在未来武装冲突中,随着对手不断创新与演变,突发情况是不可避免的。当前的演习未能为作战支持部队提供充足的机会来发展必要的临机处置技能。本研究提出了一种可扩展的框架,用于实现人在回路的演习控制,该框架结合了图网络建模、拓扑分析和资源受限项目调度问题。该框架通过美国空军银旗演习进行了评估。通过比较10种求解器的性能,展示了用户如何能够以牺牲最优解为代价,换取更快、足够好的解决方案,求解时间可缩短40%至85%,同时生成基本相似的演习时间表。本案例研究证明,该工具在构建调查研究框架和进行实时分析以最大化训练价值方面具有实用性。
图2. 银旗模型显示了资源、事件和目标。此图采用基于力学的布局呈现,与分层布局相比,其利用物理学原理生成了更为紧凑的布局。为求显示清晰,构成其他资源的资源在此图中不予显示。
未来武装冲突将以各种未知为特征,因为对手在寻求竞争优势。由奥尔德里森等人提出的情境性突发情况和根本性突发情况是不可避免的。情境性突发情况是指发生了异常或罕见但仍在合理预期范围内的事件,例如伏击。相比之下,投在广岛的原子弹则具有根本性的突发性。突发情况是正常变化的对立面。临机处置所需的基本技能是在正常变化范围内培养的。然而,受训者在遭遇突发情况(无论是情境性还是根本性)时运用其技能的能力,必须通过专门的训练来获得。
训练是沿着复杂性、成本和价值的连续体进行的。随着训练从兵棋推演和桌面模拟发展到实兵演习,潜在价值的增加伴随着成本和复杂性的提高。演习通常在现实世界中举行,但会与它们通常服务的系统隔离开来,以降低风险。演习可以被设计成既涵盖正常变化,也涵盖情境性突发情况。由于存在更多的变量和未知因素,情境性突发情况在演习中发生的可能性远高于在兵棋推演中。演习也可能结合模拟事件和实况事件。
受训者需要学会在面临突发情况时临机处置。在爵士乐领域,临机处置能力的发展已相当成熟,其中即兴发挥和从错误中恢复的能力主要是通过重复练习和研究现有乐曲来培养的。因此,需要在安全的情况下给予受训者时间和空间去尝试即兴处置和犯错。这种自主性能使他们更有效地应对突发情况。然而,允许受训者自主处置,会增加评估员遭遇突发情况的频率。当受训者尝试一种新方法时,目前尚不清楚这可能对演习的其他部分,特别是三阶及更高阶效应产生何种影响。未能完成某一事件可能导致一系列连锁问题,从而阻碍演习的及时完成或使计划的演习注入项目无法实施。未能发现这种脱节会削弱演习的沉浸感,并可能导致受训者进行无谓的挣扎——浪费了可能无法满足所有训练要求的时间。
彼得鲁查声称,当前美国空军的训练看重那些能够在获得大量准确及时信息时制定最佳计划的领导者。正如比尔所主张的,这种倾向于依赖丰富数据做决策的趋势,导致连级军官在混乱、时间紧迫的环境中领导团队方面缺乏重要经验。在混乱环境中建立行动信心对于未来大国战争的胜利至关重要。未来的成功需要改进作战支持演习背后的方法。本案例研究以银旗演习为例,这是美国空军为作战支持部队举行的为期一周的演习。目前,银旗演习的目标是根据建立远征空军基地所需的专业领域能力来制定。各空军专业部门利用这些目标来设计事件,以认证部队是否已准备好通过空军作战部队生成系统进行部署。截至2023年3月,银旗演习缺乏一个框架来评估各个事件如何相互关联,以及这些事件如何组合起来以实现目标。正如基奇所报道,银旗演习在2023年6月从训练性演习转变为任务资格认证演习,这加大了对受训者提供复杂场景的需求。
由于缺乏分析事件的框架,银旗演习依赖少数几种事件序列,这些序列要求受训者以基本预定的顺序完成事件,从而变得可预测。这种局限性创造了一种阻碍小团队领导力和临机处置技能发展的环境。当受训者想要尝试一些不可预测的做法时,演习控制团队或许能够跟踪一阶影响,但变化很快会变得过于复杂,难以仅凭思维进行跟踪。在为本案例研究收集数据期间,由于受训者根据以往银旗演习获得的信息,在事件注入开始前就已做出响应,演习控制团队希望引入一次突袭。这一自发更改凸显了评估事件相互依赖性的必要性,因为在做出更改之前,需要召集所有专业部门开大会。此外,控制员不得不延长日程安排,因为他们无法确信哪些事件会受到此更改的影响。显然,需要一个能够支持数据收集以研究新型演习计划并实时调整的框架。目标是在面对人为决策时管理不确定性,并最大化训练价值。在确立了变革的必要性之后,本文在定义用于数据存储和拓扑分析的图网络之前,先提供了活动建模现有研究的背景。然后,制定了一个配套的整数规划模型。最后,讨论了这些方法应用于银旗演习所得到的结果。