装备保障计算机兵棋推演规则体系研究
随着计算机技术的发展,兵棋由手工兵棋发展到现代计算机兵棋,但规则作为兵棋系统的核心要素并没有发生变化。首先在探讨装备保障兵棋规则的特点及构建原则的基础上,结合规则的构建方法,构建了基于计算机的装备保障兵棋规则体系,并对该规则体系内容进行了提取,完善了规则体系的内容,为装备保障兵棋推演系统的实现提供一定的指导作用。

棋子、地图、规则是手工兵棋的三大组成要素。棋子和地图是手工兵棋系统的实体基础,是客观存在的特定表现;规则是手工兵棋系统运行的依据,它是对系统推演的说明解释以及对作战领域知识的概括、总结和抽象,规则是否合理,直接关系推演分析结果的可信度,规则是兵棋的核心要素。随着计算机技术的发展,兵棋由传统的手工兵棋发展到现代计算机兵棋,但规则作为兵棋系统的核心要素并没有发生变化。装备保障计算机兵棋推演系统是现代计算机兵棋技术在装备保障领域的功能应用,通过模拟战时装备保障活动,可以训练装备指挥员的指挥能力及对战法的运用能力,并能对保障方案进行过程推演和评估优化。而构建准确反映实战过程中装备保障活动基本运行规律的装备保障兵棋规则体系是实现装备保障兵棋推演功能的关键。
一、装备保障兵棋规则体系的构建
装备保障兵棋规则是为规范装备保障兵棋推演的运行过程和裁决保障效果而做出的具体规定,其来源主要是对历史战争的总结和演习、试验数据的抽象,以及对兵棋推演设置与运行原理的提取,本文研究的规则体系以战术级装备保障活动为主。
1、规则体系特点
格式规范化。实现计算机兵棋推演的功能,需要软件开发人员与军事专业人员协作,尤其是装备保障兵棋规则体系在系统中的实现,军事专业人员依据经验知识将战争原则转化为规则体系,软件开发人员将规则体系的具体内容嵌入到系统中去,实现军事专业人员的功能需求,因此规则体系必须采用规范化的格式进行描述,使其既满足软件开发人员的认知能力,便于从规则体系向软件代码的转换;又能满足军事人员的思维习惯,把非格式化的经验和原则具体化为结构清晰的军事规则。
简洁准确性。相对手工兵棋的规则内容,计算机兵棋规则内容应该更强调简洁性,因为基于计算机的兵棋推演实现过程比较复杂,而计算机的处理能力有限,不可能模拟到现实世界的所有因素,往往需要忽略一些次要因素和不可测量因素,以保证系统的可操作性和推演过程的流畅,甚至是实现实时推演,因此在构建规则体系时应尽量把握简洁性的原则。但是规则的准确性是根本,强调规则的简洁性必须建立在准确的基础上,确保推演的真实和流畅。
统一兼容性。任何装备保障都是为作战服务的,同样,装备保障兵棋推演也是为作战兵棋推演服务的。装备保障兵棋推演必须考虑与作战兵棋推演的对接问题,保障推演的初始数据来源于作战推演,结果数据反馈给作战推演,因此这就要求两者的规则体系在区分差异的前提下,必须统一兼容,即在统一的参考系下,确定与作战部队的战斗力值关联的装备保障兵棋规则参数取值,确保保障推演结果的有效性和溯源性。
2、构建原则
(1)依托手工兵棋规则
计算机兵棋系统是在遵循手工兵棋基本原理的基础上,依托计算机技术,将推演的功能以软件运行的形式实现的,因此计算机兵棋系统的规则体系必须也是在发展手工兵棋规则的基础上,结合计算机技术,使规则体系嵌入在软件中,以实现对推演活动的支撑,所以要保证装备保障规则体系的可用性,必须在把握手工兵棋规则体系的基础上进行研究。
(2)与兵棋系统相匹配,与保障业务相适应
装备保障兵棋规则体系依存、作用并服务于装备保障兵棋推演系统,因此应本着与装备保障兵棋推演系统相匹配,按照系统的推演过程中的阶段划分来建立相应的推演规则;与战时装备保障业务活动相适应,按照战时装备保障业务的内容和理论成果建立相应的业务规则。
3、规则体系
以手工兵棋规则体系为基础,结合战时装备保障理论以及装备保障兵棋推演系统的特点和规律,我们提出基于推演流程和业务活动的规则体系构建方法,将装备保障兵棋推演规则体系划分为:系统推演组织规则、实体业务关联规则和补充规则,其中实体业务关联规则分为实体行为规则、交互裁决规则和效果评估规则。装备保障兵棋推演流程如图1所示。

 

图1 装备保障兵棋推演流程简图

系统推演组织规则主要是对推演的说明,是推演训练人员在开始推演之前,需要重点学习的内容,它通常包含推演想定管理、推演机构设置、推演模式和推演流程的说明等规则;实体业务关联规则主要是推演实施阶段对保障活动的抽象描述,包括实体行为规则、交互裁决规则和效果评估规则,实体行为规则区分为实体断言规则、实体约束规则、业务行动规则、战术行动规则、实体命令关联规则。交互裁决规则区分为战术裁决规则、器材供应裁决规则、弹药供应裁决规则、抢救裁决规则、抢修裁决规则、机动裁决规则。效果评估规则包括推演过程数据采集规则、业务数据处理规则、分析评估规则;补充规则是影响装备保障活动其他因素的总结抽象,如在特殊战场环境下或基于新的作战理念等条件下,核战补充规则、情报获取补充规则、战斗精神补充规则、偶然因素概率规则等内容。
二、装备保障兵棋规则的制定

1、装备保障兵棋规则要素
系统推演组织规则的内容具有说明规定性,规定了推演实施模式、机构设置以及推演组织管理等,通常可以理解为推演系统的指导性文书,其要素一般不具有普遍性。组成实体业务关联规则的要素一般包含时间、空间、敌情、我情、战场环境、参考系六类要素。
时间要素分为绝对时间和相对时间,绝对时间指现实中的天文时间,是系统推演的流程时间;相对时间是用于限制相对独立的保障事件的时间参考。
空间要素是指限制事件或实体的地域、方位、速度、距离等的空间信息数据。
敌情要素是通过情报信息触发的敌方信息数据,主要包括敌方兵力、企图、部署、战斗力值、机动力值等属性。通常情况下,只有装备保障力量在进行战术防御时,系统调用该部分规则数据,进行战术防御结果裁决。
我情要素是指与保障业务相关的实体信息,一般是保障力量和被保障对象的情况信息,通常表现为保障能力、保障类型、机动力值、空闲保障力量以及战损评估程度、弹药需求量、种类等信息。
战场环境要素是指地理信息,主要是对兵棋地图中的道路交通、地形信息、气象环境等信息对机动和展开保障业务的描述。
参考系是规则体系的数据与棋子基本数据关联的参照标准,是系统进行数据裁决的基础,参考系的建立保证了棋子的数据信息与规则的数据信息相一致,实现了推演过程中数据动态变化的平衡性。
2、规则的提取
(1)系统推演组织规则
推演想定管理规则是对想定内容制定的格式化规范,以及对内容更改权限的规定,通常以系统文书的形式存在,例如规范装备保障推演想定的内容要素、文书格式,确定初始兵力、推演地图信息,设置部分推演席位可以更改想定内容的权限等等,方便软件开发人员或推演组织者进行想定录入,并可以在军事专家对推演提出异议后,完善推演活动。
推演模式流程规则包含在系统设计文书中,推演模式的选择需要系统开发的支撑,如推演模式可以规定为在线式推演或离线式推演,推演流程可以采用实时制、回合制或实时制与回合制相结合的方式,但选择的前提是系统具备这些功能。此外还规定了推演的次序和推演阶段设置等,如回合制模式下推演的先手方为哪一方;通常推演划分为作战准备阶段、实施阶段、总结评估阶段,另外还可以根据推演内容的特殊性,在实施阶段进行阶段再次划分,推演特定的训练科目。
推演机构设置规则确立推演组织机构、推演训练席位以及各部门的职能范围,这部分规则是根据训练内容、训练规模或组训者的意图随时变化的,如设置军事专家席对推演进行监督评判,推演人员席可以根据需要设置不同的席位,同时对各部门机构进行权限的规定。
(2)实体业务关联规则
①实体行为规则
实体断言规则是对装备保障推演的业务范围、边界及实体分辨率等的界定,通常兵棋系统不可能模拟现实中所有的保障活动,而应该根据研究重点有选择的确定推演活动和选择相应的实体,确定是战术级、战役级或战略级保障推演,并依此建立兵棋棋子。如确立战术级装备保障推演,通常建立师团级的保障力量棋子,对不相关的友军作战力量和敌方力量可以不考虑进推演系统,那么完成推演一般就需要建立前进保障力量棋子、伴随保障力量棋子、各种仓库棋子等,同时对各棋子的属性进行明确,主要是是否可以承担维修、弹药供应、器材供应等任务。
实体约束规则是为了反映现实世界中原型实体的属性和特点,在规则中设立的约束原则,主要包括指挥约束、通信约束、能力约束等。指挥约束主要确立兵棋棋子隶属关系,明确权限、责任和相互联系方式,可以在棋子属性中确定执行任务的触发条件;通信约束是保障需求、棋子交互、命令接收、任务报告等信息传递的规范;能力约束描述了棋子可以做什么的属性,如指挥、机动、运输、维修、供应等,是对棋子能力值定量或定性的约束,如棋子不具备运输能力,那么弹药或器材供应活动是不能展开的。
业务行动规则是推演业务活动中规则的主要承担者,是棋子实现业务活动的响应机制。装备保障业务行动由若干动作按照一定的逻辑关系,依因果顺序和时间顺序构成,装备保障业务行动通常包括弹药供应、器材供应、装备维修等,动作主要区分有机动、待命、停止、装载、卸载、抢救、抢修、保障展开、拖救、牵引、归建等,如实现弹药供应业务的过程,主要是依时间顺序,首先触发棋子机动,利用规则和基础数据库信息,判断地理信息,确定机动速度和机动路线,到达预定弹药仓库,判断棋子停止并进行弹药装载,而后重新判断机动速度和路线,到达被保障对象区域,判断是否满足保障展开条件,进行弹药卸载,保障结束后棋子依归建规则返回或接受新的保障任务。整个过程以时间为主线调用相应的规则,完成棋子的业务工作流程。
战术行动规则是保障力量棋子在推演过程中受到敌方威胁时调用的规则,因为现代战争全域性,该规则在整个推演过程中随时都有可能调用,为了确保随时可以性,将其区分为控制规则和执行规则。控制规则是触发执行规则的条件,当控制规则判断棋子受到威胁时,触发执行规则,判断棋子的战术行动;执行规则通常包括战术机动规则、防御规则、隐蔽规则,如根据敌军威胁等级和威胁半径以及友军保障需求紧迫度,棋子可能选择的机动路线。
实体命令关联规则建立了推演指挥席位与棋子命令交互的关系以及更改棋子命令的权限。如推演指挥席位对选定棋子下达部署、抽组等命令后,推演系统对命令的实现。还如推演设置多个推演训练席位时,棋子展开业务工作后,不是所有的推演训练席位可以对棋子的活动进行更改,即保障命令下达后,不可随意更改。
②交互裁决规则
交互裁决规则是对推演棋子展开的业务行动或动作的结果进行定量或定性判定的抽象,改变交互棋子的实力、状态等属性信息,结合气象地形等各类修正系数,判断保障任务的完成程度和友军作战力量棋子的战斗力恢复情况。如战术裁决规则根据敌方威胁等级和威胁半径,对保障棋子选择不同的机动路线、隐蔽措施或防御手段,而产生的战术损耗指数;弹药供应裁决规则根据推演系统的绝对时间和相对时间因素的作用以及保障棋子供应能力,判断被保障棋子弹药的恢复值;抢修裁决规则根据相对时间因素和保障棋子的技术能力值,综合战场环境及补充规则的部分因素,在系统的绝对时间点,判定维修的定性结果或定量效果;机动裁决规则与业务行动规则和战术行动规则中关于机动的规则部分共同作用,结合地理信息数据,裁决棋子的机动速度和机动距离。
③效果评估规则
推演过程数据采集规则主要是确定采集推演中涉及到的评估指标体系参数以及数据采集时机。如在棋子机动过程中,棋子机动速度的提取;对不同等级的损伤装备,保障力量棋子所用的维修相对时间以及棋子从接收命令到维修任务完成的相对时间等数据的采集。
业务数据处理规则主要是确定装备保障评估指标体系,明确相应的参数和权重,制定规则算法,如建立一级指标装备抢修效能,二级指标装备抢修任务完成率、装备抢修消损耗率、装备抢修平均时间等,三级指标装备抢修消耗比、装备抢修损耗率、装备抢修平均响应时间等,根据确立的指标体系,构建一定的算法。
3、补充规则
情报获取补充规则是推演训练人员进行指挥决策的重要参考,系统根据获取的情报进行态势显示和敌情信息提示,如友军提供了敌军活动区域的情报后,则规则判断,系统提示指挥员危险区域或态势显示敌方兵力棋子,则保障棋子进行活动时可以避开该区域。战斗精神补充规则是结合我军政治特色而制定的,比如战前作战动员能够增强棋子保障力值,改变相关指标的权重等。偶然因素概率规则是根据历史经验或部队演习提供的参数对保障活动中发生偶然事件的归纳总结,其原理对应于手工兵棋用掷骰子的方法确定推演的结果,该规则与交互裁决规则共同影响推演结果。
三、总结
装备保障兵棋规则体系是实现装备保障兵棋推演的关键因素。兵棋规则的构建过程是一个抽象复杂的过程,也是一个渐近的、不断丰富完善的过程。本文在探讨兵棋规则的特点以及构建原则的基础上,结合规则的构建方法,构建了基于计算机兵棋的装备保障兵棋规则体系,并对该规则体系进行了提取,但规则的构建是为了使软件开发人员能够更好的去理解并完成运行实现,今后将对装备保障兵棋规则体系的运行方法进行细致深入的研究,实现装备保障兵棋规则体系在系统中的应用。