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体系战的联合作战概念
体系战的联合作战概念
注：本文是即将于2021年初发表的一份较长、更详细的报告（即，新版《联合作战概念》）的早期精简版本。
·未来对等和近对等对手之间的战斗，将由战时为战役而集合起来的对手的系统体系的碰撞来表征、支配和决定。
·这些类型的“系统对抗”的一个固有组成部分将是协同的系统破坏攻击，旨在破坏、禁用和摧毁对手的系统体系。
·美国联合部队需要一个新的总体的系统战联合作战概念（Joint Warfighting Concepts），以应对这一新兴现实。
·这个新概念将解释新的人机协同作战网络如何发动人工智能支持的算法战，使联合部队在未来的任何系统对抗中具有决定性的优势，并有能力击败系统破坏攻击。
·演示联合部队作战网络在现实条件下控制敌方作战系统的能力，包括系统破坏攻击，将通过拒止而实现威慑。
引言
为了保持联合部队的竞争优势，美国《2018年国防战略》（NDS）宣布，它必须追求“重大规模的紧急变革”。靠拢这一战略。前国防部长马克·埃斯珀（Mark Esper）表示，“它仍然是（国防部）的路标，并推动我们的决策。”埃斯珀在2020年1月27日的一份备忘录中向军事部长和其他最高指挥官提出的实施优先事项中，有必要制定一个新的联合作战概念（JWC），以协调人员，训练和条令要在任何战场上取胜。下一届国防部应认可并完成这项重要工作。
自20世纪80年代以来，综合武器作战（combined arms warfare）的指导作战概念一直是空地一体战（Air Land Battle）。这一概念现在已经远远超过了它的“保质期”。未来对等和近对等对手之间的作战将以战时作战系统的对抗系统的碰撞为特征、主导和决定。联合兵种作战仍然是一个有效的概念，但针对拥有先进作战系统的同级对手，综合武器作战已变得从属。因此，需要一个新的联合作战概念。
这个新概念的目的是通过描述人机协同作战网络对一个对立系统的高强度算法战的愿景来帮助指导联合部队的条令和程序发展。这一概念的重点是在2040年使用人机协同作战网络，以指导当前未来年度国防计划之外的部队发展。由于算法战技术的发展如此之快，而且一直在加速，因此本文仅提出了形成概念的广泛规则，而不是具体规则。
这个新概念的目的是通过描述人机协同作战网络对一个对立系统的高强度算法战的愿景来帮助指导联合部队的条令和程序发展。
本概念草案中概述的概念和想法代表了全面、长期、联合开发过程的第一步，这一过程包括：1）训练联合部队信任和利用人工智能自主功能，使其能够在人机协作和人机作战团队中脱颖而出；2）重新设计和训练联合部队，使其能够在受到攻击的情况下迅速组建新的人机协同作战网络；3）重新设计和训练联合力量，以打赢系统对抗，战胜系统破坏攻击。
关键作战挑战
在不断演变的系统战时代，人工智能（AI）、大数据分析、高级计算、量子科学、支持AI的云应用程序、5G以及机器人和自主系统等领域的全球进步将为联合部队及其潜在对手提供以不同方式增强其系统体系的机会使他们之间未来的对抗变得越来越复杂、激烈和致命。
在未来的作战环境中，以系统对抗和系统破坏攻击为特征，在制导弹药战争中，在军事技术大致对等的条件下，联合部队将如何保持其常规优势，并通过拒止而实现威慑？
核心思想：人机协同作战网络和算法战
一个新的系统战联合作战中心的中心思想是，联合部队应致力于通过部署比敌方作战系统运行得更好更快的新作战网络，以及不能像今天使用的作战网络那样被摧毁的新作战网络，通过拒绝来实现威慑。为此，联合部队将开发为系统战优化的能力和平台，特别是人机协同作战网络，利用人工智能实现的大规模自主性，以接近机器速度进行算法战。这将导致比任何对手更快地做出持续更好的决策，从而使联合部队在其“观察-定位-决策-行动”（OODA）环中具有决定性优势，并有能力战胜系统破坏攻击。
一个好的联合作战概念必须解释军队如何利用技术并将自己组织成一支连贯的作战部队，然后如何利用这支部队与未来的近对等军队作战并取得胜利。越来越清楚的是，鉴于联合部队面临的作战挑战的严重性，对现有概念的增量调整是不够的。相反，在系统战的下一章中，将需要全新的作战概念来对抗同级对手，并为联合部队提供战场优势。
这一概念展望了未来的人机协同作战网络，利用人工智能的进步，在其组件传感器中开发新的人工智能自主应用；指挥、控制、通信和情报（C3I）；效果；维持和更新信息栅格。人工智能支持的自主将导致在所有三个级别的战争（例如，战术、操作和战略）中改进类型的人机协作，从而压缩观察、定位和决策之间的时间。它还将使新型的人机作战团队成为可能，能够在战场上更迅速、更有区别地在战术和作战水平上发挥作用。人机协同作战网络的目标是在空间、空中、海上、海底、地面、地下、网络空间和电磁波谱上同步作战，以迫使对手似乎要面对整个联合部队——而不是单独的组成部分——以比迄今可能的更快的速度作战。
人机协同作战网络实施的算法战将使从属的遗留作战系统无法利用人工智能和人工智能自主的进步，就像系统战使综合武器战在作战层面上处于从属地位一样。
准则
以下准则使这一中心思想得以实现。
准则一：展望未来，联合部队必须首先组织、训练和装备起来，以对抗擅长系统战和系统破坏作战的近对等对手的作战网络。
联合部队必须保持其在综合武器作战中的能力，在这一概念的时间框架内，这一能力仍然具有相关性和价值。但是，迫切需要发展系统战和系统毁灭战的新概念、新理论、新能力，并在作战演习和对敌力量演练中进行测试，以对抗训练有素的系统对抗和系统毁灭作战力量。
展示我们的作战网络在现实战场条件下支配对方作战网络的能力和抵御网络破坏攻击的能力，将从本质上通过拒止实现威慑。新的联合作战概念应该是这一转型之旅的第一步。
准则二：联合部队人机协同作战网络必须能够始终如一地、可靠地首先利用制导弹药和“隐形系统打击”能力进行有效攻击。
在制导弹药战中，第一个原则是先有效地攻击，使敌人在还击之前就处于火力打击之下。这在系统战和算法战中与在联合兵种战中一样适用。然而，这些火力的目标不是消灭敌军，而是破坏和摧毁对方系统的内部运作。选定的具体目标是那些如果被摧毁，将使联合部队在系统对抗中逐渐获得信息和决策优势的目标。这将需要对敌方系统的复杂理解，类似于我们对冷战对手苏联的洞察水平。这意味着我们对敌方的了解必须超越对威胁平台和部队的洞察，包括更高层次的理解，即敌方打算如何将这些要素作为一个作战系统进行集结和作战。
随着网络、反人工智能和电子战等隐形系统打击能力的发展，超越敌人的能力变得更加困难。网络和网络使能的反人工智能武器基本上有无限的射程。系统破坏战广泛使用这些类型的能力。这有助于解释为什么中国在其总体系统体系中增加了第五个信息竞争系统（fifth information contestation system），并建立了一支战略支援部队，在系统摧毁行动中运用这些能力。
准则三：联合人机协同作战网络必须准备好应对第一波攻击。
尽管制导弹药战的首要原则是先进行有效攻击，但联合人机协作作战网络必须考虑到这样一个事实，即对方作战系统很可能拥有先开火的优势。联合部队无法承担未来总统对一个拥有核武器的大国发起先发制人攻击的后果。因此，它必须预料到对手会发动敌对行动，第一波齐射将包括密集的制导弹药齐射和密集的隐形系统攻击。因此，联合部队作战网络必须能够克服这些最初的打击，摆脱它们，立即转向反攻。
联合人机协同作战网络必须考虑到这样一个事实，即对方作战系统可能具有先开火的优势。
因此，在这些条件下，作战网络必须有较早进入的“内部力量”，它们可以在敌人作战系统的影响范围内行动，而相对不受惩罚，可以在避难所（如海底）行动，也可以在隐蔽、伪装、掩护和隐蔽的保护下行动。在敌人影响范围内的其他网络力量、单位、元素、平台和系统必须能够分解，使敌人的目标复杂化，并在没有相互支持的情况下从分布式姿态开始作战。这将需要一个具有多个冗余通信和数据路径的作战网络。即使这样，联合部队作战网络也必须被设计和训练为在网络中断期间不与上级总部通信的情况下进行作战。
准则四：约翰·博伊德的作战概念，特别是他的OODA环理论，特别适用于系统战和系统对抗。
从哲学上讲，系统对抗完全符合博伊德的战争思想。在系统对抗中获得信息和决策优势的一种方法是设计作战网络和训练联合部队，使其在“观察-定位-决策-行动”环中实现更高的相对系统运行速度（SOT）。
OODA环中的每一步都是一个独立的过程。在战争的作战层面上，这些过程包括所有必要的任务和行动，以扫描和侦察整个作战空间，包括敌军、友军、盟军和非战斗部队，然后了解正在发生的事情，并帮助指挥官制定一个通用认识作战图、制定意图、选择行动方案，制定计划，将其提炼成命令，并将命令传达给联合部队的相应部队、分队和系统。然后根据指挥官的意图和计划应用适当的效果，从而重新启动该环。
这些过程在作战网络的组件网格中执行：由传感器网格进行观察；在C3I网格中进行感知（即定位）和决策；在效果网格中执行行动，所有过程都由持续性保障和再生网格支持。在这个概念中，在系统层面上获得和保持OODA环优势的方法是在整个作战网络中启动人和计算机的智能团队，每个人都发挥其相对优势。国际象棋大师加里·卡斯帕罗夫（Gary Kasparov）在与人类单独、计算机单独和人机合作的团队对弈后得出结论：弱的人类加机器再加上更好的程序，优于单独的强计算机、强人类加机器再加上低级的程序。
这个概念是基于这样一个前提，即拥有最强的人和机器以及更好的（算法）过程的操作系统将比对手的操作系统表现更好，并以更高的系统运行速度进行运行。
准则五：在作战网络中采用利用人工智能实现自主的过程，是实现比美国竞争对手更高的相对系统运行速度的途径。
更好的流程将通过明智的决策来开发，包括如何以及何时将人与机器组合在一起，以及他们之间适当的劳动和努力的分工，特别是在涉及到自治时，自治是赋予下属单位或系统执行给定任务的独立性水平。
在系统体系中，自治有两种不同的类型：
静止的自治实际上发生在软件、智能支持、计划、专家咨询和预测性维护系统中。无论它的形式是什么，rest的自主性都被设计用来帮助人类更快、更好、更精确和更持久地做出决策。因此，它经常被称为人机协作——在这种协作中，人类的洞察力、创造力和战略指导与计算机的战术敏锐相结合。卡斯帕罗夫指出，当人类与计算机下棋能够单独战胜人类和计算机时，“我们（人们）可以专注于战略规划，而不是花那么多时间在计算上。在这种情况下，人类的创造力更为重要。”
自动驾驶出现在物理世界，因为它赋予了能力更强的机器人和自动系统，这些将在未来20年被开发和部署。运动中的自主性将以人机战斗团队和机器-机器战斗团队的新形式表现出来。前者将看到人类和载人平台与无人平台合作，以完成复杂的战场任务。后者将看到越来越复杂的协同武器攻击和低成本效应器的协同战斗集群。
运动的自主性将表现为人机战斗团队和机器-机器战斗团队的新形式。
在人机战斗团队和机器-机器战斗团队中表现更好的作战系统将比对手系统具有显著的优势。这些能力包括：学习能力；更好的态势感知；更高的性能；提高效率和效益；更大的灵活性；通过接近机器速度的操作提高节奏；以及更容易分布和分散的操作。
在未来的联合作战网络中，自主性的适度开发将是实现更好的作战网络性能、更高的相对系统运行速度以及任何系统对抗中持久的信息和决策优势的最可靠途径。
准则六：整个联合部队作战网络的自治功能将是战胜系统破坏攻击的基础。
系统破坏操作是系统对抗的固有部分。因此，联合部队必须“保护”其作战网络免受系统破坏攻击。在这方面，自治功能是提供信息和决策优势的核心，也将提供一种措施，加强和自我修复对抗联合作战网络的攻击。
建立一个自我修复系统的想法是联合部队接受指挥自治的内在要求。联合部队系统体系级的指挥自主不是一种技术；它是一种指挥和控制方法，旨在将权力和决策推向作战边缘。当与一个理解的、通用的、认知的作战图和指挥官意图相结合时，建立在指挥自主权思想和实践基础上的作战网络，为系统体系中的每个单元提供了自底向上同步作战的手段，即使没有与指挥当局的通信。全系统的这种能力将使联合作战网络能够“穿越”敌方对友军数据和通信链路的攻击。
在这种情况下，何时何地授予授权自主权成为一种重要的作战网络选择。当上级指挥官授权选定的系统元素（人或机器）或其组合来执行自治和自我指导行为时，就会发生委派自治。这包括允许他们自由制定、选择和执行实现高级别任务目标所需的行动方案，即使下级和上级指挥梯队之间的通信中断。
在接下来的20年里，委托机器自治将变得更加普遍。人类指挥官和操作员授予智能机器或系统执行给定任务的独立性、自治性和自我导向行为的级别。它是基于机器自身的态势感知（集成的感知、感知、分析能力）以及在不同的行动过程中产生和选择的手段来实现指定任务的自治的条件或性质。
在未来的人机协同作战网络中追求广泛的自主性，将获得信息和决策优势，并具有更强的抵御系统破坏攻击的能力。事实上，它们是同一枚硬币的两面。例如，正如国防科学委员会所解释的，当双方争夺电磁频谱的控制权时：
在环境中自动化传感器、通信和干扰协调所带来的机会是保护实现信息优势的能力，同时给对手施加高昂的“成本”和干扰。
接受和采用利用人工智能自主的过程是联合部队的一个自然步骤，联合部队重视并赞赏下级指挥官和作战人员的主动性。事实上，通过强调自主性来鼓励主动性，在面对由独裁对手设计的作战系统时，可能会提供决定性的优势。
准则七：在某个临界点，随着越来越多的人工智能自主应用被注入所有四个联合部队作战网络网格，将会出现一种新型的人机协同作战网络。
第一个掌握人机协作和跨级别战争协作的国家，将在战斗中拥有数十年的优势。一个协同的人机系统的系统将能够展示：
•更快速地感知战场空间；
•更快速地认知高容量、异构数据；
•更迅速地了解作战环境和敌方计划；
•更快速的解决问题，以应对雾、摩擦、机会——战争的永恒特征；
•更迅速地开发通用、联合、认知的作战图，并在整个部队中更快地共享；
•更快地制定指挥官的意图、相关行动方案和计划；
•更快速、更相关的决策，更快地发布到有人、无人和人机作战团队和作战组织，能够以同步方式在作战空间的广度和深度上应用更多的区分效果。
因此，人机协同作战网络为美国式的算法战提供了作战体系结构。
准则八：完全接受算法战的原则将需要重新思考联合部队的发展。
系统对抗和系统破坏作战时代的到来，需要算法战和作战网络指挥控制的新概念；发展联合作战能力的新途径以及新的组织结构。所有这些措施的累积最终结果是快速作战，不太注重歼灭对方的力量，而更多地是引起对方心理上的崩溃和整个作战系统的失败。
不应低估算法战的心理方面。正如博伊德所解释的，敌人对系统对抗的概念可能会在两个关键方面被压倒：
创造一个快速变化的环境，快速清晰的观察，快速的节奏，快速的瞬变，快速的杀戮;或者你也可以反过来，抑制对手适应这种环境的能力[原文如此]…通过压制或歪曲你的信号来压制或歪曲他的观察。总是尽量保持不引人注意，至少比他更不引人注意。把对手的系统弄得一团糟，混乱不堪，导致他对你的行为反应不足或过度，而你的行为在他看来是不确定的、模棱两可的和混乱的。
压制和扭曲作战网络的特征会让人想起秘密行动和伪装、掩护、隐藏和欺骗。虽然这些在算法战中仍然很重要，但AI将改变寻找隐藏的游戏，使隐藏变得更困难，寻找变得更容易。此外，这里的“发现”包括摧毁任何发现的能力。因此，压制和扭曲签名必须借助一种新的“全方位的‘力量设计’”，以阻止中国打击美国关键信息节点的战略。系统破坏战争)。”
这样的部队设计是美国国防高级研究计划局（DARPA）马赛克战争计划的课题。联合作战概念应该以此为基础。
正如美国国防部高级研究计划局战略技术办公室（STO）主任蒂莫西·格雷森所说，马赛克战争：
[一] 这是一种“系统体系”的作战方法，围绕兼容的能力“瓦片”（想想传感器和射手之类的功能）而设计，而不是独特形状的“拼图块”（想想平台），它们必须安装在作战计划中的特定插槽中才能工作。
不是像F-35战斗机那样的精致平台，而是可以通过人工智能增强网络混合和匹配的精致功能技术节点（如先进的红外传感器）。在战场指挥官根据实时可用的能力建立作战计划之前，作战计划是不存在的——就像一个孩子用一堆乱七八糟的碎片拼出一艘乐高飞船，而不是用套件和蓝图。
这个概念的关键…是灵活性。我们要做的是……使我们能够创建一个我称之为作战体系结构的能力，这将是一个部队包……[并且]能够推迟决定作战体系结构将是什么，以尽可能接近需要的时间。
这样一个无限可塑的架构将有助于压制或扭曲敌方的友军作战网络的作战图，特别是在联合部队人机协同作战网络应用效果方面。因此，国防部的国防计划和未来部队发展应该修改，以更好地支持系统战争和思维以及联合部队能力的相关发展。例如，国防部长办公室可以为每个联合部队作战网络栅格设立跨功能小组（CFT），每个小组都有一个负责任的领导人。这些团队的任务是描述网格过程，以及如何逐步但稳步地改进网格过程。在这样做的过程中，他们会建议在每个网格中最大限度地利用AI支持的功能和自主性。例如，
·传感器网格的跨功能小组应该鼓励在尽可能多的联合部队传感器中插入机器学习算法。这将允许传感器自己寻找特定的物体和目标，并将他们的发现直接下载到效应器，而不需要将数据发送到中央处理节点。
·卡尔·冯·克劳塞维茨（Carl von Clausewitz）将战争的天才描述为“慧眼”（coup d’oeil），即一眼就能看到整个战场，确定决定性的一点，并决心投入自己的力量对抗它的能力。然而，今天的战场包含了整个作战区，由数千个多现象学传感器监控，提供了太多的数据和信息，任何人类指挥官都无法处理和理解。解决办法是让机器处理数据并从中学习，发现肉眼和大脑看不见的模式，并从中做出推断和预测。设计得当的、以人为中心的人机协作必将通过提供“心灵的眼镜”来帮助扩展人类的认知。换句话说，它将为一个有能力的指挥官提供一种手段，使其能够接收传感器网格收集到的全部数据和信息，确定敌方的计划和敌方系统体系中的决定点，并对其投入兵力。因此，C3I网格的跨功能小组应鼓励、开发和部署各种支持人工智能的分析师和指挥官决策支持工具。人机协作将是C3I网格流程的核心。
·效果网格的跨功能小组应该在每个操作领域支持所有类型的人-机和机-机战斗团队，并追求那些承诺有决定性战斗优势的团队。
·维持和再生网格的跨功能小组将承担双重责任，即发展能力，在持续攻击下维持和快速再生作战网络部队，以及维持和再生因系统破坏行动而受损的网络。
·一种选择是将维持和再生网格跨功能小组的范围限制在在激烈攻击下维持部队所需的能力范围内（例如，预测性准备；预见性维护；预测补给；无人运送物资、食物和弹药），并像中国那样，为信息竞争网格提供第五个跨功能小组。该跨功能小组将重点关注发动系统破坏行动所需的联合部队能力，以及重新对系统的联合部队系统造成损害所需的能力。
所有跨功能小组的工作将由人机协同作战网络的系统架构师监督，该架构师的工作将是建立共同的作战网络通信和数据标准，并监督系统作战所需的补充网络能力的发展。重要的是，系统架构师将开发概念上的协同作战网络的数字孪生体，可用于帮助开发作战网络能力和新的战术、技术和程序。系统架构师与国防高级研究计划局密切合作，还将使用数字孪生模型演示在实际操作条件下运行的新型人机协同作战网络，以及到2025年抵御系统破坏战的能力。在这些演示之后，将进行针对有能力的敌对势力的真实演习。证明我们的作战网络“经久耐用，皮糙肉厚”的能力，将实质上实现拒止的威慑。
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