Субъективные аспекты применения математического моделирования военных действий в работе органов военного управления

ВОЕННАЯ МЫСЛЬ № 10/2011, стр. 49-53

Субъективные аспекты применения математического моделирования военных действий в работе органов военного управления

Полковник О.В. ТИХАНЫЧЕВ,

кандидат технических наук

ТИХАНЫЧЕВ Олег Васильевич родился 30 октября 1965 года в городе Шуя Ивановской области. Окончил Казанское высшее военное командно-инженерное училище (1988), Михайловскую артиллерийскую академию (1997). Проходил службу в должностях командира взвода, заместителя командира батареи в ГСВГ и СКВО. С 1997 года - в 27 ЦНИИ МО РФ на должностях научного сотрудника, начальника отдела, ведущего научного сотрудника научно-исследовательского управления.

В 2005 году защитил диссертацию кандидата технических наук. Автор более 100 научных трудов. Профессор Академии военных наук.

В СОВРЕМЕННЫХ условиях приоритетным направлением реформирования Вооруженных Сил Российской Федерации является повышение эффективности их применения, в том числе за счет автоматизации управления войсками (силами). Под автоматизацией управления войсками (силами) понимается процесс оснащения штабов, пунктов управления и боевых комплексов средствами электронно-вычислительной техники и использования их в работе органов управления.

Интеллектуальной составляющей комплекса средств автоматизации автоматизированной системы управления войсками (АСУВ) является программное обеспечение, которое делится на общее, общесистемное и специальное. Специальное программное обеспечение (СПО) АСУВ состоит из расчетных, информационных задач и математических моделей. Последние выполняют существенную роль в процессе планирования операций (боевых действий) и управлении войсками (силами), обеспечивая прогнозирование развития обстановки и сравнительную оценку эффективности принимаемых решений.

В статье «Моделирование вооруженного противоборства: перспективы развития» был рассмотрен ряд важных аспектов применения математического моделирования в военном деле. Но «за кадром» остались субъективные факторы, хотя на практике они оказывают существенное влияние на использование математического моделирования в процессе организации операций (боевых действий). Субъективные причины ограниченного применения математического моделирования в практической работе штабов не получили должного освещения в последующих публикациях, касающихся математического моделирования. Так, в статье «Проблемы автоматизации интеллектуальной поддержки принятия решений общевойсковыми командирами в тактическом звене» отмечается, что математические модели должны являться важнейшим компонентом АСУВ, но они так и не нашли широкого применения в процессе принятия решения на бой и управления им. Почему это произошло, не уточняется. Рассматриваются преимущественно недостатки существующих моделей и объективные технологические факторы, мешающие использованию математического моделирования. Субъективные причины упоминаются вскользь.

Вместе с тем в военной области, характеризуемой ожесточенным противоборством и высокой личной ответственностью лица, принимающего решения, наличие субъективного фактора представляет собой не просто неизбежное, а и закономерное явление. В условиях неполной информации опытные командиры (начальники) способны формулировать правильные решения на интуитивном уровне. При этом обычно они исходят из своих субъективных представлений о важности различных критериев оптимальности и эффективности возможных альтернатив принимаемых решений. Именно это часто порождает субъективное неприятие результатов математического моделирования, что в конечном счете может приводить к серьезным ошибкам в планировании и боевом управлении.

Таким образом, наличие субъективных факторов, сдерживающих применение математического моделирования в военном деле, - реальный факт, требующий осмысления и принятия соответствующих мер.

Чем же конкретно определяются случаи субъективного неприятия применения математического моделирования должностными лицами органов военного управления (ОВУ)? Причин много, и проявляются они как на этапах разработки, так и на этапе использования математических моделей.

Основными причинами неприятия любого новшества, как уверяют психологи, являются непонимание его сущности, незнание особенностей и неумение его применять.

Существующий порядок применения СПО АСУВ подразумевает, что должностное лицо - пользователь АСУВ достоверно знает принятые при разработке СПО ограничения и допущения, границы применимости математических моделей из состава СПО. Именно в этих границах проводятся проверки и испытания элементов СПО, подтверждающие его работоспособность и адекватность. Это в полной мере относится к математическим моделям как составной части СПО. Теоретически должностные лица ОВУ, применяющие компоненты СПО в своей практической деятельности, должны понять границы применимости математической модели при внимательном изучении эксплуатационной документации на составляющие части СПО. Понять, запомнить и всегда ими руководствоваться. К сожалению, эта идеальная ситуация на практике реализуется не всегда, в первую очередь из-за несовершенства организации процесса обучения должностных лиц ОВУ работе на средствах автоматизации.

Еще одна проблема - проблема разделения ответственности за принимаемые решения между пользователем модели и разработчиком ее математического аппарата. Если в технических системах разделение ответственности за ошибки эксплуатации между разработчиком и пользователем прописано в соответствующих ГОСТах и технических регламентах, то для программных средств таких документов пока нет. Высокая степень ответственности должностных лиц ОВУ за результаты своей деятельности вкупе с неуверенным пониманием границ применимости моделей порождает у должностных лиц определенные опасения при использовании математического моделирования в практике планирования реальных операций (боевых действий). Без решения этой проблемы обеспечить полноценное использование математического моделирования в практике работы ОВУ невозможно.

Существенно влияет на внедрение математического моделирования в практику деятельности ОВУ нерациональность компоновки интерфейсов создаваемых промышленностью математических моделей. В настоящее время при разработке программ этому аспекту уделяется недостаточно внимания. Не добавляют оптимизма инженерная психология и эргономика: занимаются они преимущественно режимами работы оператора и оборудованием рабочих мест, но не качеством интерфейсов программ.

В то же время с развитием информационных технологий, повышением возможностей вычислительной техники звеном, замедляющим принятие решений в автоматизированных системах управления, все чаще становится человек. И причиной здесь является интерфейс программы, тормозящий как процесс ввода исходных данных, так и анализ результатов моделирования. Ведь именно интерфейс - основной элемент общения пользователя и программы. Зачастую именно удобством интерфейса определяется, будет ли пользователь в критические моменты обращаться к программе, сможет ли он быстро провести расчеты и проанализировать их результаты.

Плохо, что творческая и «штучная» работа по созданию интерфейсов программ и выработке подходов по их унификации, выполнить которую может только специалист с широким оперативным и техническим кругозором, вообще не относится к научной деятельности. При этом отсутствие унифицированных подходов к интерфейсной реализации математических моделей и информационно-расчетных задач существенно снижает их пользовательские свойства, затрудняет освоение должностными лицами и внедрение в деятельность ОВУ.

В соответствии с руководящими документами в создании интерфейсов моделей и задач из состава СПО АСУВ принимают участие две категории разработчиков: сотрудники НИУ Министерства обороны, ведущие военно-научное сопровождение создания АСУВ, и разработчики программного обеспечения на предприятиях промышленности. Все они как минимум специалисты в использовании компьютерных технологий. Но эти навыки могут играть и отрицательную роль. Специалист неосознанно создает интерфейс модели «под себя», а не под офицера штаба, работающего в условиях жесткого дефицита времени и являющегося специалистом в военной области. Да и логика программиста зачастую отличается от логики обычного человека. Недаром шутят, что нормальный человек считает, что в килобайте 1000 байт, а программист уверен, что в килограмме 1024 грамма. В результате этих различий простота интерфейса при разработке часто жертвуется в угоду некоторым дополнительным качествам и возможностям, которые кажутся необходимыми программисту. Как следствие - трудности в освоении интерфейсов моделей и задач должностными лицами ОВУ, нежелание работать с ними при решении практических задач.

Устранить негативное влияние данного фактора можно только изменением существующего порядка разработки СМПО, обеспечив более тесное участие в процессе разработки конечного пользователя математической модели. Для этого целесообразно ввести обязательный этап (этапы) опытной эксплуатации элементов СПО в макетном исполнении с привлечением должностных лиц ОВУ. По итогам этапа необходимо предусматривать доработку элементов СПО в части организации интерфейса программ. Кстати, мировой опыт разработки программных средств показывает, что любая используемая при этом технология (каскадная, спиральная или макетная) обязательно содержит этап макетирования, по результатам которого дорабатывается программное обеспечение, в том числе его интерфейсная часть.

Немаловажно и личное отношение каждого должностного лица к результатам математического моделирования. Отношение это может выражаться в общем недоверии к результатам, полученным с применением неизвестного математического аппарата, и формироваться в ходе «общения» с моделями. На последнем следует остановиться особо.

Не секрет, что порой должностные лица ОВУ, не удовлетворенные результатами моделирования, пытаются различными способами их скорректировать. Хорошо знающий модель пользователь (оператор) может «сыграть» различными факторами так, чтобы повлиять на результаты в нужную сторону. Когда же он становится лицом, принимающим решение, у него создается мнение, что модель может показать любой результат, было бы только желание. Мнение это глубоко ошибочное и возникает от незнания особенностей математического моделирования. Да, результат моделирования можно слегка подкорректировать, изменив какие-либо исходные условия организации действий противоборствующих группировок, относящиеся к категории неопределенных и выбираемых оператором в установленных границах. Но вот подтасовать результаты, не меняя исходные данные, невозможно, особенно, если модель используется для сравнительного анализа вариантов применения войск (сил) при прочих равных условиях. Сами результаты могут меняться, а вот тенденцию изменения ситуации модель все равно покажет верную.

Подход к разрешению этой ситуации, на наш взгляд, тот же - привлечение должностных лиц к разработке математического аппарата, который закладывается в СМПО, создаваемое для автоматизации их деятельности. В первую очередь это относится к формализации моделируемого процесса и формированию системы допусков и ограничений.

Привлечение должностных лиц ОВУ к разработке СМПО, в частности для описания аппарата математических моделей, является непростым путем. Это требует от заказчика и промышленности определенных усилий не только технического, но и организационного, а порой и образовательного плана. Но имеющийся в 27 ЦНИИ Минобороны практический опыт подобной работы свидетельствует о эффективности такого метода. Разработка ряда методик оперативных расчетов совместно с офицерами ОВУ показала, что впоследствии программные средства, реализующие совместно созданный математический аппарат, воспринимаются должностными лицами намного лучше. Знание применяемого в программных средствах математического аппарата, границ его применимости обеспечивает доверие к результатам моделирования.

Таким образом, анализ субъективных факторов, мешающих применению математического моделирования в практической работе ОВУ, показывает, что имеющиеся недостатки являются системными. Они не зависят от конкретного разработчика СПО и выбранного им подхода к созданию СПО АСУВ: функционального, структурного или процессного. Для их устранения необходимо менять порядок как создания математических моделей, вводя обязательные этапы, предусматривающие участие будущих пользователей моделей в их разработке, так и порядок подготовки должностных лиц ОВУ к работе с ними.

Кроме того, стоит остановиться еще на одном субъективном факторе недоверия к математическому моделированию, возникающему в случаях, когда представители промышленности необоснованно часто дорабатывают математические модели или пытаются их внедрять там, где в этом нет объективной необходимости.

Анализ зарубежного опыта показывает, что наиболее приемлемым является постепенное наращивание возможностей математических моделей за счет их модернизации без кардинальной переделки математического «ядра» и, конечно, применение математического моделирования для планирования операций (боевых действий) только там, где это действительно необходимо, где для этого есть условия. К сожалению, у нас нередко все происходит с точностью до наоборот. Необоснованно частая доработка моделей, распространение математического моделирования на сферы, где оно не применимо (например, на уровень «батальон - рота (батарея) - взвод»), субъективно снижает доверие к процессу применения моделей при планировании военных действий, дискредитирует саму идею математического моделирования.

Итак, в целях уменьшения негативного влияния субъективных факторов на применение математического моделирования в практике работы ОВУ необходимо повысить знания и умения пользователей СМПО и преодолеть нежелание разработчиков учесть их требования (преодолеть под твердым руководством заказчика АСУВ, при помощи ОВУ и организаций, осуществляющих военно-научное сопровождение работ).

Для этого необходимо:

совершенствование порядка разработки математических моделей, включение в процесс разработки обязательных этапов макетирования и апробации макетов в ОВУ; изменение отношения (повышенное внимание) к созданию программных интерфейсов математических моделей из состава СМПО АСУВ;

корректировка руководящих документов, определяющих содержание этапов разработки математических моделей;

оптимизация процесса подготовки должностных лиц, применяющих математические модели в составе СПО комплектов средств автоматизации пунктов управления.

Реализация этих мероприятий позволит математическому моделированию занять достойное, подобающее ему место в процессе организации операций (боевых действий) и управлении войсками (силами).

Военная Мысль. 2009. № 7. С. 12-20.

Военная Мысль. 2009. № 9. С. 43-53.

Зарубежное военное обозрение. 2006. № 6. С. 17-23; 2008. № 11. С. 27-32.