1 报告前言 
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1 报告前言 DARPA正在通过一系列内部项目探索许多马赛克战挑战，如在拒止环境中的协同作战、攻击性蜂群战术、适应跨域杀伤网、空战进化、体系集成技术和实验、跨域海上监视和瞄准，以及突击破坏者II。然而，这些项目主要侧重于解决挑战，而没有解决一个更基本的问题:面对冲突马赛克战是否比传统的方法更好(即更具性价比以及更加稳健)？ 2019年，DARPA要求兰德公司的国家安全研究部门(NSRD)通过降阶建模和仿真探索验证马赛克战架构三个关键属性——分散、异构和动态组合的基本价值主张。本报告还试图通过现有系统和架构的功能分解和重组，确定近期马赛克实验机会和实验假设。 这份报告的重点是基于博弈论的建模方法，这是本报告的两个建模工作之一。本报告重点关注马赛克战与更为单一的战略相比，是否能够更有效地分配资源，并展示了降阶建模在推断马赛克战架构的机制和价值主张方面的优势。这份报告将会引起马赛克战结构研究人员，特别是那些希望了解或调查资源分配背景下马赛克战架构潜在的好处和限制的研究人员的兴趣。 这项研究由DARPA赞助，在兰德国家安全研究部(NSRD)的采购和技术政策中心进行。
2 报告概述 随着美国国防部的不断创新，几种解决冲突的方法正在考虑之中，以降低成本，提高效率和稳健性。这些方法已经成为对传统的高性能、高成本平台(如F-35战斗机、B-21轰炸机或福特级航空母舰)的补充甚至替代。马赛克战主要由国防部高级研究计划局(DARPA)倡导,它提供了一种类似从许多小而简单的片段创建复杂图像的方法。马赛克战可以定义为玩家可以量化他们的资源，它依赖于将大型多能力平台的能力分解到多个小型平台的能力，在整个战场上使用异构的混合能力，以及最终在一个时间和地点内快速组合成一组完成任务的能力。 本报告提出了一个可变马赛克架构的有意抽象表示，重点关注这种能力的分离，并提出了一个问题:“面对冲突，马赛克战是否比传统方法更好(即成本更加有效和稳健)？”该报告通过一个竞争性的资源分配博弈来探索这个问题的答案。 竞争性资源分配问题普遍存在。典型的例子是两个陆军上校，他们必须在不同的战场上分配有限数量的军队。给某个战场分配更多兵力的上校在那个战场获胜，每个上校的目标都是在尽可能多的战场获胜。这个古老的竞争资源场景抽象就是人们所知的“布洛托上校博弈（Colonel Blotto game）”。 为了权衡“布洛托博弈框架”，该报告分析了所谓的多源“布洛托博弈”。在博弈中，玩家可以在战场上对平台进行分配。每个平台都配有一组能力。一般来说，一个平台拥有不止一个能力单元。平台具备的每项能力的一个单元被称为一个资源。各个平台在能力的数量和类型上都可能有所不同。 图1是一个多源“布洛托博弈”的示意图，其中一个部队有10艘舰船和15架大型飞机，而另一个部队有35艘小艇和30架小型飞机。(这个特定的用例显示的是一个异构的例子，这意味着它具有多种能力。)每个上校必须在两个战区之间分配舰艇和飞机。战区的赢家是导弹、雷达和摄像机联合配置而获得的某种功能。
战场由分配更多资源的玩家赢得。每个玩家的总体效用是获胜的战场数量减去战败的战场数量(平局的战场对双方都没有任何用处)，这是一个零和博弈，所以一个玩家的效用是另一个玩家的负效用。 马赛克战兵力的预期效用永远不会小于零，因为马赛克战兵力总是可以通过将多个平台耦合成一个团队来“模仿”更加聚合的兵力。这个用例中的预期效用为零，因为这个博弈是一个对称的零和博弈。 本报告中介绍的结果适用于一般的马赛克战概念，不应作为对任何现有兵力形态的赞同或批评。该报告的目的是证明在某些情况下，分散的兵力可能比同等大小的整体兵力更有效，并研究具体应用场景。
3 报告结论 研究证明了博弈论（特别是多源“布洛托博弈”）是一个有用的工具，可以用来探索马赛克战是否比单一的方法更好。该项目的研究结果突出了马赛克战兵力利用单一兵力资源分配的不对称性的潜力，并从资源(如弹匣大小)和能力(如平台专业化)的角度探讨了马赛克兵力的优势，并研究了这两种情况下的机制优势。 研究表明，在只有一种能力的简单场景下，马赛克兵力可以利用单一兵力所采用的战略的不对称性，但是在给定数量的战场和给定聚合度的情况下，这种不对称性优势将随着兵力规模的增长而减弱。该项目研究了随机平台故障的影响，并证明主要影响是预期的整体兵力规模的减少，但是如果整体兵力规模较小，马赛克兵力能够容忍更高的故障率。 该研究证明了马赛克兵力的使用与能力相关。在战场获胜能力异构时，马赛克兵力在需要通过特定能力获胜的战场情况下更具优势，而单一兵力更适用于需要通过资源总数(不管它们代表哪种能力)来获胜的战场。 |
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