李心悦 2021-12-24发布 阅读:2654次 ⋅ 兵棋推演   ⋅

“不谋万世者,不足以谋一时”。我们今天关注的兵棋推演历史大约有200年[i],计算机作战仿真不到100年[ii]。实际上,兵棋推演可以追溯的历史比这早得多。显然,为了看明白兵棋推演,不应只看近200年,更不应只看计算机诞生后不到100年这个阶段。

一、 基于历史经验的兵棋推演

兵棋推演源于战争经验的总结。基于历史经验的兵棋推演产生得最早,根据考古发现,不晚于公元前5世纪,迄今至少已有2500年了[iii](图1)。近200年西方的兵棋推演则是从2500年前东方的兵棋推演发展而来[iv]

1. 博弈的源头和原型

“博弈”这个概念,出自孔子的《论语·阳货》,指六博棋[v]。西方兵棋专家认为,首款兵棋原型是中国军事家孙子发明的“weihai”[vi],这是日语“围棋”的发音。因为西方最初从日本人那里接触围棋,并不了解围棋来自中国,更不了解围棋源于六博棋。产生于公元前5世纪之前的六博棋,已经包含了随机数发生器(六箸、茕)和太乙九宫模型(博局),成为社会上层的时髦活动[vii]。与六博棋同时代的《孙子兵法》,则是世界首部兵棋推演通用规则书。其中一些重大问题至今值得我们思考。例如,《孙子兵法·始计》篇提出庙算预测战争胜负的五大要素是:“道、天、地、将、法”[viii]。为什么把“道”置于首位?为什么不包括今天西方兵棋推演首推的要素武器装备?《孙子兵法》的论断是否对今天的兵棋推演有更深层次的启示?

2. 博弈文化在东方的奠基

历史迄今的考古发现表明,世界上没有哪一种文明,有像中华文明这样把博弈作为自身文化的重要组成部分,进而作为修身养性的一门学问来研习和传承。在中国,棋书与兵书的地位并列;被称为“文人四好”的琴、棋、书、画四大技能中,博弈位居第二;在中国的博弈文化传统中,一脉相承地把河图洛书等象数理论作为博弈工具的设计依据。今天我们使用的数字主要是定量的。但在中国象数理论中,数字主要是定性的。“无极生太极,太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦”,“数中有术,术中有数”,这些数字表述的是宇宙万物、社会万象中的矛盾及其转化关系[ix];在棋盘上,这些数字又变成了定量计算的筹码,象棋中差一步、围棋中差半目都会输掉全局。冯友兰先生著《周易是宇宙代数学》认为:周易用阴(--)阳(—)两个符号的不同排列,组成八经卦和六十四重卦,就像代数学中的公式一样,任何数目字都可以代进去,宇宙间的万事万物都可以代进去求解[x]。这对中国人形成定性与定量相结合的思维习惯有着重要的教化作用。著名的实例如毛泽东把围棋思维运用于抗日战争的战略指导:“敌我各有加于对方的两种包围,大体上好似下围棋一样,敌对于我,我对于敌之战役和战斗的作战好似吃子,敌之据点和我之游击根据地则好似做眼。在这个‘做眼’的问题上,表示了敌后游击战争根据地之战略作用的重要性。”[xi]

图1 东方博弈文化发展历程

3. 兵棋推演在西方的发展

唐宋墓葬考古出土了阴阳64格棋盘,因长宽均为八格,称为“八八象棋”[xii]。10世纪中国唐宋八八象棋演化成形制规则与今天国际象棋完全相同、采用阴阳64格棋盘的“蒙古象棋”;13世纪被蒙古大军带到了欧洲;15世纪欧洲人把棋子“炮”换成“后”,仍采用阴阳64格棋盘,改称“国际象棋”(图2);17-18世纪经过普鲁士人的一系列改进:增加各种指挥角色和作战单位的棋子,按比例尺绘制作战地图的棋盘,用骰子和概率表裁决交战结果的规则,于19世纪初发展为约翰·冯·莱茨尼兹的兵棋“克里格斯贝尔”,成为德国陆军兵棋的标准,被认为是现代兵棋的起源(图3)。19世纪末,美国人把德国陆军兵棋发展成海战兵棋,形成美国海军兵棋推演的标准。20世纪初日本引进美国海军兵棋推演,在日俄战争中获胜。在两次世界大战中,德国、日本、英国、美国成为应用兵棋推演最多的国家。二战后美国民间兵棋大发展,奠定了美国在海湾战争中的胜利。从这个历史进程来看,西方兵棋发展历程是现实化,科普化,容易与计算机接轨,为机器仿真兵棋推演完成了条件准备。(图4)[xiii]

图2 中国唐宋八八象棋经蒙古象棋演化为国际象棋

图3 国际象棋发展为西方兵棋推演的历程

4. 宇宙模型和数学模型

我们今天设计兵棋聚焦于建立数学仿真模型。东方博弈文化象数理论建立的则是宇宙模型[xiv],与如今霍金研究的膜理论和弦理论不谋而合:无极生太极(宇宙大爆炸),太极生两仪(0膜到1膜(弦)),两仪生四象(1膜(弦)到2膜(2维的弦)),四象生八卦(2膜(2维的弦)到3膜(3维的弦)),八卦生六十四卦(3膜(3维的弦)到6膜(6维的弦))[xv]。今天西方兵棋推演遇到的困境,恰恰缘自对宇宙和社会的认知不足。2020年全球突然爆发的新冠病毒疫情出乎所有人的预料。尽管多年来西方国家不止一次组织过病毒大流行兵棋推演,但在2020年的新冠病毒战争中还是束手无策。中国政府果断决策,全体国民积极配合,上下一心众志成城,迅速遏制了疫情发展,率先复工复学走出困境,靠的是 “积极不一定成功,消极一定失控”的底线思维。这种底线思维来自2500年来六博棋、象棋、围棋一脉相承的博弈教化国民 “胸怀全局,慎重一隅“的思维习惯。宇宙模型和社会模型描述总体,是系统科学的黑箱研究方法和系统工程学的总体设计,通过博弈逐步细化,可以过度到数学模型。而不是上来就搞数学仿真模型,只见树木,不见森林;无从下手,无所适从。

二、 基于机器仿真的兵棋推演

基于机器仿真的兵棋推演源于运筹学(OR)的发明,始自二战,迄今不到100年[xvi](图4)。

1. 机器仿真兵棋推演的条件

运筹学(OR)的发明早于计算机。大约在20世纪初,以兰彻斯特方程为标志的数学模型被发明出来,其后蒙特卡洛方法、杜派指数、搜索论、博弈论、排队论、库存论等运筹学理论和方法,基本都是沿着这条思路即数学仿真的思路来研究战争,大多数是半经验半理论的方法。普遍用于战争决策还是在1946年计算机诞生以后才变成了现实。因为过于庞杂的数学演算,人工是无法快速完成的,没有办法用在瞬息万变的战场上,所以我们说作战仿真的实际环境必须依托计算机,是机器使得数学仿真这一伟大发明有了实用价值。

2. 机器仿真兵棋推演的优势

随着武器装备的发展,战争的节奏越来越快,分工越来越细,技术军兵种越来越多,迫切需要有更快的工具完成传统的手工兵棋推演无法完成的快速推演任务。这样,基于机器仿真的兵棋推演就诞生了。机器仿真的兵棋推演的优势是明显的。首先,它能够用更短的时间,完成更大量数据的处理,从而使得以前手工兵棋推演不能够完成的诸如空间作战、多域作战、体系作战的双方对抗过程都能够轻松完成,并且准确记录推演进程,容易复盘。其次,机器仿真的兵棋推演无需对阵与裁判人员背记规则,而只是会操作就可以了,这样使得兵棋推演能够有更多的人参与,扩大了它的应用范围,这就是今天机器仿真兵棋推演越来越受到欢迎的基本原因。

图4 西方兵棋推演发展历程

3. 机器仿真兵棋推演的不足

由于机器仿真把兵棋规则隐含在程序之中,不能被对阵员与裁判员了解,所以往往胜利者不知道为什么能胜利,而失败者也不知道为什么会失败。推演的快速性使结果很快得出,使推演者误以为机器推演出的结果可以完全值得信赖。却忽略了战争是活人之间的对抗,规则是经常变化的,而机器仿真的规则不能随情况的变化而灵活修改,这样推出的结果,虽然具有一定的参考价值,但是在实际战争发生的时候,难以适应现实局面。这就是为什么手工兵棋推演如今还有市场的原因。2017年美国国防部提出重振兵棋推演,就是因为看到仅依赖机器仿真的兵棋推演,无法完成诸如“一带一路”、“疫情防控”这类新的战略策略对抗分析。近年,以“辩论”为对抗方式的矩阵式桌面兵棋推演应运而生并快速发展,可以说是一种新的基于历史经验的兵棋推演对基于机器仿真的兵棋推演的支持和补充。[xvii]

三、 基于机器学习的兵棋推演

机器学习成功的第1个证明是打败了国际象棋大师,第2个证明是打败了围棋9段选手。该技术始自上世纪90年代,迄今大约30年(图5)。

1. 机器挑战人类为什么从下棋开始

棋是结构化的工具。一步棋怎么走,有几种选择,选择之后会产生什么后果,都是确定的。机器也是结构化的工具。所以机器学习人的思维,最佳的起点是下棋。任正非说:大数据+云计算=人工智能。机器学习一个重要的前提条件是需要大数据。而围棋不需要,围棋的历史足够久,这得益于中国博弈文化所产生的大量围棋棋谱的积累。从隋唐时期的《敦煌棋经》,到宋、元、明、清、民国、当代,围棋的棋谱可谓汗牛充栋。在实现计算机检索以后,取用就更加方便了。据不完全统计,今天计算机数据库存储的围棋棋谱数以百万计,这就大大降低了机器学习人工智能实现的成本。人类最新科技人工智能在2500年后与东方博弈文化在下棋中邂逅并非偶然,其必然性来自六博棋、象棋、围棋正确建立的宇宙模型,及其定性与定量相结合的正确思维。

2. 兵棋建模的神似和形似

实战中管用的兵棋推演,与我们通常想象的兵棋推演往往大相径庭。再完美的计划一旦开始执行就立刻需要调整,战场上往往是“枪声一响,预案作废一半”,因为我们永远无法确定敌人从哪个方向用何种方式反击,能做的只是根据敌人的反应,兵来将挡、水来土掩而已。《墨子·公输》描述的“解带为城,以牒为械”:解下腰带围作城池,用木片当做云梯。以今天仿真技术的标准看,无论对于城池,还是对于云梯,都模拟得远不够真实。但这种兵棋推演却很管用,恰在于神似,而非形似。这说明临战前的兵棋推演:要在抓住要点,不失时机;而不在于面面俱到,越细越好。近年西方搞的各种疫情推演,具体到每个信息传递、每个岗位的操作,不可谓不细致入微。但是最核心的要素却没有包括在内,就是如何做到公众与政府高度保持一致,在突发事件到来时如何在全民中形成“料敌从宽,预己从严”的底线思维,让全国上下都认识到第一时间切断传染途径这个关键要点,使病毒在萌发之初就控制在一个极小的范围之内。这一点如果不能抓住,一旦扩散开来,抗疫支持系统就会崩溃,整个行动失败。最需要避免的结局,就是“总想一无所失,最终一无所得”。

3. 兵棋推演的人机协同

2015年,美国国防部副部长沃克就21世纪的战争发表演讲:“在一对一的象棋博弈中,机器总能击败最顶尖的象棋大师,可是当某棋手和机器进行合作,共同对战另外一台机器棋手时,胜出的往往是‘人-机’结合团队。机器智能无论如何发展,终究还是人的工具。机器不可能脱离人去发展,是因为机器发展的同时,也会导致人的发展。当人们习惯了语音输入的时候,人的信息交流能力就大幅提升;未来一旦实现脑机接口,人的思维速度就会跟上计算机。如今沃克的演讲演变成了“全域战”:美军联合部队将在“陆、海、空、天、网”等全部作战领域,与中国、俄罗斯等全球性竞争对手在各种烈度的冲突中展开较量。全域战的核心是跨领域协同,首先是人的协同。这又回到了道的问题上,“令民与上同意”才能够使人主动协同,形成巨大合力。而不会造成上下不同心,多条军舰“趴窝”的局面。在握有“道”的一方,跨领域协同一定会做得更好。上世纪50年代钱学森等科学家在新中国的感召下纷纷回国,带来了我国两弹一星所需的世界先进科学技术。说明只要得“道”,掌握新型武器装备的人,没有就可以变为有,有就可以变为好。这在某种程度上解释了《孙子兵法》庙算要素不提武器装备的原因。

图5 人工智能诞生后各种兵棋推演的发展历程

四、 基于无人战场的兵棋推演

随着军用机器人技术的发展,无人战场已经出现;预计10年后将演变成为主流作战样式,军队形式也会随之改变。

1. 战场无人化,需要兵棋推演的支撑

2019年9月14日凌晨,沙特两大石化厂——阿布盖格炼油厂和库莱斯炼油厂遭到不明武器的袭击。疑问一:谁干的?疑问二:袭击来自何方?疑问三:为何没被拦截?全世界专业机构做出解释之前的9月21日,一位昵称Alexander Cheung的“硬核兵棋玩家”,运用商业兵棋CMANO[xviii]复盘推演了袭击过程,网上发表《通过兵棋浅析沙特油田遇袭事件的真相》的报告,公布了结论:

1、沙特的预警雷达针对伊朗方向,不能及时发现从相反方向低空来袭的巡航导弹。

2如果通过航线规划绕过沙特预警雷达的预警方向,巡航导弹可以毫发无损。

3、即使来袭目标在防空导弹的拦截区域之外,仍然可以用战机拦截巡航导弹,但由于预警雷达发现来袭导弹过晚,战机来不及升空。

战事发生一周之内,一位业余玩家就利用开源的商业兵棋完成了复盘推演,并发表了颇具专业水准的分析报告,其结论并不比一些国际军事专业研究机构和专家的分析逊色。这不无意外地提示人们:兵棋推演的普及将会伴随战场无人化的发展而发展。而无人的战场背后的支撑,是更多更好地掌握兵棋推演的人。

2. 指控后置化,棋手在游戏中成长

1983年,美国好莱坞推出开黑客影片先河的《战争游戏》。时值冷战高峰,苹果Mac机尚未诞生,电脑还只是科学怪才的专属玩具。能够自由进入学校电脑系统改动考试分数,因此全无学业之忧的电脑天才大卫·莱特曼,整天沉迷在战争游戏里,一天偶然闯入"北美空防系统"(NORAD)的一台超级电脑,用它玩起了"第三次世界大战"的战争游戏,虽然他退出了游戏,但对两个超级大国的电脑来说,兵棋推演并没有结束,即将发生一场战争灾难…… 这部电影的原意是暴露年轻人黑客活动的潜在危害,结果反而激发了年轻人对黑客技术的好奇和向往,许多黑客级的兵棋玩家在其影响下一代一代成长起来。

33年后的2016年,好莱坞再次推出大片《天空之眼》。这一回可不是虚构的故事,它源自美英在东非的实战。凯瑟琳上校率英国情报机构追捕一名女性恐怖分子长达六年,经美军无人机跟踪侦察,在秘密基地找到疑似她的身影,“捕食者”无人机操作员发现该名恐怖分子正与他人密谋自杀炸弹攻击,凯瑟琳下令无人机发射导弹将其歼灭。影片展示了潜入住宅的“甲虫”无人机,以及几千公里之外的遥控操作员如何通过远程指控系统进行人脸识别定位目标,完成定点清除任务的全过程。

早在1991年海湾战争时,美军飞行员就体验过兵棋给他们带来的优势。一遍又一遍的虚拟战斗过程,让他们对未来作战了如指掌。当这场碾压性的胜利现实到来时,他们快乐的回味是“像打游戏一样”。

3. 兵棋战争与兵棋军队的时代

今天的无人战争又比海湾战争前进了28年,正如《天空之眼》展示的情景,虚拟变成了现实,用兵棋推演直接消灭目标。

智能战争,指挥控制由计算机网络系统自动完成,司令部的功能被替代,扁平化管理得以实现。无人作战平台之间没有了复杂的人事关系,联勤保障也大大简化,军队7X24小时保持戒备状态。唯一需要保证的是能源充足、技术完好。这并不比管理一个电子游戏厅复杂,所需要的金钱和人力资源也大体相当。于是,整个指挥与控制系统基本等同于兵棋推演软硬件系统。

网络智能时代的兵棋推演更加开放,更加合于东方博弈文化。王飞跃老师认为:Intelligence有两个含义:智能和情报,是一枚硬币的两个面,由知识连接起来。用“中国传统的‘阴阳鱼’来表示这种观点就很直观:阳为智能,阴为情报。人工智能之阳加上搜索技术之阴,就是构建智能系统的根本之道”[xix]

今天的各种兵棋推演系统被开发成商业版(如CMANO),民间玩家(如Alexander Cheung)可以用其推演现实战事(如复盘沙特油田遭袭),更完备的作战筹划从海量推演中产生,指挥控制能力大大提升的同时,兵棋推演不再是少数军人的专属。

一个新的时代即将来临:

兵棋推演+智能武器=兵棋战争

推演棋手+智能武器=兵棋军队

五、 兵棋推演发展的历史脉络

图6 各种兵棋推演存续年代

纵观2500年来兵棋推演发展的历史,我们看到以下脉络:

1. 新的兵棋推演诞生,旧的兵棋推演没有消失(图6);

2. 昨天有价值的兵棋推演,今天仍然有价值;

3. 各种兵棋推演优劣互补;

4. 在兵棋推演历史上,中国不是只有输入,也有输出,而且是顶层设计输出;

5. 在战争中被证明有效的原则,在兵棋推演中同样有效;

6. 在兵棋推演的发展过程中,人的地位并没有降低,反而更加提高;

7. 工具进步了,人会更进步,工具是辅助人的而不是代替人的;

8. 不能轻易否定前人的结论,看不明白,也许是因为我们研究的层次还不够;

9. 以更大的视野,看更长的历史,才能够更逼近真理;

10. 以事实为依据,以逻辑为手段,是兵棋推演研究的不二法门。


作者:杨南征,南征兵推研究院院长,原军事科学院研究员、博士、兵棋设计师



[i] 世界兵棋界公认现代兵棋原型是普鲁士宫廷战争顾问冯·莱茨维茨及其儿子炮兵中尉约翰·冯·莱茨维茨于1811-1824年发明的克里格斯贝尓(Kriegsspiel)。Peter P. Perla, The Art of Wargaming, p. 8.另见“Reisswitz the Elder,” Militair Wochenblatt, No. 73, unpublished translation by William Leeson.

[ii] 世界仿真界公认作战仿真源于美国于第二次世界大战中开创的运筹学方法。Philip M. Morse, and George E. Kimball, Methods of Operations Research, p. 1.

[iii]《中国博弈文化史》,宋会群、苗雪兰著,社会科学文献出版社2010年8月版第143页。

[iv] Peter P. Perla, The Art of Wargaming, p.17-23

[v] (宋)陈道祥撰《论语全解-阳货第十七》,文渊阁四库本。

[vi] Peter P. Perla, The Art of Wargaming, p.15

[vii] 《论语-阳货》:”饱食终日,无所用心,难矣哉!不有博弈者乎?为之,犹贤乎已。”如果整天吃饱了心没地方用,也令人难受。不如玩玩六博棋,也像个有才有德的人。

[viii] 郭化若《孙子今译》中华书局1962年11月第一版,《计篇》第1页。

[ix] (元)严德甫、晏天章《玄玄棋经》,(元)虞集序,明万历汪廷訥重刻本:“夫棋之制也。有天地方圆之象,有阴阳动静之理,有风雷变化之机,有《春秋》生杀之权,有山河表里之势。世道之升降,人事之兴衰,莫不寓是。”

[x] 《周易是宇宙代数学》,冯友兰著,1985年1月19日《团结报》,《新华文摘》1985年第四期全文转载。

[xi] 《抗日游击战争的战略问题》毛泽东著,新华日报馆1938年5月印行。

[xii] 《古锦图案集》王端编,四联出版社1955年2月1日版,第43页。

[xiii] THE WAR GAME,Garry D.Brewer and Martin Shubik,Copyright 1979 by The Rand Corporation,P. 45-57.

[xiv] 《中国博弈文化史》,宋会群、苗雪兰著,社会科学文献出版社2010年8月版第144页。

[xv] 《网络为什么需要从高维来理解——互联网弦论系列谈之二》,姜奇平,互联网周刊2018年13期,http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-HLZK201813020.htm

[xvi] 《战争中的飞机,第四种武器的出现》弗莱德雷克-威廉-兰彻斯特发布于1916年;《现代作战模拟》王寿云著,知识出版社1984年1月版第29页。

世界上第一台电子计算机出现于20世纪40年代,用于防空武器的火力控制计算。《中国军事百科全书-军用电子计算机、军事系统工程分册》军事科学出版社1992年版第1页。

[xvii] 《重振兵推:扫除兵棋推演道路上的障碍!》中国指挥与控制学会官网,2019年10月26日发文,https://www.sohu.com/a/349810059_358040

[xviii] 全称Command: Modern Air/Naval Operations,缩写为CMANO,译作“指挥:现代海空作战”。

[xix] 中国指挥与控制学会常务理事、《指挥与控制学报》主编王飞跃:新智能时代颠覆情报的未来,https://www.sohu.com/a/313303905_358040


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