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戴浩院士:指挥与控制学科的建设

发布时间:2015-01-22浏览次数:
 

2016年7月5日,为期三天的第四届中国指挥控制大会在国家会议中心隆重召开。《2014—2015指挥与控制学科发展报告》首席科学家、中国指挥与控制学会理事长、中国工程院院士戴浩出席大会并作了题为“指挥与控制学科的建设”的开场主题报告,报告全文如下:

 

各位嘉宾、各位代表,上午好!

欢迎大家参加第四届中国指挥控制大会,今天我想结合《指挥与控制学科发展报告》的编写,谈谈对指挥与控制学科建设的一些认识。分三部分内容。首先介绍学会建设与学科发展之间的内在关联。

2014年9月到2015年11月,学会承接了中国科协的任务,组织编写首部《指挥与控制学科发展报告》。背景是这样的,为加强基础学科的建设,自2001年始,中国科协每两年挑选20-30个学会,总结各自学科的进展,出版一套丛书《学科发展报告》,现已成为中国科协的一个品牌项目。2014年是中国科协第8次组织这样的活动,我们学会则是首次参加,是我们主动申请、努力争取的结果。这次共有33个学会参加了学科发展报告的编写。到目前为止,在全国210个一级学会中,仅有一半左右的学会编写过学科发展报告。

指挥与控制学会是年青的学会,指挥与控制学科是公众不太熟悉的学科,通过编写、出版学科发展报告,我们向公众宣传、普及了有关指挥与控制的一些基础知识,引起学术界和舆论界的关注和重视。比如在今年4月中国科协召开的发布会上,“人民网”记者在提问时,第一句话就表达了她对指挥与控制学科的兴趣和好奇。我们在学科发展报告中,重点回顾了近5年来指挥与控制学术研究的进展和产业发展概况,还向国内外公布了指挥与控制业界三大技术亮点和两项重大应用成果。这里补充说明一下,由于保密原因,许多重大成果没有向外公布。明天上午,我们也有个简短的指挥与控制学科发展报告的发布会,欢迎大家参加。

学科建设是学会持续发展的原动力,学会的生命力要靠学科的发展来支撑。编写学科发展报告是一次难得的机遇,并且是科协提供抓手,学会搭台唱戏,因为学会具有这方面的组织优势和人才优势。在报告的提纲、初稿和终稿的讨论审查过程中,得到了众多学者的帮助和支持,体现了专家的群体智慧和协作精神,这种条件是任何一个单位和研究机构所不具备的,是我们团体组织的优势。

中国科协对编写学科发展报告有几条基本的要求,首先要找准学科的定位、明确学科的内涵、提炼自身的特色、梳理学术的进展、找准与国外的差距,还要能较准确预测行业和技术的发展趋势。这些要求虽然比较高,但对我们这样一个新兴学科的发展,显得尤为重要。通过学科发展报告的编写,不仅推动了学科的创新发展,还增强了学会的学术凝聚力和吸引力。

在一年多的编写过程中,我们为学者们提供了一块学术研讨的园地,树立了学会在学科发展研究中的导向性和权威性;促进了学术交流的繁荣;提升了学会在学术服务方面的能力,同时还起到技术引领和学术支撑的作用,为我国指挥与控制事业和产业发展提供了坚实的基础。

大家都知道,指挥与控制是一门新生的学科,它的形成有一段较为漫长的历史。十多年前,在秦继荣、董志荣为首的一些专家的不懈努力下,初步形成了指挥与控制学科的结构框架,并于2009年在国家标准《学科分类与代码》(GB/T 13745)中,首次将“指挥与控制系统工程”列入其中。这是指挥与控制学科发展史上具有里程碑意义的事件。

根据国家标准,判断一个学科是否形成,有4条主要标志:形成了体系化的理论和专门的方法;出现了科学家群体;建立了研究机构、教学单位和学术团体,并能开展有效的活动;有相关的专著和出版物问世。按照这4条标准来衡量,应该说,指挥与控制学科已经形成,这是没有疑问的。我们指挥与控制学科已经从创立阶段逐步走向成长、发展壮大阶段。这是我要汇报的第一个问题。

第二个问题,我想简单回顾一下指挥与控制的概念及其特点。

在学科定位方面,对指挥与控制的概念研究首当其冲。众所周知,“指挥与控制”是外来词,但是我们在引进、消化、吸收过程中有所创新,有中国特色。指挥与控制的滥觞或者起源是军事域,现在已扩展到社会域、企业界了。

指挥与控制作为一条军语,中外军事界均有正式的、权威的定义。如美军认为:指挥与控制是为了完成指定的使命任务,由事先任命的指挥官对隶属和配属的部队行使权力或指导。它把指挥与控制分成6个方面的功能:组织协同(organize)、理解态势(understand)、作战筹划(planning)、制定决策(decide)、指挥引导(direct)和监控评估(monitor)。

我军对指挥与控制定义是这样的,指挥与控制是指挥员及其指挥机关对部队作战或其他行动进行掌握和制约的活动。它基本上包括3项主要功能:筹划组织、指挥对抗、协调控制。

    企业界对指挥与控制的定义还没有形成共识。阿尔伯茨(Alberts)博士在最新出版的一本著作C2 Re-envisioned里,把指挥与控制的概念推广到企业界。他认为,军队也是一种企业,从企业组织的机构来讲,指挥与控制定义为“由组织、技术的各种属性组成,企业藉此安排使用人力、物力和信息资源,以解决问题,完成任务”。这是一个广义的指挥与控制定义。

我们对指挥与控制的理解也是广义的。在学科发展报告里面,我们采用申请学会时的提法,是这样定义的:“综合运用自动化、信息化、智能化等高新技术,通过情报收集、信息处理、分析决策、指令编制与传递、指令执行与全程监控等过程,对群体性社会活动进行快速协调、调度、指挥、控制的一门新兴的综合性学科”。

这个定义比较长,而且有自反定义之虞:用指挥、控制来定义指挥与控制。我把上述定义简写为三句话:指挥与控制是为了完成既定的任务,综合运用多种高新技术和一系列信息过程,对群体性社会事件进行快速协调、调度、管理或治理的活动。”这个定义是否准确、科学,欢迎大家继续审议。

    我认为,一个完整的概念定义,应该包括适用的范畴、目的和手段等三部分内容。1、要搞清楚范畴,即研究的对象是什么,我们说,指挥与控制的研究对象是群体性的社会事件或者活动。2、要讲清楚目的,指挥与控制的目的是要完成事先指定的任务,即任务的意图要明确,要达成共同理解。3、所采用的手段,指挥与控制的手段主要是利用新一代的信息技术和各种可用的资源,通过一系列的信息过程实施协调、调度、管理或治理。应该说,我们对指挥与控制的定义,基本上都包含了这些内容。

    指挥与控制的概念在经济界、企业界早就有了,只不过出发点不一样。比如被誉为“现代经营管理之父”的经济学家法约尔认为,管理活动是个大概念,有五种形式:计划、组织、指挥、协调、控制,他把“指挥”与“控制”看作是管理的五要素之二。实际上,指挥与控制概念里也包括计划、组织、协调、协商、协作等内容。从这个意义上来讲,指挥与控制和一般的企业管理、社会治理没有太大的差别,原理上是相通的,方法上是可借鉴的,因此指挥与控制学科又被人称为“管理和治理”(M&G)科学。

    从上述定义中,我们觉得指挥与控制概念有这样几个特点:

    1、群体性。活动的参与者是有组织的实体,包含正式组织和非正式组织,组织结构或指挥活动有客观规律可循。这里再强调一下,指挥与控制的对象一定是群体性活动,上次有人把我的话传错了,说“凡是有人在的地方就有指挥与控制”,这句话说过头了。

    2、时效性。事件的发生有时间窗口,运筹决策有时间压力,机遇稍纵即逝,指挥与控制的过程不允许试错。

    3、对抗性。指挥与控制过程是双方或多方博弈的过程,使命任务的多元化,信息的不对称、不完整加大了博弈的难度。博弈双方包括人跟人、人跟自然和人跟社会。

    4、多样性。鉴于环境条件的复杂性以及活动参与者的多元性,指挥与控制的方法必须因地制宜、因时制宜,不存在通用的、万能的指挥与控制方法(one size fits all)。

下面我给大家简要回顾一下指挥与控制概念的由来。上世纪50年代朝鲜战争爆发,杜鲁门总统向麦克阿瑟将军授权时,首次正式地将指挥与控制两词连在一起使用:Take command and control of the forces。但后来指挥与控制并没有很好地融合在一起,因杜鲁门和麦克阿瑟之间产生了意见分歧:麦克阿瑟主张将战火延伸到鸭绿江以西,杜鲁门则害怕引发第三次世界大战。麦克阿瑟将军居功自傲,自认为联合国军的总司令,可以不受美国总统的控制,最终被杜鲁门以羞辱的方式撤了职。当然这是后话。

人们还发现,上世纪30年代瑞士著名的军事理论家约米尼在《战争艺术》一书中,曾使用过“控制战争行动”一词(control of operation),这里的“控制”主要指宏观控制。 

回顾历史,“指挥”与“控制”这两个词本身并不是什么新概念。“指挥”是古老的军事术语,“控制”是近代的技术术语。早在1948年,维纳创立了控制论,维纳认为,“反馈”是控制论的灵魂,一切有目的的行为都离不开反馈,军队指挥当然也不例外。但是古代帝王发出号令后,常常不知道前线的战况,后续指挥也就无从谈起。宋高宗连下十二道金牌,令岳家军班师回京就是一个例子。从控制论的角度来讲,这种指挥方法属于“开环控制”,没有闭环,没有反馈。

总的来说,指挥与控制虽是一门新生的学科,但是它有悠久的历史传承。60年来,它从默默无闻的概念发展为一门热门学科,从工程经验的积累总结升华为科学技术,从军事领域走向民用领域、军民共治领域,其变革的深度和影响力是有目共睹的。这是一方面。

另一方面,我们常说,指挥与控制是一门交叉学科、横断学科,但是它还有一些独特的性质。

指挥与控制是自然科学、工程科技和人文社会科学的交叉融合,是跨界组合的学科,涉及信息域、物理域、认知域和社会域。但我们绝不能简单地理解指挥与控制学科是指挥与控制这两门学科的交叉,它不同于物理化学、生物信息、汽车电子等交叉学科,它不是指挥原理在控制领域的应用,也不仅仅是控制原理在指挥领域的应用。所以我经常强调:指挥与控制的同一性大于它们之间的差异性。在国内,我们常常省略了术语中的“和”或“与”,简称为“指挥控制”或“指控”,但要牢记,这个词组是联合结构,不是偏正结构。在国外,指挥与控制的简写C²已经过时,现在更多的是使用C2。同样,C4ISR现在多写成C4ISR。

从功能上看,指挥与控制概念有三方面的特点:

    1、指挥与控制兼顾,各具特色。没有指挥的控制和没有控制的指挥都是不可想象的。我军的指挥系统包括对军队的指挥和对武器的控制,这种对指挥与控制相结合的认识,特别是对控制的理解,与外军是有区别的,我们在指挥与控制学科领域中,把火力控制与指挥作为重要的内容。

    2、军民共用,平战结合。指挥与控制系统除在军事上获得成功运用外,还可用于抢险救灾、应急处置、消防指挥、民防管理、城市交通管理、空中交通管理、生产调度、行政指挥、公共事务管理等领域。所以指挥与控制有天然的军民融合优势,凡是有组织、有目的的群体性活动,凡是需要集中管理、分散执行的任务,都需要建立指挥与控制中心,当众多异构实体参与活动时,更需要建立一套协调、协商的指挥与控制机制。

    3、覆盖面广、跨域集成。指挥与控制涉及军事界、工业界、学术界、教育界、以及各级管理部门,涉及陆、海、空、火等军种的指挥,涉及我国的航空、电子、兵器、船舶、航天等军工部门,涉及到军内外的指挥院校、工程院校、技术院校、研究院所、实验基地等等。今后我们还要继续加强与国外同行的交流,例如国际指挥与控制研究技术研讨会(International Command and Control Research and Technology Symposium, ICCRTS)、国际指挥与控制研究所(International Command and Control Institute, IC2I)、北约SAS 104指挥与控制后续研究小组等,我们应该关注他们的动向。

这里我顺便介绍一下第21届的ICCRTS,今年9月6号到8号,将在英国伦敦召开,不在美国召开了,这次是与第8届“联合作战知识体系”学术会议同时举办,大会主题是“错综复杂战场环境中的指挥与控制”(C2  in a  Complex  Connected  Battlespace),共有7个专题,这些专题反映了当前指挥与控制的热点问题,虽然不是指挥与控制学科的全面描述,但是指挥与控制学科的一些基本概念、方法、技术都有所包括。

 

    下面汇报第三部分内容:对指挥与控制学科建设的探讨。

    指挥与控制学科框架结构大致分为三层:1、基础理论,比如概念模型、体系结构、组织设计、指挥理论、综合集成等等。2、关键技术,比如态势感知、数据融合、任务规划、建模仿真、决策支持、监测管控、智能控制、效能评估等等。3、工程应用,包括军事上和民事上的应用,例如指挥信息系统、火力控制与指挥、应急救援、民事管理、网络空间的安全控制、频谱空间的安全控制等等。我们学会的20多个专业委员会,都能在这个框架里找到自己的定位。

北约提出的指挥与控制概念参考模型C2CRM,其基本观点是指挥与控制本身是认知和决策的过程。在指挥与控制方法的三维空间模型中,列出了各种指挥与控制方法之间的相互关系。国外的这些研究成果都可以作为我们学科研究的基础。这里面我们跟学科发展报告不一样的地方是,把效能评估从理论层面改放到技术层面里了。火力控制系统更多的是应用,而且是多种技术的综合运用。效能评估也是这样。指挥与控制三层的框架结构以及每个结构里的内涵,目前还缺少足够的权威性,欢迎大家继续探讨。但是我认为,架构本身是一种分类研究的工具,不是科技创新的最终目的。

关于指挥与控制的发展趋势,还需要进一步聚焦和提高预测的科学性。随着人类社会向信息时代过渡,指挥与控制将向网络化、敏捷化、智能化的方向发展,这是没有疑义的。指挥与控制的核心是科学决策而不是信息处理。过去我们把指挥与控制系统理解为“网库所”,即指挥网、数据库、指挥所,强调的是信息处理和信息管理。现在我们的认识已经发生转变,我们把指挥与控制和计算(信息处理)功能区分开来,指挥网、数据库都是底层的信息基础设施,只有指挥所中的认知和决策才是上层的应用。人工智能的进步和无人系统的广泛应用,对指挥与控制的决策方式产生了重大而又深远的影响,迫切需要加强理论研究和关键技术的开发。

在基础理论方面,我们要重视研究敏捷的指挥与控制方法,包括任务式指挥、启发式控制。

在关键技术方面,要重视以机器人为代表的智能技术应用,尤其在人机共生的环境下的集群指挥与控制技术。集群指挥与控制技术包含对无人系统的集群和人机集群的控制。

在工程应用方面,要加强联合反恐作战中的指挥与控制系统研制,民用领域的指挥与控制还是大有发展空间的。我们要更加重视突发事件的预警和第一时间的处置。

我的汇报就到这儿,谢谢大家!