軍事運籌學(xué)及其應(yīng)用

劉 霖 曾 廣

（國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)，長沙 410000）

一、軍事運籌學(xué)的基本概況

（一）軍事運籌學(xué)的科學(xué)內(nèi)涵

軍事運籌學(xué)，是為達到一定軍事目的而進行的軍事資源運用活動中,綜合運用數(shù)學(xué)、計算機及其它科學(xué)知識和技術(shù),采用定性分析而著重定量分析的方法,為決策部門尋求合理有效的軍事資源運用方案,或使方案得到最大的改進以達到?jīng)Q策優(yōu)化目的的一門新興的軍事學(xué)科，是一門橫跨多門基礎(chǔ)理論學(xué)科的交叉學(xué)科。它的研究領(lǐng)域涉及軍事戰(zhàn)略、國防建設(shè)、作戰(zhàn)指揮、軍事訓(xùn)練、武器裝備、軍隊管理、后勤保障等諸多方面的軍事運籌活。簡言之,軍事運籌學(xué)是運用數(shù)學(xué)、計算機等科學(xué)技術(shù)以定量為主的方式研究軍事問題的學(xué)科。

（二）軍事運籌學(xué)的基本理論和方法

軍事運籌學(xué)的基本理論，是依據(jù)戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)的基本原則，運用現(xiàn)代數(shù)學(xué)和建立數(shù)學(xué)模型的理論和方法來研究軍事問題中的數(shù)量關(guān)系，以求衡量目標的準則達到極值（極大或極?。┑囊徽讚駜?yōu)化理論。它通過描述問題──提出假設(shè)──評估假設(shè)──使假設(shè)最優(yōu)化，反映出假設(shè)條件下軍事問題本質(zhì)過程的規(guī)律。它包括模型方法、現(xiàn)代作戰(zhàn)模擬、決策論、搜索輪、規(guī)劃論、排隊論、對策論和存儲論等理論方法。下面我將詳細介紹模型方法、現(xiàn)代作戰(zhàn)模擬、決策論、搜索論和規(guī)劃論。

（1）模型方法

運用模型對實際系統(tǒng)進行描述和試驗研究的方法,稱為模型方法。軍事問題中有許多情況難于試驗或試驗時消耗巨大,因而常采用模型方法,此項工作稱為構(gòu)模。數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜程度取決于實際問題的復(fù)雜程度，例如，蘭徹斯特方程就是一種典型的簡單模型。

（2）現(xiàn)代作戰(zhàn)模擬

作戰(zhàn)模擬是研究作戰(zhàn)對抗過程的仿真實驗,即對一個在特定態(tài)勢下的作戰(zhàn)過程,根據(jù)預(yù)定的規(guī)則、步驟和數(shù)據(jù)加以模仿復(fù)現(xiàn),取得統(tǒng)計結(jié)果,為決策者提供數(shù)量依據(jù)。傳統(tǒng)的模擬方法已難于進行較精確的定量描述,現(xiàn)代作戰(zhàn)模擬技術(shù)可以看成是一種“作戰(zhàn)實驗”技術(shù),它部分地解決了軍事科學(xué)研究中很難通過直接實驗的手段進行反復(fù)檢驗的問題,還可節(jié)省時間和人力物力,因而是軍事科學(xué)研究方法上一個重大進步。

（3）決策論

無論是平時還是戰(zhàn)時,軍事指揮人員的重要職責(zé)就是分析判斷情況,選擇可行的或滿意的決策方案,定下決心進而組織實施,以完成上級賦予的各項任務(wù)。決策論是研究如何選擇最佳方案,進行有效決策的理論和方法。決策論可以引導(dǎo)指揮人員根據(jù)所獲得的各種軍事系統(tǒng)的狀態(tài)信息,按照一定的衡量標準進行綜合研究,從而使決策人的思維條理化,決策科學(xué)化。

（三）軍事運籌學(xué)的發(fā)展歷程

在史書《史記·高祖本紀》中有這樣一句話：夫運籌帷幄之中，決勝于千里之外。這應(yīng)該是“運籌”一詞的最早出處。同時，在春秋戰(zhàn)國時期，兵家孫武在其著作《孫子兵法》中也多次論述了打仗要運用謀算、運籌之理，方能決戰(zhàn)決勝。中國古代軍事家、戰(zhàn)略家都十分注重運籌謀略與分析。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及生產(chǎn)力的提高，軍事運籌學(xué)逐漸成為一門學(xué)科迅猛發(fā)展。

關(guān)于軍事運籌學(xué)的起源，國際上有不同說法。不過大多數(shù)學(xué)者都認為軍事運籌學(xué)最早起源于第一次和第二次世界大戰(zhàn)期間。這也包括了三個主要的歷史發(fā)展時期。

在第二次世界大戰(zhàn)之前，軍事運籌學(xué)利用這一時期開始產(chǎn)生并形成。這主要得益于世界大戰(zhàn)的戰(zhàn)爭刺激。

在第一次世界大戰(zhàn)前，英國人蘭徹斯特定量證明了集中兵力原則的正確性，建立了著名的蘭徹斯特方程。之后美國在一戰(zhàn)中建立了“國防防空試驗小組”，這標志著軍事運籌學(xué)組織的建立和產(chǎn)生。

在世界大戰(zhàn)中，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，戰(zhàn)爭隊武器裝備的要求越來越高，大量專家教授開始集中研究新式武器，以求在戰(zhàn)爭中奪取主動權(quán)，這直接推動了軍事運籌學(xué)的發(fā)展。為了更好地研究戰(zhàn)爭中的運籌謀略機理，多個國家相繼成立軍事運籌學(xué)組織。

在第二次世界大戰(zhàn)到20世紀60年代中的一段時間是軍事運籌學(xué)的形成時期。在這個時期，軍事運籌學(xué)的理論和應(yīng)用實踐都有了長足發(fā)展。

在這一時期，美國運籌學(xué)家Morse和Kimban聯(lián)合創(chuàng)作出版了《運籌學(xué)方法》，這是軍事運籌學(xué)領(lǐng)域的第一本書，在軍事運籌學(xué)領(lǐng)域樹起了一面旗幟，奠定了軍事運籌學(xué)的理論根基。

同時，在這一時期軍事運籌學(xué)的軍事應(yīng)用前景也大大顯示出來。部分國家開始著手將軍事運籌的應(yīng)用傾向于進行有效的軍事決策，這主要有武器系統(tǒng)的構(gòu)造和攝像、戰(zhàn)爭中的兵力部署原則以及武器裝備的配置和管理等。[1]軍事運籌學(xué)的迅猛發(fā)展直接推動了軍事運籌學(xué)學(xué)科的建立。從1951年起，美國哥倫比亞大學(xué)于1951年最早設(shè)置了運籌學(xué)學(xué)科專業(yè)，為社會和軍隊培養(yǎng)運籌人才。[2]

從20世紀60年代以來，屬于軍事運籌學(xué)的黃金發(fā)展時期。在這一時期，戰(zhàn)爭機理逐漸向數(shù)字化、信息化轉(zhuǎn)變，作戰(zhàn)手段的數(shù)字化、武器裝備的信息化都為軍事運籌帶來了新的挑戰(zhàn)，對軍事運籌的發(fā)展進步也提出了更高的要求。

二、軍事運籌學(xué)的戰(zhàn)例分析

（一）雷達的誕生

在第二次世界大戰(zhàn)期間，雷達為了滿足軍事需要而誕生。然而，雷達的具體應(yīng)用卻直接促使軍事運籌學(xué)的產(chǎn)生。在英德戰(zhàn)爭史，英國人創(chuàng)造性地使用了雷達來進行空中探測以預(yù)警德軍的空襲。然而，那時雷達的敏感性、準確性不高，在軍事應(yīng)用中的效果不是特別明顯。因此英國國防部專門成立小組研究雷達的防空預(yù)警功能。在多次試驗和驗證之后，該小組最終成功地找到了雷達和高炮配合起來的最佳狀態(tài)，雷達的預(yù)警效果大大提高。這就是軍事運籌學(xué)的軍事實際應(yīng)用。

（二）“霸王計劃”

還是在第二次世界大戰(zhàn)期間。為了盡快開辟第二戰(zhàn)場，1940年9月，丘吉爾命令聯(lián)合作戰(zhàn)處迅速擬定登陸作戰(zhàn)計劃，該計劃后來也被稱為“霸王計劃”。雖然登陸作戰(zhàn)計劃已經(jīng)擬定好，但是關(guān)于作戰(zhàn)的一些重要問題比如同盟國軍隊會有多人兵力能夠登陸作戰(zhàn)，德國法西斯軍隊又會有多少兵力，同盟軍登陸作戰(zhàn)需要多長時間等等，這些都是不確定因素。如果沒有明確的推理分析運籌，根本無法準確得出，然而這關(guān)系到登陸作戰(zhàn)的成敗。在登陸作戰(zhàn)時，“霸王計劃”在慎重分析與考慮之后選擇了在諾曼底進行登陸作戰(zhàn)。在登陸作戰(zhàn)兵力的數(shù)量上，盟軍也經(jīng)過了長時間的反復(fù)論證，最終發(fā)現(xiàn)決定因素是卸下能力而非裝載能力。在歷時半年的運籌準備之后，盟軍終于找到了實現(xiàn)諾曼底登陸的最佳方案，成功發(fā)起了具有劃時代意義的諾曼底登陸戰(zhàn)。這也是軍事運籌學(xué)在兵力部署、火力配置、作戰(zhàn)地點選擇上的實際應(yīng)用。

（三）我國的解放戰(zhàn)爭

我國的解放戰(zhàn)爭，創(chuàng)造了軍事史上以少勝多的神話。雖然得益于中國共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)和廣大人民群眾的積極擁護，但是也不能忽視共產(chǎn)黨運籌帷幄、決勝千里的正確決策。在解放戰(zhàn)爭時期，我黨準確地總結(jié)出了我國我黨我軍目前的四個特點，即強大的敵人、弱小的紅軍，共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)和土地革命。這四個特點集中體現(xiàn)出我國我黨我軍目前的基本實際，直接決定了我軍要取得戰(zhàn)爭的勝利需要我們合理運用戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)，以一當十、以少勝多、以弱勝強。由于我方力量相對弱小，我軍遂決定使用游擊戰(zhàn)的方式和敵人打疲勞戰(zhàn)，利用農(nóng)村包圍城市的特殊優(yōu)勢拖垮敵人、打敗敵人，最終取得解放戰(zhàn)爭的勝利。[3]實踐證明,這樣的運籌思想所作出的決策是正確的，是具有指導(dǎo)意義的。

三、軍事運籌學(xué)面臨的機遇與挑戰(zhàn)

隨著信息時代的不斷發(fā)展以及高科技的不斷應(yīng)用，新軍事變革對武器裝備、作戰(zhàn)樣式的要求越來越高。新軍事變革也給軍事運籌學(xué)帶來了新的機遇與挑戰(zhàn)。了解問題一構(gòu)建運籌模型一求解計算,三步走的軍事運籌學(xué)方法已經(jīng)落后于新軍事變革要求，軍事運籌方法必須被重新定義、重新探索、重新應(yīng)用。目前，邵國培在《軍事運籌學(xué)的過去、現(xiàn)在和未來》這篇文章中將軍事運籌學(xué)的機遇與挑戰(zhàn)總結(jié)了以下七個方面：

（1）戰(zhàn)爭模擬

在未來的信息時代戰(zhàn)爭中，需要通過信息技術(shù)和計算機技術(shù)實現(xiàn)戰(zhàn)場的數(shù)字模擬和空間虛構(gòu)，如今迅速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)戰(zhàn)爭模擬，這將直接促進軍事運籌的變革。

（2）數(shù)據(jù)鏈

在引起人們對傳統(tǒng)作戰(zhàn)規(guī)律的認識因素中，數(shù)據(jù)鏈的廣泛應(yīng)用起到了十分重要的作用。

（3）毀傷力融合評估

在信息化戰(zhàn)爭條件下的體系作戰(zhàn)效能評估中，需要考慮新老裝備之間的影響以及作戰(zhàn)演變、裝備演化等，這又是一個新的難題。

（4）人在環(huán)

人在環(huán)是指人與計算機的交互融合。這在軍事行動中的應(yīng)用越來越突出。

（5）不確定性

在信息化作戰(zhàn)條件下，包括作戰(zhàn)時間、作戰(zhàn)空間、作戰(zhàn)力量、作戰(zhàn)過程、作戰(zhàn)狀態(tài)、作戰(zhàn)信息等的不確定性直接加劇了軍事運籌的困難。

（6）技術(shù)突破產(chǎn)生涌現(xiàn)現(xiàn)象

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)突破已經(jīng)不再新鮮。如今高新技術(shù)日新月異，傳統(tǒng)技術(shù)會迅速被新技術(shù)所打破。

四、小結(jié)

軍事運籌學(xué)產(chǎn)生于戰(zhàn)爭，發(fā)展于戰(zhàn)爭，應(yīng)用于戰(zhàn)爭。并且正在積極適應(yīng)新軍事變革的需要，為當代軍事科學(xué)的發(fā)展助力。軍事運籌學(xué)在軍事中的作用早已凸顯，需要我們不斷學(xué)習(xí)研究、不斷創(chuàng)新發(fā)展，以滿足未來高新技術(shù)戰(zhàn)爭的需要，使其在未來戰(zhàn)場上發(fā)揮出其不意、一招制敵的重大作用。

[1]邵國培,徐學(xué)文.軍事運籌學(xué)的過去、現(xiàn)在和未來[J].運籌學(xué)學(xué)報,2013.

[2]牛星光等.國防系統(tǒng)分析方法學(xué)[M].北京:國防工業(yè)出版社,2008.

[3]郭樹枋.在軍事科學(xué)研究工作中怎樣運用運籌學(xué)[J].系統(tǒng)工程理論與實踐,1981.