摘 要：作戰規劃是一個多作戰職能部門分工協作、多級多專業指揮人員共同參與的過程。作戰規劃軟件平臺旨在為網絡化條件下分布式協同作業提供軟件支撐環境，以確保相關工作有序和高效開展。針對上述應用需求，提出了一種層次化架構的作戰規劃軟件平臺，分析了其數據層、業務層和協作層的功能及相互間關系。在此基礎上，研究了平臺構建過程中涉及的數據同步、流程管理和協作管理等關鍵技術，并給出了解決問題的基本思路，對任務規劃系統建設具有參考價值。

　　關鍵詞：作戰規劃;數據同步;流程管理

　　0 引 言

　　作戰計劃是軍隊為完成作戰任務而制定的指導作戰準備和作戰行動的計劃，是指揮員決心的具體體現，也是部隊作戰準備和行動的依據[1]。作 戰 規劃即作戰計劃生成，是指揮決策的重要內容。作戰規劃涉及多指揮層級、多要素的計劃生成，是一個綜合協作過程[2]。根據作戰規劃級 別，可 分為戰役級規劃[3-4]、戰術級規劃和平臺級規劃[5]。信息化戰爭中，構建網絡化協同作業環境，保證作業人員信息輸入和產品輸出的一致性，并對作業進程進行管理和協調，是確保有序開展作戰規劃業務的前提。同時，為應對瞬息萬變的戰場態勢，需提升作戰規劃工作效率，自動化及智能化技術必不可少。針對上述應用需求，本文研究了作戰規劃系統的軟件作業環境，提出了構 建 數 據—業 務—協 作 結構的分布式協同作戰規劃軟件平臺，并對其中數據同步、流程管理和協作管理等關鍵問題進行了研究。

　　1 總體架構

　　基于數據—業務—協作的協同作戰規劃軟件平臺，其硬件環境基于現有的裝備體系，可以是同一指揮所內或多個指揮車內席位。該平臺將協同作戰規劃作業軟件環境自底向上分為數據、業務和協作3層。平臺軟件環境示意圖如圖1所示。

　　數據層主要解決作戰規劃時各業務終端的信息輸入和生成產品的同步問題，應盡量利用有限帶寬實現快速數據同步。該層除需同步業務數據外，還需同步業務層生成的業務要素分解和業務流程等數據、協作層生成的業務群組和作業分工等數據。業務層主要解決業務要素分解和業務流程管理問題，需明確某項業務的具體作業事項及各事項的先后順序。業務流程管理目標為：規范作業步驟，便于業務有序開展，并為業務過程調整留有余地，通過對軟件運行數據的分析不斷進行流程優化，提升整體作業效率。業務層業務要素分解是協作層進行作業分工的基礎，即業務層明確做什么和怎么做，協作層明確誰來做。協作層主要解決作業的成員組織和作業分工等問題，研究規劃群組的創建和解散，群組規劃成員的加入和移出，以及不同規劃成員對數據的查看和編輯權限控制等內容。另外，數據層的數據同步需求由協作層統一進行管理，即由協作層明確數據同步的內容、時機和目的地址。

　　2 關鍵技術

　　基于數據—業務—協作的協同作戰規劃軟件平臺旨在為各級指揮員提供協同作業軟件環境，其關鍵技術主要包括并行數據同步、智能化業務流程管理和自動化業務協作管理。

　　2.1 并行數據同步

　　2.1.1 問題描述

　　數據同步技術目前已有較多研究[6-7]，但將數據同步效率與傳輸統籌進行考慮的研究較少。如前所述，在網絡化作戰規劃過程中，各節點形成的作戰規劃產品需同步到其他節點。如果數據從初始節點向相關節點逐個發送，則傳輸耗時較大。并行數據同步是由所有已掌握更新數據的節點向其他未收到相關數據的節點同時進行數據同步，實現1傳2、2傳4……的指數級高效數據同步。并行數據 同 步 的 問 題 示 意 圖 如 圖 2 所 示。圖中，線段上數值為數據從一個節點傳輸到另一個節點所需時間。并行數據同步要求數據從 A 發出，在最短時間內發送到所有節點。

　　為解決并行數據同步問題，需先進行數學建模。可見，并行數據同步問題與旅行商問題[8-10]類 似。兩者區別在于：旅行商在到達某節點后，只能從其所在節點向相鄰節點出發，而數據傳輸過程中，當數據到達某節點后，可從所有已存儲相應數據的節點向其他相鄰節點發送。

　　2.1.2 解決思路

　　并行數據同步要求通信系統能夠給出網絡拓撲結構及各節點間通信條件，在數學建模基礎上進行問題求解。并行數據同步過程示意圖如圖3所示。數據同步過程步驟如下：1)服務器 A 將本地作業完成的作戰規劃產品發送給服務中心(即掌握作戰規劃群組通信狀態和數據權 限 的 節 點);2)服 務中心根據同步對象需求、同步對象間通信網絡拓撲關系及通信信道條件，建立數據并行同步的數學模型;3)服務中心在數據并行同步問題建模基礎上進行問題求解，獲取數據同步路徑，并將傳輸路徑和更新數據轉發給需同步的服務器 B;4)服務器 B接收服務中心的數據，完成本地數據更新并將數據轉發給同步路徑中指定節點，同時，服務中心將傳輸路徑和更新數據轉發給需同步的服務器 C;5)服務中心和各服務器根據規劃的傳輸路徑發送或轉發同步數據，直至所有數據完成同步。事實上，并行數據同步問題重點不在于求取最優解，而是在有限時間內給出可行解，可考慮利用貪心算法進行求解。

　　2.1.3 應用案例

　　為了統一作戰規劃人員對作戰任務、戰場態勢和本級指揮員意圖的理解，明確各部(分)隊在本次作戰中的任務分工和協作關系，需對作戰規劃各階段的產 品 進 行 同 步。文 獻 [1]將 作 戰 規 劃 劃 分 為5個階段，各階段 信 息 同 步 過 程 如 下：1)受 領 任 務階段：本級指揮員組織將敵情通報和作戰命令等任務信息分發至各業務部位。2)情報綜合階段：各業務部位需將各自搜集的情況上報匯總到指揮員，如情報參謀上報敵情、作訓參謀上報我情;指揮員組織對搜集的情況進行綜合分析判斷，并將最終判斷結論分發至各業務部位。3)確定戰斗構想階段：指揮員確定作戰目的、基本戰法和主要作戰方向等戰斗構想信息，并分發至各業務部位。4)制定作戰方案階段：指揮員 組 織 制 定 總 體 作 戰 方 案，形 成 作 戰 編組、兵力配置和作戰任務等方案信息，各業務部位需對總體方案中相關業務進行細化，如指揮員確定部隊編組并分發至各業務部位，各業務部位在此基礎上確定分隊編組并上 報 匯 總。5)擬 制 作 戰 計 劃 階段：指揮員組織擬制總體計劃并分發至各業務部位，各業務部位根據總體計劃擬制分支計劃并上報匯總。

　　2.2 智能化流程管理

　　2.2.1 問題描述

　　業務流程管理以計算機網絡、工作流管理和企業應用集成等技術為基礎，從流程角度對企業業務流程進行全方位管理，進行統一建模、執行和監控，支持包括跨邊界的各類企業業務流程及其持續改進[11]。從本 質 上 看，業務流程管理是對業務的管理，其技術不僅適用于企業業務，還可用于作戰規劃相關業務。智能化流程管理主要研究作戰規劃流程編排、作戰規劃軟件操作數據采集和作戰規劃流程關聯分析等內容。

　　2.2.2 解決思路

　　智能 化 作 戰 規 劃 流 程 管 理 實 現 過 程 如 圖 4所示。主要實現步 驟 如 下：1)通 過 需 求 分 析，利 用 業務流程管理體系進行作戰規劃流程初始編排，業務流程管 理 體 系 應 留 有 自 動 調 整 及 人 工 干 預 接 口;2)各指揮員基于初始流程進行作業，對流程中不滿足要求的步驟進行人工干預，系統將記錄各指揮員的前臺軟件操作及后臺軟件數據處理過程;3)系統將記錄的前臺軟件操作及后臺軟件數據處理進行預處理及匯總;4)利用關聯規則挖掘算法對業務流程的 關 聯 關 系 進 行 分 析，提取業務流程關聯信息;5)根據業務流程關聯信息，調用業務流程管理體系的接口，實現業務流程自動調整;6)重復進行作戰規劃，利用智能化分析體系不斷提升業務流程合理性，提升作戰規劃效率。

　　上述步驟中，過程挖掘最重要[12-15]，即通過數據記錄挖掘后臺事件與前臺操作(主要是業務流轉控制)間的關聯規則。基于頻繁項集的 Apriori算法[16]是數據挖掘經典算法。業務流程操作需考慮事件間的時間因素，即只有時間間隔在一定范圍內的后臺處理事件和前臺軟件操作才具有關聯性，為此可考慮采用有時間窗口的 Apriori算法進行過程挖掘。

　　2.2.3 應用案例

　　作戰規劃的業務流程包括受領任務、情報綜合、確定戰斗構想、制定作戰方案和擬制作戰計劃等步驟，每個步驟又可繼續進行流程細分。下面以情報綜合步驟為例說明流程管理應用。指揮員啟動情報綜合業務流程，系統加載推薦業務流程模板，自動將情報綜合分解為可并行開展的戰場環境分析、作戰任務分析和作戰力量分析等工作，最后進行情報綜合匯總。指揮員可手工調整工作內容，如將戰場環境分析分解為可并行開展的地形分析、氣象水文分析、電磁環境分析和民社情分析等工作，可將調整結果存為自定義業務流程模板。再次進行情報綜合時，指揮員可選擇加載推薦模板或自定義模板。另外，系統能夠不斷匯總分析不同模板的使用頻數，利用高頻使用的模板不斷優化業務流程推薦模板;系統還能根據后臺數據分析業務流程的缺陷，如分析出并行開展工作中戰場環境分析耗時較長，導致了整體作業時間較長。通過進一步分析作業數據，發現可將戰場環境分析進一步分解為可并行的地形分析、道路分析和橋梁分析等工作，從而優化流程模板。通過以上方式，軟件在使用過程中能夠進行業務流程的持續優化，實現業務流程智能化管理。

　　2.3 自動化業務協作管理

　　2.3.1 問題描述

　　業務協作管理包括作戰規劃群組、群組成員和成員分工等管理。規劃群組管理主要實現作戰規劃群組的組建、解散和群組基本信息維護;群組成員管理主要實現群組成員的添加和刪除;成員分工管理主要維護群組成員對應作戰規劃中各業務要素、業務步驟的編輯和查看權限。自動化業務協作管理指根據業務的具體內容和在線成員身份，在開始作戰規劃某項業務后，自動進行規劃群組創建、群組成員添加和成員業務分工，從而提高作戰規劃的工作效率。

　　2.3.2 解決思路

　　業務協作管理可借鑒任務共同體(COI)的相關思想[17]。COI指由具有相同知識背景的成員組成，為共同的目標、利益、任務或業務處理過程進行信息交換的協作組織或團體，分為制度性和利益性2類[18]。前者為事先約定的配置，后者是分布 式 網絡結構下臨時組成的作戰聯盟。COI旨在實現一定范圍內、有限程度的信息共享。作戰規劃中，業務協作的 COI包括：1)針對戰前規劃，根據作戰規劃節點的業務內容，事先約定多個制度 性 COI，如 火 力 打 擊 COI和 地 面 突 擊 COI等;2)針對戰中臨機 規 劃，根據臨機任務要求臨時組建利益性 COI，如打擊前進指揮所 COI和跟蹤預備突擊隊 COI等。基于 COI能夠實現自動化業務協作管理，提高作戰規劃的協作效率，其難點是在 COI組建后如何及時建立有效的通信信道并實現數據共享，可考慮衛星通信等通信手段。

　　2.3.3 應用案例

　　為實現自動化業務協作管理，平時需對一些信息進行維護。系統需維護規劃過程中涉及的所有業務內容，且業務項目劃分應盡量分解，如細分到地形分析、道路分析和橋梁分析等;系統還需維護作戰規劃人員的身份職責、業務方向和對各項業務內容的熟練程度等。受領任務后，指揮員確定參與作戰規劃的人員，系統根據參與規劃人員的業務方向自動進行指揮所編組，生成多個業務 COI，如偵察情報 COI和工程保障COI等。系統根據 COI成員的身份職責確定 COI管理員，如將偵察科長設置為偵察情報 COI管理員。在情報綜合階段，指揮員確定業務流程后，系統根據業務內容，自 動 推 薦 業 務 COI或 作 業 人 員，如針對地形分析可推薦多個具備作業能力的情報參謀并進行排序。指揮員確認作業人員后，系統解鎖其對相應業務數據的編輯權限。若指揮員僅確定由偵察情報 COI進行作業而不確定具體人員，則將任務分配權限轉 交 給 偵 察 情 報 COI管 理 員。在 作 業 完成并提交后，指揮員將收回數據編輯權限。系統能夠記錄業務分工結果，統計人員完成各項業務的頻數，為業務流程中的作業分工推薦提供依據。通過以上方式，軟件能夠實現作戰規劃過程中的成員自動分組和業務自動分工，從而實現自動化業務協作管理。

　　3 結束語

　　針對網絡化條件下作戰規劃，本文提出了一種基于數據—業務—協作結構的分布式協同作戰規劃軟件作業環境，給出了構建該作業環境過程中并行數據同步、智能化流程管理和自動化業務協作管理3項關鍵技術的解決思路，對作戰規劃系統的建 設具有一定參考價值。

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