是時候重視電腦兵推與模擬的士氣因素
2022.04.22
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壹、新聞重點
新一階段的「俄烏戰爭」(the Russo-Ukrainian War)自2022年2月24日開打以來，其戰事發展屢屢跌破外界眼鏡。特別是烏克蘭全國上下團結一致，充分利用西方國家所提供的軍事技術與物資上的援助，在多個戰線上挫敗俄軍。開戰前明顯擁有軍力優勢的俄羅斯，不僅無法順利完成原有的戰略目標，甚至傳出部份據點被烏克蘭軍隊反撲，迫使俄軍必須調整並收縮戰線。此次的「俄烏戰爭」可說是「不對稱作戰」最佳的例證，特別是烏克蘭軍隊的表現，讓許多戰前的分析與預測失靈。綜觀戰前的分析報告，多數的情報誤判主要發生在「低估」了烏克蘭的抵抗決心與士氣。這某種程度上也是非戰之罪，畢竟士氣具有「抽象」、「難以具體化」的特性，不容易進行量化模擬建模，提供決策者進行情勢評估。然而，從美軍去年自阿富汗撤軍，再到今年的俄烏衝突，都證明了忽略士氣因素將導致對戰場局勢分析的嚴重失真。因此，儘管短期內對於士氣的量化建模仍有其難度，本文試圖提出一些初步的量化模擬方向，作為後續進一步研究拋磚引玉之用。
貳、安全意涵
一、現行軍規兵棋與模擬分析工具忽略士氣因素
儘管華盛頓在「俄羅斯是否入侵烏克蘭」的情報掌握準確，成功預測了俄烏戰爭的爆發；但對於戰事的後續發展，特別是開戰後第一週情勢的推斷，明顯出現誤判。美方的情報單位預估俄軍將在短時間內攻佔基輔，實際的發展卻是烏克蘭堅守超過二個月，甚至是早已被包圍，並多次預告即將陷落的馬里烏波爾（Mariupol），迄今仍未失守，造成俄軍遲遲無法串連烏東戰線，完成對基輔的合圍。在參議院聽證會上，美國國防情報局長貝里爾中將(Lt. Gen. Scott Berrier)表示，此前根據多項因素的綜合評估，他作出了烏克蘭尚未準備好應對俄國入侵的錯誤判斷。美國國家情報總監海恩斯 (Avril Haines)亦坦承，美方在對於俄烏戰爭的情勢研判上犯了與俄羅斯領導人普欽相同的錯誤，即認為烏克蘭將輕易被擊敗。[1]
美國情報體系(United States Intelligence Community)對於此次俄烏戰爭局勢研判失靈的關鍵原因，或可從美國陸戰隊指揮官柏格上將(David H. Berge)的一席話透露出端倪。面對俄烏戰爭持續一個月以上，遠超過外界預期的發展，柏格曾「不解地」指出，美軍內部的電腦兵棋推演皆顯示烏克蘭的防衛支撐不了72小時。不同於桌上型兵推(tabletop exercise)的研討模式，電腦兵棋的優勢在於，其推演的結果係基於客觀的武器載台與戰場環境數據，透過電腦系統模擬進行「裁決」（adjudication）所得出，對不同的作戰方案進行評估與比較，能最大程度避免人為主觀偏見之影響。
然而，此種強調「客觀、不帶人為因素」的特性，也讓現行軍規兵棋與模擬分析工具忽略了「士氣」在決定戰場走向的重要性。不論是國軍漢光兵推所使用的「聯合戰區模擬系統」（JTLS），亦或是陸續從美方引進的EADSIM、STORM、JCATS等軍事模擬分析系統，其分析的核心是「參戰方武力數量」、「武器載台效能」等容易量化的「客觀」、「硬體」因素，難以處理士氣等無形的（intangible）因素所產生的效果。
二、缺乏對士氣等人為因素的明確定義導致模擬的困難
「概念建模」係指將真實世界中的某一特定事物抽象化，是「數學建模」（Mathematical Modeling）與導入兵棋軟體進行模式模擬分析與測評的基礎。此外，欲對特定概念進行抽象化建模，第一步則必須對該特定概念的定義、範圍與特性有清楚的界定。由於美軍過去因士氣因素難以客觀量化，導致五角大廈與各軍種對於士氣的定義、範圍與特性的標準建立付之闕如; 參謀首長聯席會於2016年發布《軍事行動中的人為面向》聯合概念文件（the Joint Concept on Human Aspects of Military Operations），亦坦承此一困境。惟有制訂明確且統一的定義與標準，才有辦法對難以具體化的士氣進一步以數學等型式建立模型，並納入兵棋系統進行模擬分析。此外，許多其它的人為因子(human aspects)與士氣有極高的關聯性，但又並非指涉同樣的概念; 例如「凝聚力」、「紀律」、「靭性」、「意識型態」、「忠誠」、「領導能力」、「熱忱激昂」、「仇恨憤怒」……等。缺乏對士氣的定義與標準，也就無法探討與區分士氣和其它類似人為因子之間的異同。也無從得知較為適當且可為戰場上的人為因子進行量化建模之指標，並進一步納入兵棋與模擬系統。這也是儘管美軍擁有多種兵棋與模擬系統，可對武器與作戰方案效益進行評估，卻無法對士氣等非武器載台的人為因子進行分析的主要原因之一。
參、趨勢研判
一、商用電腦兵棋遊戲的士氣機制或可作為借鏡
< 有別於軍規電腦兵棋系統捨棄難以清楚界定的士氣因素，在大多數商用電腦兵棋遊戲軟體中，作戰意志一直是決定戰場成敗的關鍵要素。例如，《全軍破敵》系列(Total War)，不論玩家扮演的是羅馬帝國或拿破崙時期的將軍，麾下部隊的士氣愈低，愈難以按照指揮官的命令執行戰術動作；當士氣低於一定程度，便會開始出現士兵自行撤離、整支部隊潰退的現象。《英雄連隊》系列（Company of Heroes）甚至將研發與戰場士氣相關的科技樹(tech tree)當作遊戲的賣點; [2] 例如，二戰時期的德軍陣營可以訓練「國民擲彈兵」、「騎士鐵十字勳章持有者」等具有「狂熱」(zeal)技能的菁英部隊，當遭遇傷亡反而會激發更強的作戰意志。[3]/div>
《戰略指揮：二次世界大戰》(Strategic Command: WWII)的士氣機制則是區分為「戰術單位」與「全國」這兩個層級來運算。就「戰術單位」的士氣，每個新部署的作戰單位的預設士氣值為50%，隨著每回合的作戰進程會有所增減，其計算公式如下:
計算出來的新士氣，則作為後續計算「單位戰備程度」（combat readiness）的運算元（operant）之一，進而影響該單位的作戰效益。 此種以預設士氣值為基礎計算新的單位士氣之機制，亦能反映作戰意志的動態變化，更貼近戰場上的現實。
至於「全國士氣」則取決於「領土」、「作戰資源」、「主力戰損」等因素。當領土被佔領、作戰資源被切斷或是部隊出現嚴重戰損，都會衝擊該方的全國士氣水準；相對地，如果佔領敵方領土、奪取對手作戰資源以及造成敵軍嚴重戰損，都會增加己方的全國士氣值。此外，全國士氣還作為加權乘數(multiplier)，進而影響該國的作戰單位士氣，公式如下:[5]
簡言之，商用電腦兵棋軟體不論是在戰略亦或戰術層級上，具備對士氣因素在戰場上所產生的效果進行模擬之機制。當然，此種士氣的計算機制可能被批評為過於兒戲，畢竟這是電腦「遊戲」所採計的運算模式，而商用電腦兵棋的開發係以「娛樂」、「市場銷售」原則為導向。礙於篇幅限制，本文無法針對上述計算公式的公信力進行討論與驗證。唯此種論述忽略了一個事實，當電腦與網路技術發展到足以在虛擬世界呈現真實人事物的程度時，促成「軍事—娛樂產業複合體」（Military-Entertainment Complex）的出現，即便是美軍的作戰訓練與分析，亦十分依賴與遊戲產業的合作。以漢光兵推所使用JTLS為例， 便是從1970 年代末由美國著名兵棋大師鄧尼根（James Dunnigan）設計的一款兵棋遊戲「北約師指揮官」（NATO Division Commander）所移植，並進一步發展而來。[6]
近年來獲得美國及其北約盟友軍事相關單位所採用的電腦兵棋模擬軟體《指揮: 現代作戰》（Command: Modern Operations），亦是由商用遊戲商所開發移植而來。因此，雖然商用電腦兵棋是廣義上的電腦遊戲，但更精確的分類是「嚴肅遊戲」（serious game），在擬真的應用情境下，具有學習與分析功能之遊戲，其整體運作概念、推演「戰裁」機制，亦是經過兵推與軍事分析的「議題領域專家」（subject matter experts）的研討及協助下所設計，並非無中生有。縱使這些計算公式仍不盡完善，與軍規電腦兵棋忽略士氣因素相比，商用電腦兵棋的運作機制代表了對作戰意志等人為因素進行模擬分析並非不可能。
二、納入士氣因素有助於建構完整的「戰場勝敗機制」
「衝突雙方的軍事力量在結構上有顯著差異」是不對稱作戰的最基本特徵，軍事力量的落差不必然保證勝敗歸屬何方，劣勢的一方仍有機會「以小搏大」，正是不對稱作戰概念之所以吸引人之處。其原因在於，由士兵與武器裝備數量，以及部隊編制等所組成的軍事力量，若只分析這些「量」的因素，則輸入與輸出的結果，一定程度上具有成比例的「線性疊加」與確定性。然而，這些「靜態」的軍事數量無法直接等同在戰場上實際展現出來的戰力，還須透過納入其它因素的考量，才能轉換為作戰過程中的「動態」結果。當納入數量以外的因素，作戰分析的過程就會趨向「非線性」，所呈現結果的不確定性也隨之提高，在數量絕對值上處於劣勢的一方，才有機會達到「以弱勝戰」的目標。[7]
決定一場戰役∕戰爭勝敗的因素可以從「物理」（physical）、「心智」（mental）與「士氣」（moral）這三個面向來分析。[8] 「物理面」即參戰各方的武器、部隊數量與性能等，最為客觀的評比。「心智面」則涉及到戰場指揮官的領導統御與決策素質等因素，包含兵力部署與作戰排程的決定等，這兩個面向最常被探討，並納入兵推進行分析。倘若將三個因素同時納入建模，能夠建立較為完整的對戰役∕爭勝敗機制(defeat mechanism)的分析架構，或可初步概念化為如下微分方式來表示：
其中，dX代表隨時間變化的作戰效果，t_0為作戰初始時間，X_0為初始的作戰狀態，而影響這些效果有physical、mental與morale三個因素。其中Mo(t)表示隨時間演進的各方「士氣」（Morale）變化。去年阿富汗政府軍被「塔利班」（Taliban）遊擊隊擊敗而導致中央政府垮台，便是士氣在不對稱實力雙方的交戰過程，能扮演左右戰局的最佳例證。即使美國20年來投入超過2兆美元的經費，為阿富汗訓練與打造一隻擁有美軍裝備的現代化軍隊。一旦士氣瓦解、無心戀戰，擁有數量與武器裝備優勢的政府軍，也只能在極短時間內，被遊擊隊叛軍以秋風掃落葉的速度擊敗。相對地，即使面臨明顯的數量劣勢，烏克蘭軍隊所展現出來的抗抵意志與整體靭性，讓西方所提供的軍事援助發揮最大效應，對俄軍造成沉重的打擊。公式中的w則是依「物理」、「心智」與「士氣」三個面向對戰場走向影響程度的比重，經由專家學者共同討論所作出的加權指數，可避免陷入「唯士氣決定論」的建模方向。[9]
[1]Nomaan Merchant, “US Misjudged Ukraine's Will to Fight Russia, Officials Admit,” Military News, March 10, 2022, https://www.military.com/daily-news/2022/03/10/us-misjudged-ukraines-will-fight-russia-officials-admit.html.
[2]大多數商用電腦兵棋遊戲皆內建有「科技樹」機制，允許玩家依據其戰略與戰術規畫，將對戰過程中所獲得的資源、經驗值等，投資在特定的科技選項，並不斷進行升級。玩家在短期內選擇的科技投資標的將影響其中、長期實力的變化。科技樹機制之目的在於模擬對奕過程中的國力、技術、武裝力量等之動態發展。
[3]Relic Entertainment, Company of Heroes 2 User Manual, https://support.feralinteractive.com/docs/en/companyofheroes2/latest/steam/manual/.
[4]Matrix Games, Strategic Command World War II Series User Manual, https://www.matrixgames.com/amazon/PDF/StrategicCommand_SP/Strategic%20Command%20sample.pdf.
[5]Ibid.
[6]Bettencourt,V M , Jr., Combat Modeling Evaluation at the United States Military Academy (NY: Military Academy, 1985).
[7]謝沛學，〈為何「不對稱作戰」的建模有其困難度〉，《洞見與攻略》，第12期，110年12月。
[8]J.F.C. Fuller, the Foundations of the Science of War (London: Hutchinson, 1926).
[9]此種經由議題領域專家研討，得出對某項分析數值標準的共識，是建立模擬分析模型上的常用方式之一，特別是當特定數值的資料難以取得，或缺乏長期研究的數據累積。例如，美國蘭德公司一份關於台灣空防選項的評估報告，亦透過專家討論的方式估算出各式戰機空對空飛彈的命中率的概略數值，作為後續模擬分析的基礎。Michael J. Lostumbo, eds., Air Defense Options for Taiwan: An Assessment of Relative Costs and Operational Benefits (CA: Santa Monica, RAND Corporation, 2016).