赵敏，贺正洪，岳韶华，王博

（空军工程大学防空反导学院，西安710000）

C2系统的敏捷性

赵敏，贺正洪，岳韶华，王博

（空军工程大学防空反导学院，西安710000）

C2系统敏捷性是信息时代衡量系统应对外界环境变化能力的新方法，目前C2系统敏捷性相关研究理论主要由美国指挥控制研究计划小组（CCRP）和北约研究任务组（NATO-RTS）提出。通过对现有C2系统敏捷性的定义、组成要素、概念模型、观测和度量使能、评价方法等研究成果进行系统的介绍和总结。分析了敏捷商热点前沿研究方向，探讨现有研究的不足、未来发展方向以及对我军C2系统设计建设的借鉴意义。

C2系统，敏捷性，敏捷商

0　引言

敏捷性是工业企业和制造业的一个重要概念。进入20世纪90年代，“敏捷性”成为企业应对动态复杂环境新的解决方案，它与之前提出的“适应性”、“柔性”密切相关［1］。近二十年出现了大量有关组织敏捷性、企业敏捷性［2］及企业信息系统敏捷性［3］等方面的理论研究成果。敏捷性被引入军事领域是在美/英两国专题讨论网络中心战和转型的会议上［4］，后由David S.Alberts在文献［4］中对其概念进行了明确，指出敏捷性是信息时代组织的关键特性，提出了敏捷的指挥控制（Command and Control—C2）概念；David S.Alberts还在文献［5］中指出敏捷性是信息化转型后军队最重要的特征，并说明了敏捷的指挥控制系统涉及的6个方面的重要属性。近几年，美国国防部指挥与控制研究计划（DoD CCRP）新的出版物对敏捷性的定义、组成要素、概念模型及其度量方法等进行了阐述［6］，北约（NATO）的SAS-085研究小组提交了指挥控制系统敏捷性的最终研究报告，提倡成员国采取具体措施改善军事组织及伙伴的C2系统敏捷性［7］，在第19届国际指挥控制研究和技术研讨会（19th ICCRSTS）上David S.Alberts引入敏捷商来度量潜在的敏捷性［8］。如何更好地应用敏捷性，文献［9］提出基于敏捷性C2系统科学决策理论，文献［10］将认知工作分析和系统动态学理论应用到建立敏捷性C2模型中等等。

国内对企业和制造业敏捷性的研究成果较多，但缺乏对军事领域和指挥控制系统的敏捷性分析，偶尔能找到的具有借鉴意义的中文资料也是些英文出版物的译文［11］。本文通过对国外有关指挥控制系统敏捷性的研究成果进行系统的总结，分析其前沿研究理论，探讨其对国内指挥控制系统研发的借鉴意义。

1　C2系统的敏捷性

敏捷性被定义为能成功影响、应对和利用环境变化的能力。虽然这个敏捷性的定义在C2系统中经常被使用，但不同的系统会用不同的方式定义敏捷性，例如：鲁棒性、韧性、灵活性等。尽管如此，不同的敏捷性定义都涵盖以下3个关键点［6］。

第1个关键点，敏捷性是对复杂性和动态性挑战的合理响应。系统复杂性和动态性导致预测能力的降低，从而带来不可预测事件发生频率的上升。

第2个关键点，敏捷性的好坏必然反映在输出结果上。一个实体只能够在两种情况下体现自身的敏捷性：①可以抓住机会来改善性能，提高效率，降低风险。②能够绝地反击，在有负面影响的冲击情况下仍能继续成功运行。

第3个关键点，敏捷性并不是一个被动的概念，而是包含有预设的和前瞻的行为，以便能应对挑战。

21世纪军事使命空间变得更大更复杂，特点是具有极端的不确定性，并且不断暴露在公众和媒体监督下。除了传统的高强度作战行动与军事有关，潜在任务挑战更广泛，包括反恐反暴、维稳、支持多部门救援赈灾以及灾后重建等。这些任务涉及许多复杂的工作，需要军事和非军事部门全力参与共同协作。不同的任务或任务间协调需要不同的C2方法，这里的C2方法是指C2系统决策权配置方式、参与者间互动模式以及信息资源分配计划的总和，其中不同任务的C2方法不同，而不同的C2方法组成了C2系统的C2方法空间。环境发生变化会导致任务的高动态性，从而使得当前C2方法不一定适用。这就需要敏捷地从当前C2方法转换至另一个更适应环境的C2方法，即C2方法空间中机动变换。这种机动变换的能力也就是C2系统的敏捷性，其中包含［7］：

（1）识别影响某一C2方法适用性的环境变化；

（2）掌握在新任务、新环境下适用的一种或多种C2方法；

（3）适时转换至更适用的方法。

因此，C2系统敏捷性是C2系统选择一种及时有效的方式来高效使用现有资源应对各种各样不确定任务和环境［7］的能力。

2　观测和度量敏捷性

敏捷性对于C2系统不仅是一个概念，更是一种合理的方法论。David S.Alberts明确了敏捷的C2系统应该具有以下6个与敏捷性相关的能力或使能（敏捷性要素）［5］：

（1）反应性（响应速度）（responsiveness）：对变化（或预期变化）的环境及时进行认别并作出有效反应的能力。

（2）多用性（versatility）：有效完成新的或变化任务的能力。

（3）多变性（flexibility）：在某一状态下按原选定的方法不足以完成任务时，提供多种方法以完成给定任务的能力。

（4）恢复性（resilience）：从损坏、干扰、降维的环境中，进行恢复和调整适应的能力。

（5）创新性（innovativeness）：产生或发展新的策略、方法解决问题的能力，即新的发现与发明。

（6）适应性（adaptability）：面对态势或环境变化的挑战，可以改变自身组织结构、工作流程的能力。

文献［12］中指出敏捷性已经发展为C2系统概念设计最重要的参考因素，并通过图1描述了C2系统组成特性、C2质量通过6个使能在应对不同方面任务挑战的表现：

图1　C2系统敏捷性使能

2.1反应性

描述系统在面临环境改变时及时有效的动作（或能力）能力。首先，反应速度至关重要，但针对不同等级、不同领域的C2系统最佳反应时间并不相同；其次，快速但错误的动作并不具有反应性。因此，衡量一个C2系统是否具有反应性的两个指标为反应及时性（衡量不同C2系统的反应时间是否及时）和反应效能（反应质量能否有效地降低风险和代价）。

2.2多用性

用来描述系统在不同环境中完成各种任务要求并保持一定效能的能力。度量C2系统多用性的唯一方法是在不同环境中检验系统的效能。在对多用性进行评价时，任务类型、武器平台、军事行动的复杂性、任务的持续性等均为需要考虑的重要因素。

2.3多变性

描述系统能够使用多种不同的手段成功完成任务的能力。多变的C2系统能够根据已知的信息设计、运用多种途径和手段来完成任务。设计多种任务的完成方案并不能完全定义为具有多变性，方案参与者的质量（人数、类型）、参与者间的协作方法也是多变性的衡量指标。

2.4恢复性

一个强恢复性的C2系统能够在更大压力和干扰的环境中继续很好地工作。例如可变节点的C2系统就是一个成功的例证。C2系统要有强恢复性必须具备：第一，能够经受更大的压力和干扰；第二，中断打击和干扰的时间较短。

2.5创新性

用来反应系统在传统问题中创造新方法或者是在新问题中创造新方法以提高竞争优势的能力。包括认识目标和环境、在现有基础上汲取经验并创造新方法以保持或提高现有竞争优势的能力。什么样的方法是具有创造性的？创造性的程度是多少？这是一个见仁见智的问题，因此，对于创造性的度量极其困难，而出其不意可以粗糙地度量创新性［11］。

2.6适应性

描述系统根据态势或环境变化的需求调整内部组织情况的能力。例如不同等级C2系统可以根据不同的作战需求迅速调整内部战勤要素结构，以适应不同的指挥要求。因此，模块化的系统设置有助于C2系统在不同的环境中及时进行自我调整；针对任务紧急和重要程度不同，系统调整时间也是适应性的重要表现。

3　C2系统敏捷性评价方法

在现实世界，通过观察相关使能在C2实体中的行为，采用相关标准来度量这些使能（要素）的出现程度，能够明确C2系统效能以及这些使能之间存在的因果关系。因此，在所要求的敏捷性已出现的情况下：显在敏捷性及其作用能被直接观测和度量；不具备足够的敏捷性时，用来衡量敏捷性大小的数值也可从观察中得到。在SAS-085最终报告［7］的研究案例中，就列举出几种C2系统敏捷性评价方法。

3.1构建任务空间

假设度量标准是实体达到所要求的敏捷性的概率。计算这个概率的过程分为3步：第1步是构建一个任务空间（Endeavor Space），这个空间包含任务的组成和环境。它提供任务和环境的组成结构，该结构用于分析并确定实体能否在任务空间的不同部分成功运行。第2步是刻画实体在该空间的每一部分是否可以成功运行。第3步是将实体在整个任务空间中的运行结果进行汇总。汇总结果提供了C2系统的整体成功概率。

由于任务空间的构造是建立在人为设计的基础上，这种方法能够观察实体的行为，并且发现显在敏捷性存在或缺失的事例以及测量敏捷性的影响，却不能充分评价实体的敏捷性。这是因为，如果将实体敏捷性评价限制在对敏捷性有要求的特定情况下，对实体敏捷性的度量就会出现偏差。

3.2非正常工作判断

确定敏捷性大小可以用实体不能正常运行的时间长短和性能偏离正常值的大小来计算，如图2所示。

图2对实体性能的观察

图2是对实体性能的观察，它反映了实体在压力或变化环境中的表现。横轴表示响应时间，纵轴表示实体经历的压力和环境变化的量化值，灰色区域表示实体对压力和环境变化的可接受范围，实线表示实体感应到压力和环境变化后实际的反应，虚线表示实体理想的反应。通过对响应时间序列的剖析，如果能够进行改进，将减少系统不能正常工作的时间，以达到可接受的范围，也可缩小系统性能差距的范围。

图2展示了系统性能受影响的情况，但是没有给出原因。因此，无法辩证地确定，是否有或者是哪一种敏捷性的使能或抑制因素起了作用。

3.3模拟环境测试

将系统或者系统的模拟器放在一个可控的、可用仪表测量的环境中，综合测量值来评价系统敏捷性。该方法可以在不同的想定情境下测试系统，而不用等到这些想定在真实环境中发生。一些可使用的想定，再加上小概率出现的想定，组成任务集合。通过合理的有机组合，任务集合能够用于计算敏捷性的绝对度量、成功概率，或者用相同标准简单比较两个系统设计的相对性能。按照这些标准设计和测试实体，所提供的对未来行为（成功）的估计，将比简单地使用过去表现进行的估计要好。

然而，基于想定的方法事实上导致了一个更不精确的预测。一组选定的想定是否提供对系统敏捷性更精确的估计，取决于所使用想定的数量和种类，即任务集合的完备性。由于开发一套典型的完全覆盖未来各种情形的想定很困难，这种基于想定的评估方法难以实现。

4　敏捷商

鉴于对显在敏捷性测量的局限性，David SAlberts提出了用敏捷商［8］衡量潜在敏捷性的方法。他指出敏捷商（Agility Quotient—AQ）是可以与智商（IQ）进行类比的一种新方式。智商是一个分值，与教育潜能和学习能力相关。高智商预示着教育成功率高，而低智商预示着教育成功率低。因此，敏捷商（AQ）被用来预测面对复杂和动态环境时的成功率。

当C2系统敏捷性保持在一个可接受水平时，与6个使能（这些使能之间并不相互独立）之间构成非线性关系，形成传统的刺激——反应曲线。在设计和建立敏捷性使能进入C2系统会产生相关代价，对于敏捷性本身，这些使能不能提供无限大的价值，因此，必须在各个使能的投入之间进行权衡。通过了解系统在压力下如何行动，以及通过理解在怎样的变化过程中适应和进化来构建潜在敏捷性模型，描述这些权衡关系。该模型代表每个使能变量、相互关系及其与C2系统敏捷性的关系。该模型输出为AQ测量值，用于判定潜在敏捷性。

C2系统敏捷商是下列指标的一个函数：①采用不同C2方法的数量；②每种C2方法的敏捷性；③在C2方法空间适当机动的能力。因此，敏捷商的测量决定于潜在敏捷性模型的设计。C2系统因其本身目标、运行环境、组成单元特性的不同而差异很大，潜在敏捷性模型中所含变量的具体设置也不同。即使是有相似挑战和特性的C2系统，潜在敏捷性模型中各个变量的参数值也会有差异。

根据经验、案例分析和实验得到的经验为基础，David S.Alberts提出下列假设并认为可直接用于开发C2系统AQ模型研究：

（1）没有一个模型适合所有任务和情况的C2方法；

（2）网络化使能的C2方法将比其他方法更敏捷；

（3）平衡的C2方法更敏捷；

（4）选定的C2方法可能不是实际实施的方法；

（5）适当地采用一个以上的方法可提高敏捷性（C2机动性）；

（6）敏捷的个体、流程、策略、系统及它们的组合，不仅改善了给定C2方法的敏捷性，也提高了在C2方法空间中进行适当的机动能力。

根据这些假设，得出一个含有对敏捷商有贡献的因素，能够说明因素之间的相互关系以及它们对敏捷性贡献的大小的潜在C2系统敏捷性模型。

潜在敏捷性模型解释了为什么一个系统会显现敏捷性，为什么它又不能作出敏捷表现。这种模型的特点是整合了系统工程原理和敏捷性“指标”使之成为一个评价计划；使C2系统的“设计师”（指挥官、管理者、工程师）更好地了解如何提高系统的潜在敏捷性，并有效地加以实现。

5　不足及未来发展方向

对于C2系统敏捷性研究主要存在以下不足：

（1）现有研究仍集中在理论探索和概念推广阶段。关于C2系统敏捷性还需要更全面、更深入的研究。

（2）研究C2系统敏捷性评价旨在改善军事组织和伙伴的敏捷性。因此，需要开发具体的应用工具帮助观测和改善C2系统敏捷性。

（3）基于在要求的敏捷性已出现的情况下，6个使能的显在敏捷性及其作用能被直接观测和度量。而潜在敏捷性不能只基于想定的开发方法确定，也不能单纯通过测试判定敏捷性。

（4）敏捷商判定建立在潜在敏捷性模型基础上，而模型的建立方法需要进一步分析、实验、实践。

随着C2敏捷性在欧美国家的推广，敏捷性在军事领域的重要性和实用性会不断提高。相关的研究将会集中在设计和开发系统过程的敏捷获取以及系统本身的敏捷性（敏捷系统）两方面，这两者对于C2系统都很重要，更敏捷的系统将提高C2方法的敏捷性，更多的敏捷获取能够快速高效地为系统添加所需功能。同时，现代系统工程方面的许多技术（模块化，表驱动逻辑等）和相关标准都可以用来减少为满足新要求而在时间和成本上的消耗。大量的涉及可重用性、可重组性和可测量性的系统工程原理，将会被应用到更敏捷的系统设计中，用于实现、验证敏捷性的原理方法，为开发敏捷性指标提供基础。这些指标可以作为潜在敏捷性指标并被集成到敏捷性评价计划中。

21世纪，C2系统在网络化中心战中的地位越来越重要，能够灵活应对战场环境不确定性成为C2系统优化设计必须面临的现实问题，我军在这方面的认识还不够。C2系统敏捷性必须引起注意，其研究不能只局限于实验室，要使成果真正对战争起到指导作用。随着网络战、信息战等电子化战争的出现，在未来战场上，将面临战场环境的各种快速变化，这就对C2系统敏捷性提出了更高的要求。因此，增强军队对敏捷性的需求和认识改善敏捷性的可行性，将C2系统敏捷性的概念融入军事教育和训练中；建立一个致力于C2系统敏捷性改善和提高的组织，负责观察和记录表现在C2行动中的敏捷性，并评估军事组织潜在的C2系统敏捷性；研究确定改善C2敏捷性的特定方式，开发应用工具帮助军队观测、改善C2系统敏捷性；将这些从行动、研究和分析中获取的经验教训总结分享给全军尤为重要。

6　结论

随着信息化战争形势对C2系统设计要求的不断提高，敏捷性成为C2系统面对复杂性、动态性挑战的新方法与新途径。C2系统敏捷性可以明确通过6个使能及其相互关系进行观测和度量。在要求的敏捷性已出现的情况下，能直接观测和度量显在敏捷性及其作用。作为基于显在敏捷性观测基础上的敏捷性评价方法的补充，敏捷商提供了度量潜在敏捷性的独立评价方法。借助系统工程原理的敏捷获取和敏捷系统开发设计将成为C2系统敏捷性研究的主流热点。鉴于C2系统敏捷性在军事领域的优势，对它的探索研究仍有很大的空间。

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Agility of C2System

ZHAOMin，HEZheng-hong，YUEShao-hua，WANG bo
（School of Air and Missile Defense，Air Force Engineering University，Xi’an 710051，China）

C2 system agility is a new method to evaluate the system’s ability to accommodate to external changes.At presentmost C2 system agility’s research theories are put forward by CCRP and NATO-RTS.This paper systematically introduces and summarizes C2 system agility’s definition，elements，conceptual model，observation and measurement enabled，evaluation methodology.Also the research frontier of agility quotient is analyzed including the shortcomings of current research，future direction of development and reference to our army’s design of C2 system.

C2 system，agility，agility quotient

E919

A

1002-0640（2016）09-0001-05

2015-05-05

2015-08-16

赵敏（1991-），女，青海西宁人，硕士研究生。研究方向：智能信息处理。