基于CAS 理論的兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)模型

翟永翠，胡志強(qiáng)

（1.中船重工信息科技有限公司，江蘇 連云港 222006；2.江蘇自動(dòng)化研究所，江蘇 連云港 222006）

0 引言

兩棲作戰(zhàn)是一種復(fù)雜的海上作戰(zhàn)樣式。近年來，隨著海洋利益的拓展和國(guó)家維護(hù)主權(quán)的需要，兩棲編隊(duì)?wèi){借其獨(dú)特的“前沿存在、立體投送、作戰(zhàn)支援和海上救援”等優(yōu)勢(shì)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中異軍突起，成為一個(gè)國(guó)家或地區(qū)遠(yuǎn)?？刂啤⒑Ｉ匣赝渡涞闹袌?jiān)力量，是當(dāng)前一段時(shí)期海軍作戰(zhàn)能力建設(shè)的焦點(diǎn)。

兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系（Amphibious Formation Operational System，）即以水陸兩棲作戰(zhàn)為使命目標(biāo)，相關(guān)的諸多系統(tǒng)、平臺(tái)、裝備和人員，按照水陸作戰(zhàn)指揮要求、組織關(guān)系、運(yùn)行方式構(gòu)成有機(jī)的整體［1］。涌現(xiàn)（Emergence）是自然界和人類社會(huì)的普遍現(xiàn)象，也是復(fù)雜系統(tǒng)理論的基本概念。能力涌現(xiàn)是由于有相互聯(lián)結(jié)愿望的有關(guān)關(guān)系、要素相互作用，進(jìn)而產(chǎn)生新的關(guān)系、要素而產(chǎn)生的［2-6］。兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力，即兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系整體具有而各組成系統(tǒng)和要素單獨(dú)不具有的能力［7-9］。如何構(gòu)建兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系、提升和完善編隊(duì)兩棲作戰(zhàn)能力，首要的和基本的理論問題便是研究?jī)蓷庩?duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)機(jī)理。

目前已有的對(duì)兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系研究主要集中于兩個(gè)角度：一是集中于研究單個(gè)兩棲作戰(zhàn)艦艇，如對(duì)國(guó)外典型的兩棲攻擊艦進(jìn)行研究［10-11］；二是以美軍為代表對(duì)兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系編成、作戰(zhàn)指揮控制機(jī)構(gòu)和指揮信息系統(tǒng)進(jìn)行研究［12-16］。研究單個(gè)重要的兩棲作戰(zhàn)艦艇固然重要，但現(xiàn)代化海上作戰(zhàn)畢竟是體系作戰(zhàn)和體系對(duì)抗，兩棲作戰(zhàn)更是多軍兵種聯(lián)合的體系作戰(zhàn)，單個(gè)艦艇的作戰(zhàn)能力再?gòu)?qiáng)，也無法說明整個(gè)編隊(duì)的作戰(zhàn)能力；以美軍的兩棲編隊(duì)為對(duì)象進(jìn)行研究，僅能有限學(xué)習(xí)、模仿和借鑒美軍兩棲編隊(duì)體制編制、組成結(jié)構(gòu)及使用經(jīng)驗(yàn)，至于如何設(shè)計(jì)改善和提升兩棲編隊(duì)的作戰(zhàn)體系能力，只靠感覺和經(jīng)驗(yàn)，知其然而不知其所以然。因此，必須從理論層面深刻揭示兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力生成的機(jī)理，才能從根本上掌握改進(jìn)和提高兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力的方法和途徑。

本文基于復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)（Complex Adaptive System，CAS）理論，首先從組織結(jié)構(gòu)行為角度研究?jī)蓷庩?duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)和產(chǎn)生的機(jī)理，進(jìn)而構(gòu)建兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)模型；然后，從物理域和信息域剖析兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)模型的核心影響要素及特征融合指標(biāo)；最后，得出重要結(jié)論和啟示。

1 兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系復(fù)雜性分析

兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系是典型的人工復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)，具有組成復(fù)雜、組織關(guān)系復(fù)雜、體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜和網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜等特點(diǎn)。和自然復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)（如自然生態(tài)系統(tǒng)）相比，兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系既具有一般復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)的共性，又具有自身獨(dú)特的個(gè)性。而這種復(fù)雜性也正是兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系獨(dú)特能力涌現(xiàn)的源泉。

1.1 兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組成復(fù)雜性分析

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)具有顯著的體系對(duì)抗性特點(diǎn)。兩棲作戰(zhàn)也以日益完善的兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)形態(tài)出現(xiàn)。兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系根據(jù)擔(dān)負(fù)的作戰(zhàn)任務(wù)、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境和威脅程度有靈活多樣化的組織和規(guī)模。如圖1 所示，以美軍兩棲作戰(zhàn)部隊(duì)為例，從小到大分別包括兩棲戒備群、兩棲遠(yuǎn)征打擊群和兩棲特混編隊(duì)。

圖1 美兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)組織典型編成

以兩棲遠(yuǎn)征打擊群為例，典型的兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組成包括兩棲戒備群、水面艦艇群、攻擊型核潛艇（或常規(guī)潛艇）、作戰(zhàn)飛機(jī)等。其體系組成復(fù)雜，種類、數(shù)量繁多，以使其整體作戰(zhàn)能力滿足兩棲作戰(zhàn)使命任務(wù)需求。其中，兩棲戒備群包括兩棲攻擊艦和船塢登陸艦，通常擔(dān)負(fù)編隊(duì)兩棲作戰(zhàn)指揮平臺(tái)，指揮控制裝卸、航渡、登陸、防空、反潛、反艦、掃雷、對(duì)陸打擊和火力支援等任務(wù)。

1.2 兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組織關(guān)系復(fù)雜性分析

兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系的建構(gòu)是以人為主導(dǎo)，通過“使命-任務(wù)-環(huán)境”的頂層設(shè)計(jì)和技術(shù)應(yīng)用，將相關(guān)的兩棲作戰(zhàn)系統(tǒng)、平臺(tái)、裝備，以及兵力按照一定的組織關(guān)系、指揮關(guān)系和運(yùn)行機(jī)制有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成作戰(zhàn)體系，包括使命任務(wù)、作戰(zhàn)指揮和組織機(jī)構(gòu)及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓趦?nèi)的組織關(guān)系十分復(fù)雜：如指揮關(guān)系、控制關(guān)系、反饋關(guān)系、協(xié)作關(guān)系、并列關(guān)系、通信關(guān)系、支援關(guān)系、保障關(guān)系等。以作戰(zhàn)指揮機(jī)構(gòu)為例，其組織關(guān)系如下頁圖2 所示。

圖2 兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)指揮機(jī)構(gòu)組織關(guān)系

如圖2 所示，兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)指揮機(jī)構(gòu)分兩棲部隊(duì)指揮機(jī)構(gòu)及其下轄的兩棲特遣部隊(duì)指揮機(jī)構(gòu)和登陸部隊(duì)指揮機(jī)構(gòu)。采取統(tǒng)一指揮、分散執(zhí)行的指揮控制方式。其中，籌劃組織、遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)、戰(zhàn)斗實(shí)施階段，主要由兩棲部隊(duì)指揮機(jī)構(gòu)統(tǒng)一指揮所屬參戰(zhàn)兵力實(shí)施情報(bào)偵察，作戰(zhàn)籌劃，集結(jié)裝載，并組織指揮火力支援與掩護(hù)群實(shí)施火力打擊，組織指揮登陸兵力群實(shí)施編波泛水、突擊登島；在登陸兵力群突擊上陸，指揮關(guān)系轉(zhuǎn)以登陸部隊(duì)指揮機(jī)構(gòu)為主，實(shí)施任務(wù)轉(zhuǎn)進(jìn)和防御部署，與兩棲編隊(duì)實(shí)施協(xié)同指揮，與?？毡步ǚ烙w系。

1.3 兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜性分析

兩棲編隊(duì)是執(zhí)行兩棲作戰(zhàn)使命任務(wù)的作戰(zhàn)系統(tǒng)、平臺(tái)、裝備和人員的綜合集成。各組成系統(tǒng)、平臺(tái)、裝備和人員具有各自的功能，包括情報(bào)偵察、預(yù)警探測(cè)、組織指揮、系統(tǒng)控制、火力打擊、通信導(dǎo)航、運(yùn)輸投送、信息對(duì)抗、后勤保障支持等功能［12-15］。這些功能在編隊(duì)作戰(zhàn)體系運(yùn)行時(shí)既相互支持、又相互制約，在統(tǒng)一的使命目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下通過作戰(zhàn)單元間的相互協(xié)同、相互配合、相互補(bǔ)充、相互制約，以整體涌現(xiàn)的作戰(zhàn)能力完成使命任務(wù)。其體系結(jié)構(gòu)如下頁圖3 所示。

圖3 兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)

1.4 兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性分析

兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組成系統(tǒng)、平臺(tái)、裝備和相應(yīng)兵力具有分布性、相對(duì)運(yùn)行獨(dú)立性和管理獨(dú)立性。其整體的復(fù)雜性、統(tǒng)一性、自治性特征，使其在頂層設(shè)計(jì)和形成穩(wěn)定過程中突破了傳統(tǒng)的線性疊加形態(tài)，呈現(xiàn)出復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)化特征。如圖4 所示，兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組織層Go、結(jié)構(gòu)層Gs和物理層Gp復(fù)雜的關(guān)系和非線性作用構(gòu)成兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系超網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)C=（V，H）。

圖4 兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系超網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

其中，兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系網(wǎng)絡(luò)集V={Gp，Gs，Go}，層間網(wǎng)絡(luò)超邊集H={Ep-s，Es-o，Ep-o}。

兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組成復(fù)雜、組織關(guān)系復(fù)雜、體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜和網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜。正是由于這種復(fù)雜性特點(diǎn)造就了兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)的基礎(chǔ)。

2 兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組織層次結(jié)構(gòu)與功能遞進(jìn)關(guān)系

兩棲編隊(duì)是以兩棲作戰(zhàn)、體系對(duì)抗為使命目標(biāo)，按照兩棲作戰(zhàn)指揮要求、組織關(guān)系和運(yùn)行方式構(gòu)成的有機(jī)整體。各組成系統(tǒng)、平臺(tái)、裝備和兵力在統(tǒng)一的使命目標(biāo)驅(qū)動(dòng)和環(huán)境約束下，按照一定的指揮關(guān)系、組織關(guān)系和運(yùn)行機(jī)制，在兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組織的不同層次相互協(xié)同、相互配合、相互補(bǔ)充、相互制約，通過整體協(xié)調(diào)的同步/自同步涌現(xiàn)行為，獲取單個(gè)系統(tǒng)、平臺(tái)和裝備和兵力所沒有的兩棲作戰(zhàn)能力。體系結(jié)構(gòu)和功能不斷由低層次向高層次演進(jìn)。兩棲作戰(zhàn)力量在陸、海、空、天、網(wǎng)、電和心理多維領(lǐng)域依次或并行展開行動(dòng)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)制勝。

2.1 兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組織層次結(jié)構(gòu)

如圖5 所示，兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系在體系的頂層設(shè)計(jì)及與環(huán)境的相互適應(yīng)過程中形成層次結(jié)構(gòu)。在網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)環(huán)境中，其組織層次結(jié)構(gòu)自下而上分為社會(huì)-技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層（L0）、兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組分層（L1）、兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系系統(tǒng)層（L2）和兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系使命任務(wù)層（L3），涵蓋并貫穿于整個(gè)物理域、信息域、認(rèn)知域和社會(huì)域。

圖5 兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組織層次結(jié)構(gòu)

其中，社會(huì)-技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層（L0）由標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)、體系結(jié)構(gòu)、頻譜等組成，實(shí)現(xiàn)信息共享、系統(tǒng)互連、信息互通、設(shè)備互操作；兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組分層（L1）由平臺(tái)、裝備和信息、兵力、火力、網(wǎng)絡(luò)等各作戰(zhàn)要素組成；兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系系統(tǒng)層（L2）由諸獨(dú)立功能系統(tǒng)組成，包括裝卸系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)、投送系統(tǒng)、防空系統(tǒng)、反導(dǎo)系統(tǒng)、反潛系統(tǒng)、對(duì)海打擊系統(tǒng)、對(duì)陸打擊系統(tǒng)、編隊(duì)作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、艦船指揮控制系統(tǒng)、登陸作戰(zhàn)引導(dǎo)系統(tǒng)、艦載航空兵指揮引導(dǎo)系統(tǒng)、情報(bào)偵察系統(tǒng)、預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、信息對(duì)抗系統(tǒng)、后勤保障支持系統(tǒng)等；兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系使命任務(wù)層（L3）包括作戰(zhàn)使命和任務(wù)，為兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組織的最高層。

組分層平臺(tái)、裝備、信息、兵力、火力和網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地連接構(gòu)成相應(yīng)的系統(tǒng)層系統(tǒng)（對(duì)應(yīng)任務(wù)），各系統(tǒng)進(jìn)一步組成完整的兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系（對(duì)應(yīng)使命），融入相應(yīng)的作戰(zhàn)體制編制，就形成完整的兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)力量結(jié)構(gòu)。

2.2 兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系功能遞進(jìn)協(xié)同關(guān)系

兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系功能，在體系組分層面上體現(xiàn)為平臺(tái)、裝備、網(wǎng)絡(luò)等要素的物理性能；在體系系統(tǒng)層面上體現(xiàn)為系統(tǒng)具有的任務(wù)功能和體系層面的使命能力，呈現(xiàn)出螺旋式遞進(jìn)相干協(xié)同關(guān)系。

2.2.1 體系組分層

記SL1=<平臺(tái)，裝備，信息，兵力，火力，網(wǎng)絡(luò)>

同類組分并列、融合，SRL1=S+S；

不同類組分交聯(lián)、聚合，SRL1=S⊕S'。

信息共享、認(rèn)知交互、協(xié)同行動(dòng)，相關(guān)系統(tǒng)、設(shè)備和人員聚合、交聯(lián)、整合，融合生成兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系情報(bào)偵察系統(tǒng)（IS）、兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)（EW）、兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系聯(lián)合指揮控制系統(tǒng)（JCC，OC+SC）、兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系火力打擊系統(tǒng)（FS）、兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系通信導(dǎo)航系統(tǒng)（CN）、兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系運(yùn)輸投送系統(tǒng)（TD）、兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系信息對(duì)抗系統(tǒng)（IC）、兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系后勤保障支持系統(tǒng)（LS）>［16］。

相應(yīng)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)矢量矩陣集合如下：

情 報(bào) 偵 察：IS=

預(yù) 警 探 測(cè)：EW=

組 織 指 揮：OC=

系 統(tǒng) 控 制：SC=

火 力 打 擊：FS=

通 信 導(dǎo) 航：CN=

運(yùn) 輸 投 送：TD=

信 息 對(duì) 抗：IC=

后 勤 保 障：LS=

2.2.2 體系系統(tǒng)層

記SL2=<系統(tǒng)|（系統(tǒng)，體系，環(huán)境）>=

<裝卸系統(tǒng)，運(yùn)輸系統(tǒng)，投送系統(tǒng)，防空系統(tǒng)，反導(dǎo)系統(tǒng)，反潛系統(tǒng)，對(duì)海打擊系統(tǒng)，對(duì)陸打擊系統(tǒng)，編隊(duì)作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)，艦船指揮控制系統(tǒng)，登陸作戰(zhàn)引導(dǎo)系統(tǒng)，艦載航空兵指揮引導(dǎo)系統(tǒng)，情報(bào)偵察系統(tǒng)，預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，導(dǎo)航系統(tǒng)，信息對(duì)抗系統(tǒng)，后勤保障支持系統(tǒng)>

由此，兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系功能由組分層面的物理性能，上升到系統(tǒng)層面具有的裝卸、運(yùn)輸、投送、補(bǔ)給、防空、反導(dǎo)、反潛、制海、對(duì)陸、信息、網(wǎng)絡(luò)等新質(zhì)的任務(wù)功能和體系層面的渡海登陸（奪島）作戰(zhàn)使命能力。

以上體系組織功能螺旋式遞進(jìn)關(guān)系，在于體系組織各層要素和系統(tǒng)向上組成更高一級(jí)結(jié)構(gòu)時(shí)的非線性遞進(jìn)相干作用。相干作用是一種特定的非線性交互作用，是多域體系組織能力涌現(xiàn)的基礎(chǔ)?！跋喔伞币辉~源自于物理中的激光干涉現(xiàn)象。實(shí)踐證明，層次相干作用使得組織具有穩(wěn)定性、適應(yīng)性和生長(zhǎng)性。正是由于層次中和層次間的相干作用，使得兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組織功能向上遞進(jìn)相干協(xié)同、向下遞階逐步分解。當(dāng)向上遞進(jìn)相干協(xié)同時(shí)，體系功能結(jié)構(gòu)和能力產(chǎn)生涌現(xiàn)性。

3 兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)影響矩陣分析

兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力是兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系各組成系統(tǒng)和要素相互結(jié)合、組成體系，由低層次向高層次過渡時(shí)涌現(xiàn)產(chǎn)生的新質(zhì)和功能，即兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系整體具有而各組成系統(tǒng)和要素單獨(dú)不具有的能力。涌現(xiàn)具有復(fù)雜性、多樣性和不確定性，包括有利的能力涌現(xiàn)和不利的能力涌現(xiàn)。其間4 個(gè)因素［7，16］共同起作用。

3.1 組分因素

兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系各組成平臺(tái)、裝備、信息、兵力、火力和網(wǎng)絡(luò)稱為組分。這些組分在使命任務(wù)和作戰(zhàn)環(huán)境下有機(jī)地連接和組合起來，構(gòu)成一個(gè)可執(zhí)行共同作戰(zhàn)使命任務(wù)的整體，稱為兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)裝備體系。它隨著技術(shù)的進(jìn)步不斷發(fā)展演化。組分的類型、屬性、功能、性能、連接性、匹配度等，在兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)過程中起著物理化學(xué)性的始基作用。

其中，不同屬性的組分在能力涌現(xiàn)過程中所起的作用不一樣。一般而言，系統(tǒng)組分的功能連接性越好、性能越強(qiáng)，則在體系能力涌現(xiàn)過程中起的作用越大。在兩棲作戰(zhàn)裝備體系中稱為主戰(zhàn)裝備或核心裝備，比如兩棲攻擊艦、船塢登陸艦。

3.2 結(jié)構(gòu)因素

在組分一定的情況下，組分之間、組分與系統(tǒng)之間，以及系統(tǒng)與系統(tǒng)之間相互聯(lián)系、彼此激發(fā)、相互支撐和相互制約的方式方法，將產(chǎn)生不同的整體涌現(xiàn)性。正如金剛石和石墨均由碳原子組成，但由于排列方式的不同，產(chǎn)生了物理性能上的巨大變化。同樣，平臺(tái)中心戰(zhàn)和網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)由于作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上的不同，整體作戰(zhàn)能力迥異。

不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方式和形式，將產(chǎn)生不同的能力涌現(xiàn)。

3.3 規(guī)模因素

規(guī)模指體系所具有的量值和范圍。如果說，結(jié)構(gòu)關(guān)系決定涌現(xiàn)能力的性質(zhì)和方向，那么體系規(guī)模影響著系統(tǒng)的屬性和行為，制約著體系涌現(xiàn)能力發(fā)展的水平。一般來說，體系的規(guī)模越大，體系能力涌現(xiàn)的水平越高，達(dá)到的成熟度越高。

3.4 環(huán)境因素

環(huán)境因素包括使命任務(wù)環(huán)境和作戰(zhàn)環(huán)境。使命任務(wù)是兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系設(shè)計(jì)的頂層要求。使命任務(wù)規(guī)范和引導(dǎo)兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)的方向；作戰(zhàn)環(huán)境包括技術(shù)環(huán)境和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，其對(duì)體系能力涌現(xiàn)的作用是技術(shù)驅(qū)動(dòng)和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境孕育與塑造。

以上影響因素分別稱為組分效應(yīng)（ConstituentsEffects）影響因素、結(jié)構(gòu)效應(yīng)（StructurEffects）影響因素、規(guī)模效應(yīng)（ScaleEffects）影響因素和環(huán)境效應(yīng)（EnvironmentEffects）影響因素。4 大效應(yīng)影響因素共同起作用，一起構(gòu)成兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)影響矩陣，記作FR：

其中，CE 為組分效應(yīng)矩陣，由組分類型、屬性、功能、性能、連接性、匹配度等表達(dá)；StE 為結(jié)構(gòu)效應(yīng)矩陣，用信息網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表達(dá)，特別是指控網(wǎng)結(jié)構(gòu)；ScE 為規(guī)模效應(yīng)矩陣，用信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)N表達(dá)，ScE=kN2，k 為網(wǎng)聚系數(shù)；EE 為環(huán)境效應(yīng)矩陣，包括使命環(huán)境效應(yīng)、任務(wù)環(huán)境效應(yīng)、技術(shù)環(huán)境效應(yīng)和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境效應(yīng)。

4 以兩棲作戰(zhàn)指揮控制為核心的兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)模型

兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系是典型的人工復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)。人通過“使命-任務(wù)-環(huán)境”的頂層設(shè)計(jì)，將相關(guān)的兩棲作戰(zhàn)系統(tǒng)、平臺(tái)、裝備及相應(yīng)兵力按照一定的組織關(guān)系、指揮關(guān)系和運(yùn)行機(jī)制有機(jī)結(jié)合形成整體，進(jìn)而通過兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組織組分層/系統(tǒng)層相互作用、遞進(jìn)協(xié)同及相干演化，涌現(xiàn)生成所需要的編隊(duì)兩棲作戰(zhàn)能力，并在適應(yīng)環(huán)境的過程中不斷改變和調(diào)整其組成、結(jié)構(gòu)和規(guī)模。這是一種整體涌現(xiàn)，可定義為各系統(tǒng)和要素經(jīng)由系統(tǒng)、平臺(tái)、裝備和兵力的有機(jī)結(jié)合形成作戰(zhàn)體系，在功能、性能上產(chǎn)生新質(zhì)的現(xiàn)象和過程。

定義組織（Organization）

對(duì)于作戰(zhàn)體系組織，有

Organization（OS）=Formation，CCStructure，CommuNetwork

式中，F(xiàn)ormation 為組織編成，CCStructure 為指揮控制結(jié)構(gòu)，CommuNetwork 為相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)。

用SPSS24.0軟件展開數(shù)據(jù)處理，計(jì)量資料數(shù)據(jù)，以形式表示，計(jì)算以t檢驗(yàn)為主，P＜0.05，具統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

相應(yīng)的兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組織可表達(dá)為

Organization （AFOS）=AFOS {SL1，SL2，SRL1，SRL2，SRL12，t≥0，space?Φ}：FR

式中，SRL1、SRL2、SRL12 分別為組分層、系統(tǒng)層交互作用和相干作用。

兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)是體系組分層、系統(tǒng)層交互和相干作用的結(jié)果，也是組織適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果，同時(shí)伴隨著組織狀態(tài)的變化。

記體系組織狀態(tài)變化為StateTransfer，則作戰(zhàn)體系組織涌現(xiàn)可表示為

Emergence=其中，Condition 為體系組織狀態(tài)變化環(huán)境和條件，Mechanism 為相應(yīng)機(jī)制。

兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系各個(gè)系統(tǒng)功能用相應(yīng)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)矢量矩陣表達(dá)，體系涌現(xiàn)能力用諸系統(tǒng)、設(shè)備與人員的功能結(jié)構(gòu)矢量矩陣叉積在能力涌現(xiàn)影響矩陣FR 上的映射和剪裁表示。

兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系各作戰(zhàn)組織單元間為達(dá)成共同的使命目標(biāo)而在作戰(zhàn)行動(dòng)空間自主協(xié)同與配合。這種復(fù)雜交叉的相互作用在使命任務(wù)環(huán)境的驅(qū)動(dòng)和制約下，經(jīng)過能力涌現(xiàn)影響矩陣的具體塑造和剪裁，最后涌現(xiàn)得到所需的兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力。

由此，兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)模型可表達(dá)為

式中，F(xiàn)R 為能力涌現(xiàn)影響矩陣，對(duì)兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力形成起引領(lǐng)、驅(qū)動(dòng)、制約和塑造作用。

5 基于能力涌現(xiàn)模型的核心影響因素與信息域表征指標(biāo)分析

以上基于CAS 理論建構(gòu)并形式化描述了兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)模型。其在物理域，體現(xiàn)為兩棲編隊(duì)體系復(fù)雜的層次組織關(guān)系和交互作用是編隊(duì)兩棲作戰(zhàn)能力涌現(xiàn)的物理根源。

在信息域，基于統(tǒng)一的兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)行動(dòng)，因作戰(zhàn)協(xié)同而呈現(xiàn)的面向不同作戰(zhàn)對(duì)象和指揮控制層次的深度信息融合和戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖是體系作戰(zhàn)能力涌現(xiàn)中的突出表征。

5.1 基于能力涌現(xiàn)模型的核心影響因素分析

根據(jù)涌現(xiàn)模型，在影響矩陣FR 一定的情況下，兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系涌現(xiàn)能力取決于兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系各平臺(tái)-功能相互作用，包括層次中和層次間交互和相干作用，以網(wǎng)絡(luò)化功能結(jié)構(gòu)表達(dá)，記作

式中，Pi，Qm和Pj，Qn分別為能力涌現(xiàn)前后兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組分層和系統(tǒng)層結(jié)構(gòu)。

在兩棲編隊(duì)層次化、分布式的作戰(zhàn)指揮體系中，只有兩棲攻擊艦具有在不同層面同時(shí)關(guān)聯(lián)情報(bào)偵察系統(tǒng)（IS）、預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)（EW）、聯(lián)合指揮控制系統(tǒng)（JCC，OC+SC）、火力打擊系統(tǒng)（FS）、通信導(dǎo)航系統(tǒng)（CN）、運(yùn)輸投送系統(tǒng)（TD）、信息對(duì)抗系統(tǒng)（IC）和后勤保障支持系統(tǒng)（LS）>的能力。其中任何一項(xiàng)關(guān)聯(lián)能力的削弱或缺失，都將影響體系整體作戰(zhàn)能力的涌現(xiàn)。譬如在實(shí)施登陸作戰(zhàn)時(shí)，兩棲攻擊艦利用旗艦指揮中心等指揮控制各作戰(zhàn)平臺(tái)和艦載機(jī)、氣墊船、登陸艇等實(shí)施立體登陸作戰(zhàn)；巡洋艦、驅(qū)逐艦等組成防空反潛力量保護(hù)編隊(duì)所在空域、海域安全，并實(shí)時(shí)實(shí)施對(duì)陸打擊和火力支援任務(wù)；常規(guī)或核動(dòng)力潛艇主要實(shí)施水下監(jiān)視、反潛戰(zhàn)和反艦戰(zhàn)等任務(wù)；運(yùn)輸艦等負(fù)責(zé)兵力和登陸載具的運(yùn)輸、投送；補(bǔ)給艦等負(fù)責(zé)后勤物資、油料等的補(bǔ)給。譬如在缺少兩棲攻擊艦的情況下，以船塢登陸艦取代，則因其功能不全將使整個(gè)體系的兩棲作戰(zhàn)能力削弱。相反，提高任何一項(xiàng)關(guān)聯(lián)能力的層次和水平，都將有助于提升體系整體作戰(zhàn)能力涌現(xiàn)的水平和層次。

5.2 基于能力涌現(xiàn)模型的信息域特征指標(biāo)分析

在信息域，兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系同一層次和不同層次之間，因使命任務(wù)和各種關(guān)系而形成的相互作用和協(xié)同關(guān)系可由相應(yīng)的信息網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表達(dá)。從目標(biāo)位置/屬性融合到戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)融合，各作戰(zhàn)平臺(tái)、系統(tǒng)、裝備和人員之間，可根據(jù)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的情報(bào)信息交互和充分的協(xié)調(diào)與配合，并在下層決策分析的基礎(chǔ)之上建立上層的分析決策，從而呈現(xiàn)出面向不同作戰(zhàn)對(duì)象和指揮控制層次的深度信息融合和公共戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖。

如圖6 所示，公共戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖由公共作戰(zhàn)圖（COP）、公共戰(zhàn)術(shù)圖（CTP）和火力控制圖（FCP）在內(nèi)的從戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)到火控的3 個(gè)層次互操作信息圖簇組成。COP/CTP 提供作戰(zhàn)區(qū)域戰(zhàn)場(chǎng)空間一個(gè)公共的圖形化描述，包括敵我兵力、火力的位置和狀態(tài)信息、計(jì)劃部署和部隊(duì)調(diào)遣信息，相關(guān)的天氣、電磁、作戰(zhàn)評(píng)估等信息，特征及規(guī)劃，如作戰(zhàn)計(jì)劃、飛行器穿越區(qū)域情況等。其中，COP 主要由用于任務(wù)規(guī)劃和部隊(duì)管理的非實(shí)時(shí)戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略信息組成，如敵方和我方的行動(dòng)路線、與敵方有關(guān)的先驗(yàn)知識(shí)，以及文化、政治和地理特征信息等；CTP 主要由用于提示和管理戰(zhàn)場(chǎng)兵力資源（包括傳感器、通信系統(tǒng)和武器等）等實(shí)時(shí)/近實(shí)時(shí)戰(zhàn)術(shù)信息組成；FCP 由實(shí)時(shí)的火控質(zhì)量的數(shù)據(jù)/量測(cè)信息組成，主要用來支持武器的發(fā)射，同時(shí)對(duì)飛行過程實(shí)施導(dǎo)引，包括單一合成空情圖（SIAP）、單一合成陸情圖（SIGP）、單一合成海情圖（SISP）、單一合成地下和水下圖（SIUP）、單一合成太空?qǐng)D（SISpP），以及單一合成情報(bào)圖（SIIP）等系列綜合態(tài)勢(shì)圖［7］。

圖6 不同層次的公共戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖

現(xiàn)有的兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)指揮控制系統(tǒng)已能夠支撐形成戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)“一張圖”，但主要集中在目標(biāo)級(jí)態(tài)勢(shì)方面，強(qiáng)調(diào)的是對(duì)單一目標(biāo)的屬性、狀態(tài)、趨勢(shì)等的掌握。由于兩棲作戰(zhàn)目標(biāo)眾多且分散，難以從全局性、整體性的角度對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行刻畫和分析。隨著聯(lián)合作戰(zhàn)日益成為新的作戰(zhàn)形式，戰(zhàn)場(chǎng)更加強(qiáng)調(diào)體系對(duì)抗和體系作戰(zhàn)，迫切需要綜合運(yùn)用各種手段，全方位、多視角、多層級(jí)提供體系態(tài)勢(shì)的能力，提升對(duì)戰(zhàn)役指揮員指揮決策的支援和影響。

目前，兩棲編隊(duì)?wèi)?zhàn)場(chǎng)信息處理是一個(gè)分級(jí)處理、逐層綜合、集中生成的過程。首先底層基于本地區(qū)、本專業(yè)的戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)進(jìn)行加工處理，然后逐層上報(bào)，進(jìn)行融合處理，最后形成一個(gè)統(tǒng)一的戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)圖，供給各級(jí)各類作戰(zhàn)指揮機(jī)構(gòu)、作戰(zhàn)部隊(duì)和武器平臺(tái)使用。其本質(zhì)上仍然屬于一種層次化的結(jié)構(gòu)，時(shí)效性差、系統(tǒng)反應(yīng)速度慢，信息處理靈活性不足，不能滿足不同層次和同一層次不同用戶的信息需求，而戰(zhàn)場(chǎng)上不同層次的指揮官所關(guān)注區(qū)域的大小、作戰(zhàn)目標(biāo)和情報(bào)信息需求具有不同的粒度。深化和提高兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系信息融合水平，是兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)能力生成高低的重要標(biāo)志。

6 示例分析

兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)，是兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系在內(nèi)外環(huán)境下各種非線性作用綜合作用的結(jié)果，十分復(fù)雜。這里以美國(guó)海軍兩棲編隊(duì)為例，運(yùn)用定性與定量相結(jié)合的方法，簡(jiǎn)要分析和說明兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)模型。

6.1 美軍典型兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)影響矩陣分析

6.1.1 美軍兩棲編隊(duì)組分、規(guī)模

以執(zhí)行兩棲遠(yuǎn)征打擊任務(wù)為例，典型的美軍兩棲編隊(duì)組成包括1 艘“黃蜂級(jí)”（或“塔拉瓦級(jí)”）兩棲攻擊艦、1 艘船塢運(yùn)輸艦、1 艘“惠特貝島級(jí)”船塢登陸艦、1 艘“提康德羅加級(jí)”巡洋艦、1 艘“阿利伯克”驅(qū)逐艦、1 艘“佩里級(jí)”護(hù)衛(wèi)艦、1 艘“洛杉磯級(jí)”（或“海狼級(jí)”“弗吉利亞級(jí)”）潛艇，以及2 200 名海軍陸戰(zhàn)隊(duì)員和各型裝備，包括各種反坦克武器系統(tǒng)、主戰(zhàn)坦克、導(dǎo)彈平臺(tái)車、兩棲突擊車、遠(yuǎn)征戰(zhàn)斗車、炮兵車輛、氣墊船、直升機(jī)，以及垂直起降飛機(jī)等。

6.1.2 美軍兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)

美軍兩棲編隊(duì)采用集中指揮、方面作戰(zhàn)指揮體制。以兩棲攻擊艦為核心，其兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)是層次化的、分布式作戰(zhàn)指揮控制結(jié)構(gòu)。體系同一層次和不同層次之間，因使命任務(wù)和各種關(guān)系存在交互作用和協(xié)同行，為可由相應(yīng)的信息網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)——特別是指控網(wǎng)結(jié)構(gòu)表達(dá)［8］。圖7中，在兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)指揮中心的統(tǒng)一組織指揮下，各作戰(zhàn)平臺(tái)、系統(tǒng)、裝備和人員之間可根據(jù)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的情報(bào)信息交互和充分的協(xié)調(diào)與配合，并在下層決策分析的基礎(chǔ)之上建立上層的分析決策。不同層次的指揮官所關(guān)注區(qū)域的大小、作戰(zhàn)目標(biāo)和情報(bào)信息需求具有不同的粒度。兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)指揮中心作為中央?yún)f(xié)調(diào)者，負(fù)責(zé)仲裁各平臺(tái)、系統(tǒng)、裝備、人員之間無法通過協(xié)商達(dá)成一致而出現(xiàn)的矛盾。

圖7 兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系作戰(zhàn)指揮結(jié)構(gòu)

6.1.4 美軍典型兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系作戰(zhàn)環(huán)境

兩棲作戰(zhàn)是美軍推行其國(guó)家地緣政治戰(zhàn)略，確保全球利益的一種重要作戰(zhàn)樣式。其使命任務(wù)環(huán)境和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜多樣，包括由海向陸、近海作戰(zhàn)、登陸作戰(zhàn)等在內(nèi)的使命環(huán)境、任務(wù)環(huán)境、技術(shù)環(huán)境和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。對(duì)兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)起規(guī)范、引導(dǎo)、制約和塑造作用，某種程度上規(guī)定和制約了能力涌現(xiàn)的類型、屬性和方向。

綜上，美軍典型兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)影響矩陣FR：

6.2 美軍典型兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組織結(jié)構(gòu)行為分析

美軍典型兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系各平臺(tái)- 功能相互作用，包括層次中和層次間交互和相干作用，以網(wǎng)絡(luò)化功能結(jié)構(gòu)表達(dá)，記作

式中，Pi，Qm和Pj，Qn分別為能力涌現(xiàn)前后兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組分層和系統(tǒng)層結(jié)構(gòu)。

6.3 美軍典型兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力

7 結(jié)論

當(dāng)前，以兩棲編隊(duì)的組織形式執(zhí)行渡海登陸（奪島）作戰(zhàn)任務(wù)是主流形式。組建兩棲編隊(duì)的目的是為了渡海登陸（奪島）作戰(zhàn)。這個(gè)能力需要經(jīng)由體系組織能力涌現(xiàn)來生成［7-9］。

通過研究?jī)蓷庩?duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)模型，可以得到以下幾點(diǎn)結(jié)論和啟示。

7.1 幾點(diǎn)結(jié)論

1）作為典型的人工復(fù)雜系統(tǒng)，兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)既取決于人類的頂層設(shè)計(jì)，也取決于體系在形成和穩(wěn)定過程中與環(huán)境的相互適應(yīng)過程。

2）兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)是整體涌現(xiàn)，或者說是一種包含底層到頂層的全局涌現(xiàn)。

3）兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)，源于兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系內(nèi)在的復(fù)雜性和非線性遞進(jìn)相干作用及功能遞進(jìn)關(guān)系。

4）兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)的程度和水平，取決于其在形成和穩(wěn)定過程中各組織層次作戰(zhàn)要素——平臺(tái)、系統(tǒng)、裝備和人員相互融合、相互配合、相互協(xié)同和相互制約的程度和水平。

5）使命任務(wù)環(huán)境和作戰(zhàn)環(huán)境對(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)起關(guān)鍵的規(guī)范、引導(dǎo)和塑造作用。

6）體系組分、結(jié)構(gòu)及規(guī)模大小決定體系能力涌現(xiàn)的成熟度和發(fā)展水平。

7.2 若干啟示

分析兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力涌現(xiàn)模型，可通過以下方法和途徑可以促進(jìn)兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)能力涌現(xiàn)，并提升作戰(zhàn)效能。

1）通盤考察組成編隊(duì)作戰(zhàn)體系的各系統(tǒng)、平臺(tái)、裝備的類型、屬性、功能和性能，以相互匹配，形成有效協(xié)同為標(biāo)準(zhǔn)，而不以追求個(gè)別系統(tǒng)、平臺(tái)和裝備的技術(shù)最新為標(biāo)準(zhǔn)。

2）完善和改進(jìn)具有全局關(guān)聯(lián)作用的核心系統(tǒng)、平臺(tái)和裝備，比如提升具有全面關(guān)聯(lián)作用的兩棲攻擊艦的功能和性能，對(duì)于涌現(xiàn)兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力有立竿見影的效果。

3）開發(fā)新技術(shù)裝備和智能化裝備，以能補(bǔ)缺和完善兩棲作戰(zhàn)系統(tǒng)、平臺(tái)和裝備的種類、屬性為優(yōu)先，特別是要開發(fā)連接性好、匹配度高、創(chuàng)新性強(qiáng)的新技術(shù)主戰(zhàn)裝備和核心裝備，如開發(fā)飛行速度快、裝載量大的偏轉(zhuǎn)旋翼直升機(jī)，創(chuàng)新兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)裝備體系。

4）信息融合水平是兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)能力生成高低在信息域的突出表征。從兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系頂層出發(fā)，優(yōu)化兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系網(wǎng)絡(luò)化功能層次結(jié)構(gòu)，促進(jìn)編隊(duì)作戰(zhàn)體系內(nèi)部之間及與外部知識(shí)和信息的交互與共享，深化信息和知識(shí)的融合水平，提升兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系組分層、系統(tǒng)層各作戰(zhàn)單元相互協(xié)同的程度，可大大促進(jìn)體系能力涌現(xiàn)的質(zhì)量與水平。

5）提供靈活、可自主搭配的任務(wù)模塊。除了渡海登陸作戰(zhàn)，未來兩棲編隊(duì)可能還要適應(yīng)“兩棲攻擊、護(hù)漁護(hù)航、維和救援”等多樣化的軍事作戰(zhàn)任務(wù)和非軍事行動(dòng)。不同的功能任務(wù)模塊組合將涌現(xiàn)不同的兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系能力，未來兩棲編隊(duì)作戰(zhàn)體系應(yīng)向通用化、系列化、模塊化方向發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)快速更換和靈活組合能力。