将这一概念纳入了作战模拟评估方法的价值层次中。此外,我们还提出了一个必要的特点,即评估方法应简单易懂,便于向指挥官和其他决策者介绍。将评估结果归纳为不同类别(如胜利或失败)对简单交流非常有用,第 3.1 节将对此进行更详细的讨论。

作为联合部队行动的权威资料,美国联合司令部的 "联合出版物 3-0"(2)提供了模仿决策类型的见解。联合司令部最关心的是 "行动评估",即 "衡量完成任务、创造条件或效果以及实现目标的进展情况 "的过程(2,第 II-9 页)。联合司令部声称,行动评估应 "从任务式指挥分析开始,由指挥员和参谋人员考虑衡量什么和如何衡量"(2,第 II-9 页)。对于实战中使用的计算模型而言,这一步将发生在模型运行之前,分析人员将在运行过程中设定初步目标和任何初始参数。此外,本定义中的 "目标 "是指指导行动方案的目标。目标可以是一个短语,如国防部的国家战略目标,也可以是单项军事任务的目标。无论如何,模拟战争评估方法中的目标决定了代理指挥官的注意力在哪里,以及他们建议的行动方向。

图 1 提供了不同层次的战争与相应目标之间的嵌套关系。在军事应用中,图 1 中紫色箭头所示的评估框架通常被称为 "从战略到任务 "框架(6;7;8)。在该框架中,目标之下是可评估的效果。效果 "是 "行动的结果、成果或后果"(2,第 GL-9 页)。任务 "被视为军事行动的最小单元,小到摧毁敌方资产,大到运送物资。有些任务本身就是目标,有些任务支持相应的目标,没有中间影响。然而,如图 1 所示,上级目标为下级目标提供依据,而下级目标又指导各级军事行动。同时,评估是用于提供自下而上反馈的机制。在提供反馈时,评估应回答两个关键问题: 1)"我们是否在[作战环境]中创造了我们所期望的效果或条件?"和 2)"我们是否按标准完成了任务?(2,第 II-11 页)。

这两个核心评估问题的重点自然而然地将模拟战争的作战评估引向形成性领域。尽管分析人员传统上使用总结性评估方法对这些问题进行追溯性回答,但如果将形成性评估与回答这两个关键问题的意图结合起来,则可实现被动的模拟作战环境。利用形成性评估方法,模拟环境(或指挥官)可收到与特定目标相关的作战环境状态的实时更新。与进行事后分析相比,形成性评估更接近于实时战争工作,即评估对友军造成的战损,以及任务汇报和关于敌方单元的情报报告。因此,本论文侧重于形成性评估方法。

本论文的其余部分致力于将联合司令部的作战评估要求综合为一个连贯的结构,以便在作战建模模拟环境中有效部署评估方法。Gallagher 等人(9)利用分辨率定义了不同层次的作战:系统/工程、交战、任务、战役、国防企业和整个政府。联合司令部的条令规定,每个层次的战斗分辨率都要分层评估。本论文并不试图将评估范围缩小到任何特定的交战决议;相反,我们提出了一般结果,试图尽可能广泛地应用于国防部的各种应用。本研究的重点是回答两个研究问题:

研究问题

  1. 程序化/计算机化模拟的作战评估方法需要具备哪些特征?

  2. 如何在程序化战争模拟中进行战斗评估?

下一章将通过其他主要应用领域介绍评估方法。根据第二章的经验教训和联合司令部的评估指南,我们在第三章构建了一个价值层次。在第四章中,我们介绍了几种可供选择的评估方法,并在小型作战模拟中对其机制进行了研究。然后,我们在第五章对这些替代评估方法在模拟战争中的应用进行评估。第五章最后提出了模拟作战评估方法的建议。我们在第六章中提出了一些结束语和进一步研究的建议。

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