指挥与控制原理

《指挥与控制原理》详解指挥与控制（C2）的原理，涵盖指挥与控制的概念、组成要素、本质特征、理论体系、理论基础、领域、模式、组织设计、过程模型、系统、未来发展等内容；不仅可供本领域的研究工作者借鉴，还可供相关专业的师生、相关领域的从业人员学习与参考。

指挥与控制（C2）的成效是战争胜负的决定因素。在战争中，任何一项其他活动的重要程度都无法和指挥与控制相提并论。因此，指挥与控制的理论是军事理论研究中*活跃的领域之一。本书对指挥与控制的原理进行了系统的梳理与介绍，涵盖指挥与控制的概念、历史发展、组成要素、本质特征、理论体系、理论基础、领域、模式、组织设计、过程模型、系统、未来发展等内容。

本书不仅可供本领域的研究工作者借鉴，还可供相关专业的师生、相关领域的从业人员学习与参考。

张维明，安徽合肥人，教授，博士生导师，专业技术少将，现任国防科技大学信息系统工程重点实验室主任、国务院学位委员会学科评议组成员、军委科技委某专业组组长、中国指挥与控制学会C4ISR理论与技术专业委员会主任委员等多项职务，享受政府特殊津贴。长期从事军队信息化建设、一体化信息系统理论与方法、指挥信息系统等方面的研究工作，是国内早提倡将体系结构技术、需求工程技术引入我国军事综合电子信息系统建设的专家之一，创新提出体系工程理论、指挥控制组织设计方法，在军队信息化建设领域有重大影响。获国家科技进步二等奖1项，军队科技进步一等奖4项、二等奖5项，湖南省教学成果特等奖1项。出版专著、教材13部，发表论文200余篇。2010年被评为全国优秀科技工作者、立二等功1次，2012年获军队育才奖金奖。

第1章 绪论 1
1.1 指挥与控制起源及概念的演化 1
1.1.1 指挥与控制的起源与演化 2
1.1.2 指挥与控制相关概念术语的演化分析 5
1.2 指挥与控制概念、组成要素 7
1.2.1 指挥与控制的相关定义与概念 8
1.2.2 指挥与控制的理解 11
1.2.3 指挥与控制的组成要素 17
1.2.4 指挥与控制同其他相关术语的关系 20
1.3 指挥与控制概念模型 22
1.3.1 概念模型 22
1.3.2 北约与美军的指挥与控制概念模型 23
1.4 指挥与控制的本质特征及时代特点 28
1.4.1 指挥与控制的本质特征 29
1.4.2 机械化时代的指挥与控制 30
1.4.3 信息时代的指挥与控制 35
1.5 指挥与控制理论体系 40
1.5.1 指挥与控制理论体系结构 40
1.5.2 指挥与控制理论体系内容 41
第2章 指挥与控制理论基础 44
2.1 指挥与控制的控制论模型 44
2.1.1 一般控制原理 44
2.1.2 C2的控制原理 45
2.1.3 对抗过程中的指挥与控制模型 47
2.2 指挥与控制的系统论模型 48
2.2.1 系统论基本思想与方法 48
2.2.2 系统论模型 49
2.3 指挥与控制的信息论模型 51
2.4 指挥与控制的其他科学原理 53
2.4.1 指挥与控制的管理原理 53
2.4.2 指挥与控制的认知原理 54
2.4.3 指挥与控制的感知原理 56
第3章 指挥与控制的领域 58
3.1 域的概念 58
3.2 从单域到多域 59
3.2.1 从平面维到立体维 60
3.2.2 网络空间域与跨域融合 60
3.2.3 军事对抗领域拓展的原因 61
3.3 指挥与控制领域的划分及域间关系 62
3.3.1 指挥与控制领域的定义 62
3.3.2 指挥与控制领域的划分依据 63
3.3.3 指挥与控制领域的域间关系 64
3.4 物理域 66
3.4.1 物理域作战的主要特点 66
3.4.2 物理域对信息化战争的主要影响 67
3.4.3 物理域作战的基本形式 68
3.5 信息域 69
3.5.1 信息域作战的主要特点 69
3.5.2 信息域对信息化战争的主要影响 71
3.5.3 信息域作战的基本形式 72
3.6 认知域 73
3.6.1 认知域作战的主要特点 73
3.6.2 认知域对信息化战争的主要影响 74
3.6.3 认知域作战的基本形式 75
3.7 社会域 76
3.7.1 社会域作战的主要特点 76
3.7.2 社会域对信息化战争的主要影响 77
3.7.3 社会域对抗的基本形式 78
第4章 指挥与控制的模式 79
4.1 指挥与控制模式的内涵 79
4.1.1 感知 79
4.1.2 执行 80
4.2 指挥与控制模式的分类 81
4.2.1 工业时代的指挥与控制模式分类 81
4.2.2 未来作战的主要指挥与控制模式 86
4.3 指挥与控制模式的度量 90
4.3.1 指挥与控制问题三维空间 90
4.3.2 指挥与控制模式度量的维度 92
4.3.3 决策权的分配 94
4.3.4 角色间的交互模式 95
4.3.5 信息分发 97
4.4 指挥与控制模式的选择 98
4.4.1 指挥体制 98
4.4.2 作战任务 99
4.4.3 敌情掌握程度 99
4.4.4 作战力量构成 99
4.4.5 指挥与控制手段 100
4.4.6 人员素质 100
第5章 指挥与控制组织设计 101
5.1 基本概念 101
5.1.1 组织基本概念 101
5.1.2 指挥与控制组织概念 103
5.1.3 组织设计理论与方法 104
5.2 测度指标 110
5.2.1 结构指标 110
5.2.2 能力指标 115
5.2.3 敏捷性度量 118
5.3 基于计算组织理论的设计方法 124
5.3.1 问题建模 124
5.3.2 任务计划网设计 127
5.3.3 组织协作网设计 129
5.3.4 决策结构设计 133
第6章 指挥与控制过程模型 137
6.1 OODA环模型 137
6.1.1 模型构成 137
6.1.2 模型局限 139
6.1.3 模型修订 140
6.1.4 模型扩展 141
6.2 控制论模型 145
6.2.1 Lawson模型 145
6.2.2 SHOR模型 148
6.2.3 HEAT模型 149
6.3 面向信息处理的模型 151
6.3.1 基于信息加工的模型 151
6.3.2 信息挖掘与感知模型 152
6.4 面向认知的模型 154
6.4.1 C2（认知）行为过程模型 154
6.4.2 CECA模型 156
6.5 PREA模型 157
6.5.1 从平台到体系，指挥对抗活动属性的变化 157
6.5.2 基本思想 160
6.5.3 模型构成 161
6.5.4 模型应用及意义 162
第7章 指挥与控制系统 165
7.1 地位作用 165
7.2 功能分析 166
7.2.1 战场态势综合 166
7.2.2 作战筹划 168
7.2.3 作战计划 170
7.2.4 执行与控制 171
7.3 关键技术 173
7.3.1 需求与体系结构技术 173
7.3.2 态势认知技术 174
7.3.3 规划与计划技术 177
7.3.4 作战实验技术 182
7.4 典型系统介绍 185
7.4.1 美军代指挥与控制系统——WWMCCS 186
7.4.2 美军第二代联合作战指挥与控制系统——GCCS 188
7.4.3 美军第三代联合作战指挥与控制系统——JC2 191
7.4.4 未来系统建设的挑战 194
第8章 智能时代的指挥与控制 196
8.1 智能时代指挥与控制基础理论的发展趋势 196
8.1.1 指挥与控制的尺度问题 196
8.1.2 指挥与控制“域”的问题 197
8.1.3 指挥与控制的敏捷性问题 198
8.2 智能化战争对指挥与控制的要求 199
8.2.1 未来战争范式的变化 199
8.2.2 智能化战争的特点 201
8.2.3 智能指挥与控制的主要特征 202
8.3 智能技术牵引的未来指挥与控制决策新形态 204
8.3.1 大数据支撑的全域对抗 204
8.3.2 战争算法的作战潜力 205
8.3.3 去中心化的“马赛克战” 206
8.4 智能化指挥与控制平台架构 207
附录A 多域作战及其指挥与控制问题探析 209
A.0 引言 209
A.1 多域作战相关概念与特点 209
A.1.1 多域作战的兴起与发展 209
A.1.2 多域作战是联合作战的形式 211
A.1.3 多域作战的主要特点 212
A.2 多域作战的指挥与控制 213
A.2.1 实现跨域融合的关键 213
A.2.2 经典理论难以适用于多域作战的指挥与控制形态 214
A.2.3 典型指挥形式 215
A.3 启示 216
A.3.1 多域作战指挥与控制系统需要突破指挥与控制领域的经典理论 216
A.3.2 建立以全域能力和多维效果为核心的作战体系柔性重组模式 216
A.3.3 加强多域对抗条件下的认知和决策的智能演化机理研究 217
A.4 结束语 217
附录B 指挥与控制的新范式：边缘指挥与控制 218
B.0 引言 218
B.1 网络信息时代变革 220
B.1.1 战争形态发生改变 220
B.1.2 不确定性凸显 220
B.1.3 去中心化趋势更为明显 221
B.2 边缘崛起与边缘作战 221
B.2.1 边缘作用的凸显 221
B.2.2 边缘及边缘作战的内涵 222
B.2.3 “马赛克战”：体现边缘地位提升的作战概念 222
B.2.4 传统指挥与控制范式亟待改变 222
B.3 边缘指挥与控制的模式机理 223
B.3.1 边缘指挥与控制的概念解析 223
B.3.2 边缘指挥与控制的特征 223
B.3.3 边缘指挥与控制的模式：任务式和事件式融合驱动模式 225
B.4 边缘指挥与控制能力的提升途径 228
B.4.1 发展先进的边缘信息技术 228
B.4.2 建立敏捷的网状组织 228
B.4.3 打破传统的部门藩篱 228
B.4.4 创造宽松的体制环境 229
参考文献 230

指挥与控制（C2）的成效是战争胜负的决定因素。在战争中，任何一项其他活动的重要程度都无法与指挥与控制相提并论。因此，指挥与控制的理论是军事理论研究中活跃的领域之一。

20世纪90年代以来，新一轮以信息化为标志的军事变革掀起了以消除各军兵种“烟囱系统”、建立C2要素之间的“互联、互通、互操作”为目的的指挥与控制系统发展高潮。C2迅速从单纯的C2演化到C3、C3I、C4I、C4ISR等，技术元素与功能形式等越来越多，结构与过程越来越复杂，涉及的人、信息与结构及其对象等指挥与控制要素都发生了深刻变化。智能技术的迅速兴起又给指挥与控制注入了新的发展动力，以智能化为特征的指挥与控制系统成为未来发展的重点，整个领域面临着一场深刻的变革。例如，在信息与智能时代，指挥与控制可以突破传统的统一指挥、统一意图、等级组织、直接控制等方式，并表现出不确定性、动态性、随机性、涌现性、非线性等特点。

这些变革，都触及指挥与控制的本质——领域、模式、过程、组织等问题，但现有诸多指挥与控制系统设计与使用仍然没有突破工业时代机械化战争的思维模式的限制，对指挥与控制本质的认识仍然缺乏从现代科学的角度进行的深刻剖析。因此，重新认识和理解信息和智能时代的指挥与控制成为一项十分迫切的重要任务。对指挥与控制本质的认识，需要从源头探究其基础理论的发展，以新的技术、新的使命与任务为出发点，建立新的指挥与控制基础理论。

作者及所在研究团队从21世纪初开始，在国家自然科学基金、装备预研、军口863等项目的支持下开展了指挥与控制的相关理论与方法的研究，同时通过承担相关型号项目，进行了相关系统与关键技术的研发实践。在此过程中，我们对指挥与控制基础理论的研究经历了三个阶段。阶段是从相关实践中梳理出问题，并在国内率先开展了指挥与控制组织设计等问题的研究。这一时期的研究出发点，是通过自顶向下的优化设计，期望实现指挥与控制的结构与过程。虽然抓住了指挥与控制基础理论中的关键问题，但这一研究视角并不完整，也未能充分体现出信息与智能时代的特点与内涵。第二阶段是从理论上进行全新探索，从指挥与控制的源头出发，对其基础理论问题再认识、再梳理，从概念、领域、模式、过程、组织设计等多个角度，重新构建指挥与控制的基础理论。第三阶段，也是目前正在开展的阶段，是从认识再回到实践，结合新一代智能化、边缘作战特性的C2系统的研究与开发，用新的理论来指导实践，并从实践中检验理论。

全书共8章。第1章为绪论，介绍了指挥与控制的起源与演化、概念、组成要素、本质特征与理论体系等内容。第2章介绍了指挥与控制理论基础，包括控制论、系统论、信息论模型及其他科学原理。第3章介绍了指挥与控制的领域，包括域的概念、领域的划分与关系、各域的特点及作战形式。第4章介绍了指挥与控制的模式，包括模式的内涵、分类、度量等。第5章介绍了指挥与控制组织设计，包括基本概念、测度指标、基于计算组织理论的设计方法等。第6章介绍了指挥与控制过程模型，包括经典的OODA环模型、面向信息处理的模型、面向认知的模型、PREA模型等。第7章介绍了指挥与控制系统，包括功能、关键技术、典型系统介绍。第8章介绍了智能时代的指挥与控制，包括发展趋势、时代特征、新形态与新架构。

在作者经历的近20年关于指挥与控制理论问题的艰苦探索的过程中，多次否定自己的认识，又重新构建自己的思路，始终都在犹豫与徘徊。本书历经3年，先后五易其稿，直到今天面世，作者仍然认为本书还是探索之作，在指挥与控制基础理论的诸多方面还有待进一步完善。再加上作者本身的能力和水平所限，其中错误、疏漏在所难免，恳请广大读者朋友提出宝贵的意见和建议，以利于我们继续研究。

本书的出版得到了国家自然科学基金及*“指控组织设计与优化”创新团队等项目的资助，在此深表谢意。感谢本研究团队朱先强副研究员、修保新副研究员、周鋆博士、汤罗浩博士等各位老师，他们的思想和工作为本书内容提供了宝贵思路和指导。感谢徐飒、杨昊等研究生，他们参与了书稿的整理工作。

作  者