一種基于模型的聯(lián)合情報(bào)能力需求描述方法

梁萬(wàn)路，劉 潔，劉 然，樊志強(qiáng)，凌冬怡

（1.國(guó)防科技大學(xué)國(guó)際關(guān)系學(xué)院，南京 210012；2.北京市信息技術(shù)研究所，北京 100094；3.華北計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100083；4.軍事科學(xué)院，北京 100091）

0 引言

能力是指在規(guī)定條件下，使用相關(guān)資源要素執(zhí)行一組任務(wù)并達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)使命目標(biāo)的本領(lǐng)。聯(lián)合情報(bào)能力是為適應(yīng)一體化聯(lián)合作戰(zhàn)需要，在情報(bào)獲取、情報(bào)處理、情報(bào)分發(fā)等環(huán)節(jié)開(kāi)展聯(lián)合行動(dòng)的能力。聯(lián)合情報(bào)能力不僅強(qiáng)調(diào)最終情報(bào)產(chǎn)品應(yīng)用上的聯(lián)合，而且是在情報(bào)的獲取、處理等情報(bào)生產(chǎn)環(huán)節(jié)就要實(shí)現(xiàn)聯(lián)合。

近年來(lái)，我軍強(qiáng)調(diào)面向能力的體系化建設(shè)與運(yùn)用，因此，如何對(duì)聯(lián)合情報(bào)能力需求進(jìn)行規(guī)范化描述是一項(xiàng)重要的研究。目前，國(guó)內(nèi)外提出了許多體系結(jié)構(gòu)框架（如美國(guó)國(guó)防部體系結(jié)構(gòu)框架（DoDAF）、英國(guó)國(guó)防部體系結(jié)構(gòu)框架（MoDAF）、開(kāi)放組織體系結(jié)構(gòu)框架（ToGAF）、信息主導(dǎo)的體系結(jié)構(gòu)框架（Inf-ProA）等），其中，DoDAF 強(qiáng)調(diào)以數(shù)據(jù)為中心，提出了聯(lián)合體系結(jié)構(gòu)概念，MoDAF 強(qiáng)調(diào)各武器裝備的軍事協(xié)同能力，ToGAF 側(cè)重于為不同組織的業(yè)務(wù)需求提供通用解決方案。中國(guó)于2011 年頒布了《軍事電子信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南》，提出了軍事電子信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和規(guī)程，從作戰(zhàn)視角、系統(tǒng)視角和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)視角對(duì)體系頂層能力進(jìn)行描述。我軍為了進(jìn)一步滿足信息化作戰(zhàn)的需要，提出了Inf-ProA 信息主導(dǎo)的體系結(jié)構(gòu)框架，新增了體系結(jié)構(gòu)框架信息視角，建立了信息與作戰(zhàn)活動(dòng)、系統(tǒng)模塊、技術(shù)指標(biāo)間的追溯關(guān)系，使用Inf-ProA 體系結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行聯(lián)合情報(bào)能力描述，能夠自頂向下地將能力需求逐步細(xì)化、量化并拆解為具體的系統(tǒng)功能模塊與系統(tǒng)性能指標(biāo)。從而詳細(xì)建立體系頂層能力與作戰(zhàn)活動(dòng)、信息活動(dòng)、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)性能之間的追溯關(guān)系。

據(jù)此，本文使用Inf-ProA 體系結(jié)構(gòu)框架描述聯(lián)合情報(bào)能力，提出了對(duì)能力進(jìn)行描述的視角模型，這些研究從不同的關(guān)注點(diǎn)對(duì)能力分類、能力關(guān)系、能力與活動(dòng)映射等內(nèi)容進(jìn)行描述，為能力規(guī)范化描述提供了很好的基礎(chǔ)。本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)聯(lián)合情報(bào)能力需求規(guī)范化描述的問(wèn)題，提出一種從體系至系統(tǒng)縱向貫通的描述方法，從而既實(shí)現(xiàn)了對(duì)體系頂層能力需求的描述，又將頂層能力需求逐步細(xì)化到具體系統(tǒng)需求，實(shí)現(xiàn)了能力的具體落地。

1 聯(lián)合情報(bào)能力需求設(shè)計(jì)過(guò)程

本節(jié)基于Inf-ProA 框架，給出聯(lián)合情報(bào)能力需求的設(shè)計(jì)過(guò)程。在聯(lián)合情報(bào)能力的構(gòu)建過(guò)程中，明確全軍情報(bào)體系主要任務(wù)，為后續(xù)情報(bào)業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)、聯(lián)合情報(bào)信息系統(tǒng)建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定等提供精確的能力描述來(lái)源，具體設(shè)計(jì)過(guò)程如圖1 所示。

圖1 基于Inf-ProA 框架的聯(lián)合情報(bào)能力需求規(guī)范化設(shè)計(jì)過(guò)程

戰(zhàn)略構(gòu)想分析。本階段旨在通過(guò)宏觀戰(zhàn)略發(fā)展構(gòu)想分析，確立高層能力需求，以此為基礎(chǔ)勾畫(huà)情報(bào)體系建設(shè)發(fā)展愿景。生成CV-1 產(chǎn)品。

能力需求分析。本階段重點(diǎn)依據(jù)前面確定的宏觀能力需求，對(duì)能力進(jìn)行細(xì)化分解和分類，生成CV-2 模型。接著分析能力效果屬性，構(gòu)建能力依賴關(guān)系模型CV-3，并確定能力階段劃分和階段性目標(biāo)要求，構(gòu)建CV-5a，明確能力的效果和屬性定義及度量方法，生成能力效果模型CV-5b。最終結(jié)合任務(wù)過(guò)程分析建立能力與活動(dòng)的映射關(guān)系CV-4模型。

作戰(zhàn)過(guò)程分析。本階段依據(jù)宏觀戰(zhàn)略發(fā)展構(gòu)想和作戰(zhàn)應(yīng)用場(chǎng)景，結(jié)合我軍指揮體制和作戰(zhàn)實(shí)踐，對(duì)使命任務(wù)進(jìn)行細(xì)化分解，對(duì)作戰(zhàn)任務(wù)或軍事業(yè)務(wù)進(jìn)行建模。本階段將生成OV-5a、OV-5b、OV-5c 等3 個(gè)模型。

信息活動(dòng)過(guò)程分析。本階段依據(jù)作戰(zhàn)過(guò)程和能力需求，進(jìn)一步分析提取聯(lián)合情報(bào)的信息需求和活動(dòng)處理過(guò)程，首先梳理作戰(zhàn)過(guò)程中產(chǎn)生的各類信息，進(jìn)行信息分類，然后梳理信息之間的加工轉(zhuǎn)換關(guān)系。本階段將生成IAV-1a、IAV-4b 等2 個(gè)模型。系統(tǒng)建設(shè)需求分析。針對(duì)體系能力要求和任務(wù)需要，綜合分析自動(dòng)化功能的需求，建立系統(tǒng)功能的基本模型。基于建立的系統(tǒng)功能基本模型，不斷細(xì)化系統(tǒng)功能，定義系統(tǒng)功能之間的關(guān)系，建立系統(tǒng)功能描述（SV-1）模型。綜合分析系統(tǒng)功能，建立系統(tǒng)分類與組成關(guān)系，并將系統(tǒng)功能分配給各類系統(tǒng)，建立系統(tǒng)組成描述（SV-2）模型。在SV-2 的基礎(chǔ)上，分析系統(tǒng)的作用以及系統(tǒng)完成的功能，定義系統(tǒng)輸入、輸出接口及其類型，定義接口規(guī)范，包括數(shù)據(jù)規(guī)范、接口協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)，建立系統(tǒng)接口規(guī)范（SV-3）模型。在SV-2 的基礎(chǔ)上，分析系統(tǒng)的作用以及系統(tǒng)完成的功能，提出系統(tǒng)性能指標(biāo)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)關(guān)鍵性能指標(biāo)（SV-5）模型。

2 能力需求追蹤關(guān)系元模型

Inf-ProA 框架包含了體系頂層設(shè)計(jì)中的能力、作戰(zhàn)活動(dòng)、信息活動(dòng)、能力效果、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)性能等相關(guān)要素，可以有效地梳理頂層能力需求和系統(tǒng)需求之間的追溯關(guān)系。給出追蹤關(guān)系如圖2 所示。追溯關(guān)系說(shuō)明如表1 所示。

表1 頂層能力至系統(tǒng)需求的追蹤關(guān)系表

圖2 追蹤關(guān)系元模型

3 聯(lián)合情報(bào)能力需求建模案例

為了進(jìn)一步研制本文給出的聯(lián)合情報(bào)能力需求描述方法，本節(jié)以某邊境防衛(wèi)作戰(zhàn)案例，對(duì)聯(lián)合情報(bào)能力需求進(jìn)行描述，實(shí)現(xiàn)從頂層能力需求至具體系統(tǒng)需求的縱向描述，從而體現(xiàn)本文提出方法的有效性和科學(xué)性。以下給出具體能力需求描述案例。

3.1 能力構(gòu)想模型（CV-1）

能力構(gòu)想模型是通過(guò)文本形式對(duì)本次想定的目的背景、作戰(zhàn)流程、信息流程涉及到的能力，即能力的效果進(jìn)行概述性的描述。本文根據(jù)邊境防衛(wèi)作戰(zhàn)演習(xí)設(shè)想，從聯(lián)合情報(bào)能力需求出發(fā)，詳細(xì)設(shè)計(jì)了作戰(zhàn)中的任務(wù)受領(lǐng)、偵察籌劃、情報(bào)偵察、邊境巡邏、空域警戒、摧毀重點(diǎn)目標(biāo)、作戰(zhàn)評(píng)估中有關(guān)于聯(lián)合情報(bào)的能力。

3.2 能力分解模型（CV-2）

能力分解模型（CV-2）使用樹(shù)狀的能力分類結(jié)構(gòu)來(lái)描述能力的分類，用于獲取和組織能力構(gòu)想所需的具體信息能力。本階段根據(jù)想定構(gòu)想對(duì)體系頂層能力需求的描述將能力進(jìn)行細(xì)化分解，并進(jìn)一步形成了能力分解圖，如下頁(yè)圖3 所示。

圖3 展示了某邊境防衛(wèi)作戰(zhàn)案例的邊境防衛(wèi)作戰(zhàn)能力分解模型，其中聯(lián)合情報(bào)能力在本次想定設(shè)計(jì)過(guò)程中具體體現(xiàn)為戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)偵察能力、戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸保障能力、作戰(zhàn)結(jié)果評(píng)估能力。戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)偵察能力是對(duì)情報(bào)獲取階段聯(lián)合情報(bào)能力抽象，戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸保障能力是對(duì)情報(bào)傳輸階段聯(lián)合情報(bào)能力抽象，作戰(zhàn)結(jié)果評(píng)估能力是對(duì)情報(bào)綜合處理階段的聯(lián)合情報(bào)能力抽象。

圖3 能力分解模型（CV-2）

3.3 作戰(zhàn)流程模型（OV-5b）

作戰(zhàn)流程模型描述作戰(zhàn)活動(dòng)執(zhí)行的通用流程或特定場(chǎng)景下執(zhí)行流程，以及流程執(zhí)行中的約束條件，本階段根據(jù)能力構(gòu)想中頂層能力的設(shè)想進(jìn)一步細(xì)化作戰(zhàn)流程，最終實(shí)現(xiàn)了在聯(lián)合情報(bào)能力支撐下的全部作戰(zhàn)流程的設(shè)計(jì)。

在建模案例中，“作戰(zhàn)評(píng)估”的作戰(zhàn)流程根據(jù)“作戰(zhàn)結(jié)果評(píng)估能力”建模，其模型如圖4 所示。該模型詳盡地體現(xiàn)了聯(lián)合情報(bào)的傳輸與處理能力，其中，“評(píng)估敵方損失情況”，“匯總己方戰(zhàn)損及設(shè)備情況”，“評(píng)估己方當(dāng)前作戰(zhàn)能力”等作戰(zhàn)流程不僅僅需要偵察部門(mén)的偵察情報(bào)支撐，還需要各作戰(zhàn)部門(mén)自身的情報(bào)支撐，情報(bào)數(shù)據(jù)鏈的傳輸保障、情報(bào)分析部門(mén)的情報(bào)匯總與情報(bào)計(jì)算能力支撐，該作戰(zhàn)流程還體現(xiàn)了各級(jí)情報(bào)部位對(duì)各類作戰(zhàn)情報(bào)的“聯(lián)合”能力。

圖4 作戰(zhàn)流程模型（OV-5b）

3.4 信息活動(dòng)過(guò)程模型（IAV-1a）

信息活動(dòng)過(guò)程模型用于對(duì)信息的加工處理過(guò)程進(jìn)行描述，本階段依據(jù)作戰(zhàn)過(guò)程和能力需求，進(jìn)一步分析提取聯(lián)合情報(bào)的信息需求和活動(dòng)處理過(guò)程，首先梳理作戰(zhàn)過(guò)程中產(chǎn)生的各類信息，進(jìn)行信息分類，然后梳理信息之間的加工轉(zhuǎn)換關(guān)系，最終形成了信息活動(dòng)過(guò)程模型。

執(zhí)行作戰(zhàn)活動(dòng)的信息活動(dòng)過(guò)程模型如下頁(yè)圖5所示。這個(gè)模型展示了在聯(lián)合情報(bào)能力支撐下“敵方重點(diǎn)目標(biāo)摧毀能力”與信息活動(dòng)之間映射關(guān)系，以及信息之間的加工轉(zhuǎn)換關(guān)系。該模型表現(xiàn)了在聯(lián)合情報(bào)能力支撐下的信息活動(dòng)過(guò)程，其中偵察情報(bào)部位提供情報(bào)數(shù)據(jù)，聯(lián)合情報(bào)保障節(jié)點(diǎn)提供情報(bào)保障，邊境防衛(wèi)作戰(zhàn)指揮部提供情報(bào)決策支撐，作戰(zhàn)部位在我方聯(lián)合情報(bào)支撐下完成作戰(zhàn)任務(wù)。

圖5 信息活動(dòng)過(guò)程模型（IAV-1a）

3.5 能力效果模型（CV-5b）

能力效果模型（CV-5b）定義能力在具體信息活動(dòng)下的效果，采用增量式方法定義能力效果需求，用于對(duì)體系的當(dāng)前能力、預(yù)期能力（可分階段）進(jìn)行描述和設(shè)計(jì)，可作為量化分析的依據(jù)。本想定根據(jù)聯(lián)合情報(bào)能力的獲取、傳輸與保障過(guò)程設(shè)定了能力效果模型，能力效果模型如表2 所示。

表2 能力效果模型

能力效果模型展示了聯(lián)合情報(bào)能力在不同的能力發(fā)展階段，在具體的作戰(zhàn)流程中需要具備的活動(dòng)效果，例如戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸保障能力是聯(lián)合情報(bào)能力的子能力，能力標(biāo)識(shí)為C2，與之關(guān)聯(lián)的活動(dòng)為戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸和戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)加密，能力的活動(dòng)效果為傳輸可靠性和加密可靠性，最后通過(guò)副文本的形式描述了當(dāng)前能力，以及未來(lái)規(guī)劃設(shè)想的能力需要具備的活動(dòng)效果屬性。

3.6 系統(tǒng)與信息活動(dòng)映射模型（SV-5a）

系統(tǒng)與信息活動(dòng)映射（CV-4a）描述信息能力與信息活動(dòng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即能力通常由哪些信息活動(dòng)實(shí)現(xiàn)，并確定體系的能力需求，便于決策人員和用戶快速瀏覽，快速確定信息活動(dòng)與能力需求間的差距，可用來(lái)分析能力定義、結(jié)構(gòu)劃分、規(guī)劃設(shè)計(jì)是否合理、完整，并作為審查規(guī)劃或計(jì)劃能力是否滿足作戰(zhàn)需求的依據(jù)。系統(tǒng)與信息活動(dòng)映射模型如下頁(yè)表3 所示。

表3 系統(tǒng)與信息活動(dòng)映射模型

系統(tǒng)與信息活動(dòng)映射模型展示了與聯(lián)合情報(bào)能力相關(guān)的系統(tǒng)模塊與信息活動(dòng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以評(píng)估系統(tǒng)為例，評(píng)估系統(tǒng)在本次想定中與“評(píng)估敵方損失情況”、“匯總己方戰(zhàn)損及設(shè)備狀態(tài)”、“戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)上報(bào)”與“戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)情報(bào)處理”相關(guān)。

3.7 系統(tǒng)功能分解模型（SV-4）

系統(tǒng)功能分解模型（SV-4a）描述系統(tǒng)具備的功能及系統(tǒng)功能的層次性。根據(jù)頂層能力設(shè)想和作戰(zhàn)流程規(guī)劃，設(shè)想需要參與作戰(zhàn)的裝備系統(tǒng)。

本想定設(shè)計(jì)了5 類系統(tǒng)，分別為通訊系統(tǒng)、武器系統(tǒng)、偵察系統(tǒng)、防御系統(tǒng)、評(píng)估系統(tǒng)，根據(jù)聯(lián)合情報(bào)保障能力，展示與之相關(guān)聯(lián)的通信系統(tǒng)的系統(tǒng)功能分解模型，如圖6 所示。

圖6 系統(tǒng)功能模型（SV-4）

3.8 系統(tǒng)性能描述模型（SV-7）

系統(tǒng)性能描述模型（SV-7）分析系統(tǒng)的作用以及系統(tǒng)完成的功能，描述系統(tǒng)具備的戰(zhàn)技指標(biāo)，本階段根據(jù)能力效果模型和能力與系統(tǒng)之間的映射關(guān)系建立，根據(jù)能力效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)映射到與能力相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)的戰(zhàn)技指標(biāo)。在這里略去關(guān)鍵系統(tǒng)性能指標(biāo)，僅作模型基本信息展示，系統(tǒng)性能描述模型如表4 所示。以偵察系統(tǒng)為例，本模型描述了偵察系統(tǒng)的氣象地理偵察性能、目標(biāo)偵察精度與目標(biāo)持續(xù)跟蹤性能的具體系統(tǒng)性能指標(biāo)。

表4 系統(tǒng)性能描述模型

4 結(jié)論

我軍強(qiáng)調(diào)面向能力的聯(lián)合情報(bào)體系建設(shè)，而聯(lián)合能力需求的規(guī)范化、模型化描述是一種重要的工作，本文提出了基于Inf-ProA 框架的聯(lián)合情報(bào)能力需求描述方法，提出了一個(gè)指導(dǎo)開(kāi)展能力需求描述的過(guò)程模型，說(shuō)明利用Inf-ProA 的哪些視角模型進(jìn)行能力需求描述，仔細(xì)分析梳理了這些模型之間要素的追蹤關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而說(shuō)明了如何從聯(lián)合情報(bào)能力需求逐步落實(shí)到系統(tǒng)需求。利用本文提出的方法，結(jié)合邊境防衛(wèi)作戰(zhàn)案例進(jìn)行了驗(yàn)證，說(shuō)明本文方法的有效性。后續(xù)工作將關(guān)注如何對(duì)模型化能力需求進(jìn)行驗(yàn)證分析。