CHINESE  INSTITUTE  OF  COMMAND  AND  CONTROL

戴浩院士:指揮與控制學科的建設

發表時間:2020-02-24 00:00

2016年7月5日,為期三天的第四屆中國指揮控制大會在國家會議中心隆重召開。《2014—2015指揮與控制學科發∩展報告》首席科學家、大发棋牌官网登录理事長、中國工程院院士戴浩出席大會並作了題為“指揮與控制學科的建設”的開場主題報告,報告全文如下:

各位嘉賓、各位代表,上午好!

歡迎大家參加」第四屆中國指揮控制大會,今天我想結合《指揮與控制學科發展報告》的編寫,談談對指揮與控制學科建設的一些認識。分三部分內容。首先介紹學會建設與學科發展之間的內在關聯。

2014年9月到2015年11月,學會承接了中國科協ζ的任務,組織編寫首部《指揮與控制學科發展報告》。背景是這樣的,為加強基礎學科的建設,自2001年始,中國科協每兩年挑選20-30個學會,總結各自學科的進展,出版一套叢書《學科發展報告》,現已成為中國科協的一個品牌項目。2014年是中國科協第8次組織這樣的活動,我們學會則是首ω 次參加,是我們主動申請、努力爭★取的結果。這次共有33個學會參加了學科發展報告的編寫。到目前為止,在全國210個一級學會中,僅有一半左右的學會編寫過學科發展報告。

指揮與控制學會是年青的學會,指揮與控制學科是公眾不太熟悉的學科,通過編寫、出版學』科發展報告,我們向公眾宣傳、普及了有關指揮與控制的一些基礎知識,引起學術界和輿論界的關註和重視。比如在今年4月中國科協召開的發布會上,“人民網”記者在提問時,第一句話就表達了她對指揮與控制學科的興趣和好奇。我們在學科發展報告中,重點回顧了近5年來指揮與控制學術研究的進展和產業發︾展概況,還♀向國內外公布了指揮與控制業界三大技術亮點和兩項重大應用成果。這裏補充說明一下,由於保密原因,許多重大成果沒有向外公布。明天上午,我們也有個簡短的指揮與控制學科發展報告的發布會,歡迎大家參加。

學科建設是學會持續發展的原動力,學會的生命力要靠學科的發展來支撐。編寫學科發展報告是一次難得的機遇,並且是科協提供抓手,學會搭臺唱戲,因為學會具有這方面的組織優勢和人才優勢。在報告的提綱、初稿和終稿的討論審查過程中,得到了眾多學者的幫助和支持,體現了專家ξ 的群體智慧和協作精神,這種條件是任何一個單位和研究機構所不具▆備的,是我們團體組織的優勢。

中國科協對編寫學科發【展報告有幾條基本的要求,首先要找準學科的定位、明確學科的內涵、提煉自身的特色、梳理學術的進展、找準與國外的差距,還要能較準確預測行業和技術的發展趨勢。這些要「求雖然比較高,但對我們這樣一個新興學科的發展,顯得尤為重要。通過學科發展報告的編寫,不僅推動了學科的創新發展,還增強了學會的學術凝聚力和吸引力。

在一年多的編寫過程中,我們為學〓者們提供了一塊學術研討的園地,樹立了學會在學科發展研究中的◣導向性和權威性;促進了學術交流的繁榮;提升了學會在學術服務方面的能力,同時還起到☆技術引領和學術支撐的作用,為我國指揮與控制事業和產業發展提供了堅實的基礎。

大家都知道,指揮與控制是一門新生的學科,它的形成有一段較為漫長的歷史。十多年前,在秦繼榮、董誌榮為首的一些專家的不懈努力下,初步形成◆了指揮與控制學科的結構框架,並於2009年在國家標ω準《學科分類與代碼》(GB/T 13745)中,首次將“指揮與控制系統工程”列入其中。這是指揮與控制學科發展史上具有裏程碑意義的事件。

根據國家標準,判斷一個學科是否形成,有4條主要標∴誌:形成了體系化的理論∞和專門的方法;出現了科學家群體;建立了研究機構、教學單位和學術團體,並能開展有效的活ω 動;有相關的專著和出版物問世。按照這4條標準來衡量,應該說,指揮與控制學科已經形成,這是沒有疑問的。我們指揮與控制學科已經從創立階段逐步走向成長、發展壯大卐階段。這是我要匯報的第一個問題。

第二個◆問題,我想簡單回顧一下指揮與控制的概念及其特點。

在學科定位方面,對指揮與控制的概念研究首當其沖。眾所周知,“指揮與控制”是外來詞,但是我們※在引進、消化、吸收過程中有所創新,有中國特色。指揮與控制的濫觴或者起源是軍事域,現在已擴展◥到社會域、企業界了。

指揮與控制作為一條軍語,中外軍事界︾均有正式的、權威的定義。如美軍認為:指揮與控制是為了完成指定的使命任務,由事先任命的指揮官對隸屬和配屬的部隊行使權力或指導。它把⊙指揮與控制分成6個方面的功能:組織協同(organize)、理解態勢(understand)、作戰籌劃(planning)、制定決策(decide)、指揮引導(direct)和監」控評估(monitor)。

我軍對指揮與控制定義是這樣的,指揮與控制是指揮員及其指揮機關對部隊作戰或其他行動進行掌握和制約的活動。它基本上包括3項主要功能:籌劃組織、指揮對抗、協調控制。

    企業界對指揮與控制的定義還沒有形成共識。阿爾伯茨(Alberts)博士在最新出版的一∑ 本著作C2 Re-envisioned裏,把指揮與控制的概念推廣到企業界。他認為,軍隊也是一種企業,從企業組織的機構來講,指揮與控制定義█為“由組織、技術的各種屬性組成,企業藉此安排使用人力、物力和信息資源,以解決問題,完成任務”。這是一個廣義的指揮與控制定義。

我們對指揮與控制的理解也是廣義的。在學科發展報告裏面,我們采用申請學會時△的提法,是這樣定義的:“綜合運用自動化、信息化、智能化等高新技術,通過情報收集、信息處理、分析決策、指令編制與傳遞、指令執行與全程監控等過程,對群體性社會○活動進行快速協調、調度、指揮、控制的一門新〖興的綜合性學科”。

這個定義比較長,而且有自反定義之虞:用指揮、控制來定義指揮與控制。我把上述定義←簡寫為三句話:指揮與控制是為了完成既定的任務,綜合運用多種高新技術和一系列信息過程,對群體性社會事件進行快速協調、調度、管理或治理的活動。”這個定義是否準確、科學,歡迎大家繼續審議。

    我認為,一個完整的概念定義,應該包括適用的範疇、目的和手段等三部分內容。1、要搞清楚範疇,即研究的對象是什麽,我們說,指揮與控制的研究對象是群體性的社會事件或者活動。2、要講清楚目的,指◤揮與控制的目的是要完成事先指定的任務,即任務的意圖要明確,要達成共同∞理解∴。3、所采用的手段,指揮與控制的手段主要是利用新一代的信息技術和各種可用的資源,通過一系列的信息過程實施協調、調度、管理或治理。應該說,我們對指揮與控制的定義,基本上都包含了這些內容。

    指揮與控制的概念在經濟界、企業界早就有了,只不過出發點不一樣。比如被譽為“現代經營管理√之父”的經濟學家法約爾認為,管理活動是個大概念,有五種形式:計劃、組織、指揮、協調、控制,他把“指揮”與“控制”看作是管理的五要素之二。實際上,指揮與控制概念裏也包括計劃、組織、協調、協商、協作等內容。從這個意義上來講,指揮與控制和一般※的企業管理、社會治理沒有太大的差別,原理上是相通的,方法上是可借鑒的,因此指揮與控制學科又◥被人稱為“管理和治理”(M&G)科學。

    從上述定義中,我們覺得指揮與控制概念有這樣幾個特點:

    1、群體性。活動的參與者是有組織的實體,包含正式組織和非正式組織,組織結構或指揮活動有客觀規律可循。這裏再強調一下,指揮與控制的■對象一定是群體性活動,上次有人把我的話傳錯了,說“凡是有人在的地方就有指揮與控制”,這句話說過頭了。

    2、時效性。事件的發生有時間窗口,運籌決策有時間壓力,機遇稍縱即逝,指揮與控制的過程不允許試錯。

    3、對抗性。指揮與控〗制過程是雙方或多方博弈的過程,使命任務的多元化,信息的不對稱、不完整加大了博弈的難度。博弈雙㊣方包括人跟人、人跟自然和人跟社會。

    4、多樣性。鑒於環境條件的復雜性以及活動參與者的多元性,指揮與控制的方法必須因地制宜、因時制宜,不存在通用的、萬能的指揮與控制方法(one size fits all)。

下面我給@大家簡要回顧一下指揮與控制概念的由來】。上世紀50年代朝鮮戰爭爆發,杜魯門總統向麥克阿瑟將軍授權時,首次正式地將指揮與控制兩詞連在一起使用:Take command and control of the forces。但後來指揮與控制並沒有很好地融合在一起,因杜魯門和麥克阿瑟之間產生了意見分歧:麥克阿瑟主張將戰火延伸到鴨綠江以西,杜魯門則害怕引發第三次世界大戰。麥克阿瑟將軍居功自傲,自認為聯合國軍的總司令,可以不受美國總統的控制,最終被杜魯門以羞辱的方式撤了@ 職。當然這是後話⊙。

人們還發現,上世紀30年代瑞士著名的軍事理論家約米尼在《戰爭藝術》一書中,曾使用過“控制戰爭行動”一詞(control of operation),這裏的“控制”主要指宏觀控制。

回顧歷史,“指揮”與“控制”這兩個詞本身並不是什麽新概念。“指揮”是古老的軍事術語,“控制”是近代的技術術語。早在1948年,維納創立了控制論,維納認為,“反饋”是控制論的靈魂,一切有目的的行為都離不開反饋,軍隊指揮當然也不例外。但是古代帝王發出號令後,常常不知道前線的戰況,後續指揮也就無從談起。宋高宗連下十二道金牌,令嶽家軍班師回京就是一個例子。從控制◤論的角度來講,這種指揮方法屬於“開環控制”,沒有閉環,沒有反饋。

總的來說,指揮與控制雖是一門新生的學科,但是它有悠久的歷史傳承。60年來,它從默默¤無聞的概念發展為一門熱門學科,從工程經驗的積累總結升華為科學技術,從軍事領域走向民用領域、軍民共治領域,其變革的深度和影響力是有目共睹的。這是一方面。

另一方面,我們常說,指揮與控制是一門交叉學科、橫斷學科,但是它還有一些獨特的性質。

指揮與◣控制是自然科學、工程科技和人文社會科學的交叉融合,是跨界組合的學科,涉及信息域、物理域、認知域和社會域。但我們絕不能簡單地理解指揮與控制學科是指揮與控制這兩門學科的交叉,它不同於物理化學、生物信息、汽車電子等交叉ㄨ學科,它不是指揮原理在控制領域的應用,也不僅僅是控制原理在指揮領域的應用。所以我經常強調:指揮與控制的同一性大於它們之間的差異性。在國內,我們常常省略了術語中的“和”或“與”,簡稱為“指揮控制”或“指控”,但要牢記,這個詞組是聯合結構,不是偏正結構。在國外,指揮與控制的簡寫C2已經過時,現在更多的是使用C2。同樣,C4ISR現在多寫成C4ISR。

從功能上看,指揮與控制概念有三方面〇的特點:

    1、指揮與控制兼顧,各具特色。沒有指揮的控制和沒有控制的指揮都是不可想象的。我軍的指揮系統包括對軍隊的指揮和對武器的控制,這種對指揮與控制相結合的認識,特別是對控』制的理解,與外軍是→有區別的,我們在指揮與控制學科領域中,把火力控制與指揮作為重要的內容。

    2、軍民共用,平戰結合。指揮與控制系統除在軍事上獲得成功運用外,還可用於▂搶險救災、應急處置、消防指揮、民防管理、城市交通管理、空中交通管理、生產調度、行政指揮、公共事務管理等領域。所以指揮與控制有天然的軍民融合優勢,凡是有組織、有目的的群體性活動,凡是需要▓集中管理、分散執@行的任務,都需要建立指揮與控制中心,當眾多異構實體參與活動時,更需要建立一套協調、協商的指揮與控制機制。

    3、覆蓋面廣、跨域集成。指揮與控制涉及軍事界、工業界、學術界、教育界、以及各級管理部門,涉及陸、海、空、火等軍種的指揮,涉及我國的航空、電子、兵器、船舶、航天等軍工部門,涉及到軍內外的指揮院校、工程院校、技術院校、研究院所、實驗基↘地等等。今後我們還要繼續加強與國外同行的交流,例如國際指揮與控制研究技術研討會(International Command and Control Research and Technology Symposium, ICCRTS)、國際指揮與控制研究所(International Command and Control Institute, IC2I)、北約SAS 104指揮與控制後續研究小組等,我們應該關註他們的動向。

這裏我順便介紹一下第21屆的ICCRTS,今年9月6號到8號,將在英國倫敦召開,不在美國召開了,這次是與第8屆“聯合作戰知識♀體系”學術會議同時舉辦,大會主題是“錯綜復雜戰場環境中的指揮與控制”(C2   in a   Complex   Connected   Battlespace),共有7個專題,這些專題反映了當前指揮與控制的熱點問題,雖然不是指揮與控制學科的全面描述,但是指揮與控制學科的一些基本概念、方法、技術都有所包括。

    下面匯報第三部∮分內容:對指揮與控制學科建設的探討。

    指揮與控制學科框架結構大◣致分為三層:1、基礎理論,比如概念模型、體系結構、組織設計、指揮理論、綜合集成等︼等。2、關鍵技術,比如態勢感知、數據融合、任務規劃、建模仿真、決策支持、監測管控、智能控制、效能評估等等。3、工程應用,包括軍事上和民事上的應用,例如指揮信息系統、火力控制與指揮、應急救援、民事管理、網絡空間的安全控制、頻譜空間的安全控制等等。我們學會的20多個專業委員會,都能在這個框架裏找到自己的定位。

北約提出的指揮與控制概念參考模型C2CRM,其基本觀點是指揮與控制本身是認知和決策的過程。在指揮與控制方法的三維空間模型中,列出了各種指揮與控制方法之間的相互關系。國外的這些№研究成果都可以作為我們學科研究的基礎ㄨ。這裏面我們跟學科發展報告不一樣的地方是,把效能評估從理論層面改放到技術層面裏了。火力控制系統更多的是應用,而且是多種技術的綜合運用。效能評估也是這樣。指揮與控制三層的框架結構以及每個結構裏的內涵,目前還缺少足夠的權威性,歡迎大家繼續探討。但是我認為,架構本身是一種分類研究的工具╱,不是科技創新的最終目的〇。

關於指揮與控制的發展趨勢,還需要進一步聚焦和提高預測的科學性。隨著人類社會向信息時代過渡,指揮與控制將向網絡化、敏捷化、智能化的方向發展,這是沒有疑義◆的。指揮與控制的核心是科學決策而不是信息處理。過去我們把指揮與控制系統理解為“網庫所”,即指揮網、數據庫、指揮所,強調的是信息處理和信息管理↙。現在我們的認識已經發生轉變,我們把指揮與控制和計算(信息處理)功能區分開來,指揮網、數據庫都是底層的信息基礎設施,只有指揮所中的認知和決策才是上層的應用。人工智能的進步和無人系統的廣泛應用,對指揮與控制的決策方式產生了重大而又深遠⌒的影響,迫切需要加強理論研究和關鍵技術的開發。

在基礎理▲論方面,我們要重視研究敏捷的指揮與控制方法,包括任務式指揮、啟發式控制。

在關鍵技術方面,要重視以機器人為代表的智能技術應用,尤其在人機共生的環境下的集群指揮與控制技術。集群指揮▽與控制技術包含對無人系統的集群和人機集群的控制。

在工程應用方面,要加強聯合反恐作戰中的指揮與控制系統研制,民用領域的指揮與控制還是大有發展空間的。我們要更加重視突發事件的預警和第一時間的處置。

我的匯報就到這兒,謝謝大家!


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