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摘要：根据海上方向联合作战和海外军事行动多样化作战任务军事需求，针对信息化顶层设计中存在的瓶颈问题，给出了海战场网络信息体系的基本定义，提出包含军事需求域、信息装备域、战场设施域、人力资源域、信息技术域、规则域和体系运用域“七域一体”的海战场网络信息体系模型及组成，分析了各领域之间的关联关系，构建“七域”高效联动的海战场网络信息体系顶层架构。针对复杂系统的认知和设计难题，根据不同维度、不同层级要素之间非线性关联关系，提出基于深度映射的海战场网络信息体系顶层设计方法，为复杂网络信息体系的设计提供一种可行思路。 关键词：联合作战；海外军事行动；海战场网络信息体系；“七域一体”；顶层设计
一、前言
网络信息体系是信息化作战体系的基本形态，是现代军事体系建设的战略支撑。狭义的网络信息体系就是传统的指挥信息系统、综合电子信息系统、C4ISR系统等信息系统或者多个跨领域的信息系统的综合集成；广义的网络信息体系不仅仅局限于信息系统装备，还包括承载信息化作战的战场设施，研究、管理、使用信息化武器装备的各类人才，指导和约束信息化作战的各种条令条例、作战规则和法规机制，以及影响信息化作战模式的各种先进技术等。网络信息体系理论上是一个链接所有作战要素，覆盖建设与运用的各个环节，根据作战对手和作战环境变化能够快速演化的复杂系统。
在网络信息体系建设方面，先后提出了近岸作战、网络中心战、空海一体战等作战理论。同时，相继发布了信息管理技术体系结构框架、联合技术体系结构、C4ISR体系结构框架、全球信息栅格体系结构框架和国防部体系结构框架（DoDAF）[1]等一系列的体系结构、发展框架与标准规范体系。
我国海军信息系统经过多年发展，在信息化建设方面取得了阶段性成果。初步构建了多级作战数据保障体系[2]；构建了多级海上目标联合情报体系；初步形成了以有线、无线通信手段相结合，机动、固定通信网系相配套的综合通信系统。
本文在梳理近年来国内外网络信息体系建设发展的基础上，分析了现有网络信息体系存在的主要问题，提出了海战场网络信息体系的基本定义，归纳总结了海战场网信体系的基本特征；创新提出了包含军事需求域、信息装备域、战场设施域、人力资源域、信息技术域、规则域和体系运用域“七域一体”的海战场网络信息体系顶层架构模型，重点描述了“七域”高效联动的海战场网络信息体系顶层架构；根据网络信息体系不同维度、不同层级要素之间非线性关联关系，研究提出基于深度映射的海战场网络信息体系顶层设计方法。
二、主要问题
根据新形势下海军使命任务和指挥体制，针对海上方向联合作战和海外军事行动典型作战任务对海战场网络信息体系建设提出的新要求，亟待解决以下主要问题：一是海战场网络信息体系的认知方面。对网
络信息体系的本质和内涵理解还不一致，体系的建设思路还未实质转变，科学合理的体系建设机制还未形成，攸关体系能力生成的数据、模型、标准、机制等要素建设进展缓慢。
二是海战场网络信息体系需求分析方面。需求分析大多针对作战方向开展，未真正意义上以体系作战能力为目标进行深入的需求分析；对海战场相关作战样式分析不够深入，活动流程和信息流程的科学性和合理性还有待提高，模型、软件、数据融合能力不强，对作战目标特征研究不具；尚未建立一套适应未来海上方向联合作战的网络信息体系能力需求论证方法，以及相关的体制机制和论证工具，难以实现需求的论证、分析、评估等多环节的一体化[3]。
三是海战场网络信息体系架构设计方面。体系架构设计水平不高，体系滞后于单一领域发展建设，网络信息体系涉及的七大领域之间还没有形成有效的关联机制和统一规范；体系架构产品的设计还是以装备平台的功能集成为主[4-6]，未按照海战场军事需求的牵引，梳理网络信息体系各领域的发展建设思路；体系架构集成与验证能力不足，缺乏全要素、全过程和针对能力的系统试验运用检验[7-9]。
四是海战场网络信息体系能力评估方面。缺乏对信息系统能力验证的全要素、全流程测试评估的仿真试验环境，尚未建立信息系统体系能力评估指标体系和评测方法[10-13]，缺乏科学合理的信息系统评估机制；大系统的测试评估方法处在摸索阶段，缺乏整体定量测试大系统的方法，验证环境的逼真度低，仿真试验系统与实装系统互操作水平低。
海战场网络信息体系顶层设计研究
姚振兴 杨 松 王怀龙 苏千叶 古英汉
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三、基本概念及“七域一体”顶层架构模型
（一）海战场网络信息体系定义
海战场网络信息体系是面向海上联合作战和海外军事行动能力要求，以复杂海战场环境下的体系对抗为背景，以信息化、智能化条件下海上作战理论为指导，结合海战场作战环境特点和海上作战力量运用特征，以数据为基础、以信息为主导，以网络为支撑，以智能为方向，按任务需求链接作战要素，按作战规则编排功能服务，按领域特点配置作战力量，从建设和运用的角度，构建包含军事需求、理论技术、战场设施、信息装备、规则、人力资源和体系运用“七域一体”的有机作战体系。
（二）海战场网络信息体系总体框架
1.总体框架
总体框架是描述网络信息体系的直观形态，是开展顶层设计研究的出发点，海战场网络信息体系可以从五个视角来认知，即军事需求、基础支撑、共享环境、功能以及建设领域，其相互关系可以理解为以军事需求为牵引，通过信息系统装备、战场设施、人力资源、信息技术、规则和体系运用六个领域的建设，形成全链接的信息基础设施。在此基础上构建共享互撑的信息共享环境，实现战场认知、任务规划、行动控制、支援保障、跨域业务系统五大功能，形成侦察预警、态势综合、指挥决策、任务规划、行动控制以及效果评估等完整作战环节的信息链路，从而实现基于网络信息体系的海上方向联合作战和海外军事行动能力。
2.基本特征
海战场网络信息体系具有复杂系统的诸多特征，在信息化、智能化条件下的网络信息体系的基本特征包括演化性、适应性、抗毁性、智能性、全维性。
演化性：指海战场网络信息体系是一个动态的系统，既不是一个全新的体系，也不是一个固定不变的体系，它是根据时代的发展、技术的进步、使命的变化不断演进的，其演化性特征主要体现在技术的升级，功能的重组，要素的更新等。
适应性：指海战场网络信息体系是否能够适应未来作战环境以及作战使命任务要求，海战场作战样式之间差别较大，海战场网络信息体系是否能够适应多种不同的作战样式决定了海上任务部队是否能够在未
来海战中具有较强的进攻和防御能力。
抗毁性：未来信息化智能化条件下的海上作战节奏快、武器装备先进，不可能确保作战体系不被对方攻击。因此，未来作战中海战场网络信息体系是否能够具有较强的抗毁性是体系对抗中的关键战技指标，往往能够在旗鼓相当的博弈中最终获得优势，从而使战役朝有利于我方的方向发展。
智能性：人工智能技术的高速发展迫使战争理论和战争样式发生革命性的转变，大量无人平台、智能系统的广泛运用，要求海战场网络信息体系同样具备显著的智能性特征，即网络信息体系应该具有自我学习、训练的能力。
全维性：基于网络信息体系的全域作战能力要求海战场网络信息体系具备全维性特征，不仅仅是涉及陆海空天电网等运用领域，而且包含战场设施、人力资源、规则、技术等建设发展相关的各个维度。
（三）“七域一体”顶层架构模型
1.基本组成
根据海战场网络信息体系的基本定义，提出海战场网络信息体系“七域一体”顶层架构模型，包括军事需求、信息系统装备、战场设施、人力资源、信息技术、规则、体系运用等七个领域以及各领域之间的关联关系。
军事需求域综合分析典型作战任务，形成海上方向联合作战能力和全域作战能力需求，为信息系统装备、战场设施、人力资源、信息技术、规则、体系运用六项建设域提出能力需求。
信息系统装备域主要包括网络信息体系相关共用基础设施、共享服务环境和信息应用系统等。结合作战能力生成要求，同步为战场设施域、信息技术域和人力资源域提出发展建设要求。
战场设施域主要包括与网络信息体系相关的指挥工程、通信工程、通信设施、导航设施、阵地设施、人防设施等。战场设施域需与信息系统装备域开展联合规划和设计，以信息链路优化为核心，高效、集约的形成作战能力。
信息技术域主要包括对作战模式和方法产生重要或颠覆性影响的基础技术、瓶颈技术和应用技术等。围绕数据、模型、情报等信息资源跨领域、跨部门的信息引接、融合、共享需求，形成海战场网络信息体系技术体制，建立海战场网络信息体系标准规范体系。
人力资源域主要包括人才管理、人才培养、人才考核、人才成长管理等。基于网络信息体系的作战能力生成要求，建立和完善网络信息体系体制、机制以及人力资源体系建设的政策保障，满足海战场网络信息体系对人力资源的体系性、综合性、前瞻性的特殊需求。
规则域重点针对作战需求，研究作战理论、作战法规、作战纲要、条令条例等。围绕数据、模型、情报
等信息资源跨领域、跨部门的信息引接、融合、共享的需求，形成海战场网络信息体系发展规划、政策法规、条令条例等规则体系，支撑网络信息体系科学、高效、有序运转。
体系运用域主要包括网络信息体系相关的作战活动和训练活动。面向有机交联网络信息体系各域要素的需求，形成满足网络信息体系发展需求的体系组织运用法规、规范和标准，同步牵引系统装备组织运用理论和人力资源培养体系建设。
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2.领域关联关系
海战场网络信息体系既是一个支撑联合作战和全域作战的复杂系统，也是一个包含多个领域、多个维度要素的复杂生态。本文将海战场网络信息体系的顶层架构模型设计为七个领域，是因为这七个领域之间具有较大的区分度，在现实世界中也基本分属不同机构和行业来建设，但各领域之间的关联关系却是“七域一体”顶层架构模型的关键所在，科学合理地研究清楚各领域之间关系是推进海战场网络信息体系良性生态形成的重点。在以往信息化建设过程中，往往只把军事需求、信息系统装备和信息技术三个领域关联在一起，这就导致信息系统“能建不能用”“能用不能变”“能变不可靠”等问题。本文设计如图1所示的关联关系图，七个领域之间存在诸多强关联的相互作用，以军事需求域为核心，对其他六个领域提出具体目标和要求，各领域之间存在统筹建设、相互作用的关系，在开展网络信息体系顶层设计过程中，应该
同步考虑各领域之间的相互促进和矛盾冲突等。
四、基于深度映射的网络信息体系顶层设计方法
现代作战体系是网络信息体系和作战实体的有机融合，网络信息体系是实现多维度、多领域、多构型作战实体之间体系作战效能的核心手段。网络信息体系的本质是用网络链接作战要素，用信息驱动体系能力生成。影响网络信息体系的因素有很多，但核心要素是信息，用信息来主导网络信息体系的建设和运用是当前信息化建设的基本共识。网络信息体系顶层设计主要是根据作战理论和使命任务，设计以信息为主导的网络信息体系的基本架构、参考模型和标准规范。网络信息体系顶层设计最主要的难点在于难以用线性分析的方法解决复杂系统的非线性问题，从使命任务到能力体系，从能力体系到顶层架构，再从顶层架构到现实中的实体，不同环节之间是非线性映射，某个环节内不同层次要素之间也是非线性映射。本文根据网络信息体系特点，提出基于深度映射的网络信息体系顶层设计方法，能够一定程度为解决这些问题提供一种可行思路，如图2所示，分为设计依据、军事需求分析、各分域能力映射、架构设计和评估分析等五个环节。设计依据是开展海战场网络信息体系顶层设计的根本出发点，是顶层设计的原始输入，包括使命任务、海军战略方针、海战场军事资源能力现状和海上作战理论等内容，其中使命任务是目标，海军战略方针是原则，海战场军事资源能力现状是基础，海上作战理论是方法论指导。
军事需求分析是海战场网络信息体系顶层设计的重要前提，主要包括作战样式或作战模式设计、作战活
动与作战任务设计、作战能力体系设计以及海战场网信体系能力结构设计等内容，作战样式或作战模式是根据设计依据的要求，结合作战对手和作战环境的特点，遵循海上作战的相关法规机制，灵活运用作战机理，研究提出指定时间、指定对手、指定场景下的作战体系组成、运用等方面的一般性规律和特征。作战活动与作战任务设计是根据作战模式或作战样式的要求，基于作战资源和信息技术，梳理各作战样式下的作战活动和作战任务。作战能力体系设计是根据各作战样式和作战模式下作战活动和作战任务对作战体系提出的一般性、抽象性要求，按照体系建模的思想，构建海战场作战能力体系。海战场网络信息体系能力结构设计是军事需求分析的核心，传统的基于层次分析法进行能力体系构建方法面临两大难题：一是能力分解过程的等价性难以证明；二是能力项之间的关联性难以描述。本文结合当前人工智能领域深度神经网络的特点，创新提出深度映射的能力体系设计方法，核心思想是用概率来描述不同层级能力之间的
图1海战场网络信息体系领域关联关系图
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等价性，用特征向量来描述能力项之间的关联性，从而从理论上一定程度解决传统能力体系构建方法所存在的瓶颈问题。
各分域能力分解是根据海战场网络信息体系能力结构，将能力映射到除需求域以外的其他六个分域，同样按照深度映射的方法构建各分域的能力体系，虽然各分域之间区分性比较强，但依然存在较强的关联性，例如装备域中装备的建设就一定程度依赖技术的可实现性，而战场设施的容量、可靠性、保障性等指标又影响装备的部署和运用等。
架构设计目前主要指信息架构设计和技术架构设计。信息架构描述的是海战场网络信息体系建设和运用过程中各类信息活动。技术架构设计主要描述装备域、战场设施域和技术域的技术体制、标准规范和技术发展路线等内容。架构设计是网信顶层设计的核心，是生成面向联合作战和全域作战的体系作战能力的“龙骨”。网信体系架构基本确定了网络信息体系能力的范围和建设发展方向。
评估分析主要是对架构设计的成果进行验证和评估，对架构进行评估的难点在于指标体系的设计和验证环境的构建，目前对架构设计进行验证评估的基本目标是验证顶层架构是否符合能力体系的要求，是否能够有效完成使命任务，即重点对架构的一致性和有效性进行评估分析。
五、结语
本文提出了海战场网络信息体系的基本概念以及“七域一体”的顶层架构模型，初步研究了“七域”的主要组成部分及相互之间的关联关系，为海战场网络信息体系的发展指明了方向。针对信息化顶层设计过程中存在的瓶颈问题，提出了基于深度映射的海战场网络信息体
系顶层设计方法，并结合具体项目进行了应用探索，取得了一定的成果。
本文虽然结合多年信息化建设发展的经验和教训，进行了一些创新探索，但网络信息体系顶层设计中还存在很多一时间难以解决的问题，例如，如何有效检验顶层设计成果的有效性、可靠性、正确性等指标；如何立足现状，快速将顶层设计成果落地；如何建立“七域”之间以及各领域内部各组成部分的量化关联关系。H
参考文献
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（作者单位：中国人民解放军91977部队）
图2
基于深度映射的海战场网络信息体系顶层设计方法
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