『大国間の競争と戦争における複雑性の活用』2021年 ランド研究所

情報戦・認知戦・第5世代戦争・神経兵器・オムニウォー複雑系・還元主義・創発・自己組織化

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第1巻、複雑適応システム思考が機会と課題をどのように捉えることができるかについての初期的な探求

Leveraging Complexity in Great-Power Competition and Warfare

Volume I, An Initial Exploration of How Complex Adaptive Systems Thinking Can Frame Opportunities and Challenges

本書の要約

『Leveraging Complexity in Great-Power Competition and Warfare: Volume I, An Initial Exploration of How Complex Adaptive Systems Thinking Can Frame Opportunities and Challenges』は、複雑適応システム(CAS:Complex Adaptive System)の理論を活用し、大国間の競争と戦争において複雑性を戦略的に利用する方法を検討する。主なテーマは、複雑性を敵の意思決定プロセスに課すことで米国に有利な状況を創出し、軍事作戦の効果を最大化することである。RANDコーポレーションの研究者たちは、複雑性が戦闘環境でどのように機能するかを構造化されたフレームワークで分析し、作戦計画や科学技術(S&T)投資の指針を提供する。
重要な論点は、複雑性を武器として利用することで、敵の指揮統制(C2:Command and Control)システムを混乱させ、意思決定を遅らせたり誤らせたりすることである。複雑性攻撃は、敵の情報収集や適応能力を妨害し、組織の境界を越えた対応を強いることで効果を発揮する。特に、複数の領域(陸、海、空、宇宙、サイバー)での作戦(MDO:Multidomain Operations)を活用し、敵に新たな意思決定の負担を課すアプローチが強調される。印象的な例として、敏捷戦闘運用(ACE:Agile Combat Employment)や敵防空網制圧(SEAD:Suppression of Enemy Air Defenses)のビネットが挙げられ、欺瞞や情報拒否を通じて敵の意思決定を複雑化する手法が示される。
結論として、CASの特性を活用することで、米国は敵の意思決定プロセスを効果的に妨害し、戦略的優位性を確保できる。著者らは、空軍が複雑性レンズを適用して作戦計画やS&T投資を見直すことを推奨する。具体的な提案には、ゲーム理論に基づくウォーゲームの実施や、太平洋空軍および欧州空軍での複雑性レンズの統合が含まれる。社会的・歴史的背景としては、現代戦の情報化や中国の「システム対抗・システム破壊戦争」の概念が影響を与えており、限られた資源の中で効率的な戦術が求められている。

目次

第1章 複雑性課説:仮説(Complexity Imposition: The Hypothesis)
第2章 複雑適応システム(Complex Adaptive Systems)
第3章 ミッションビネットへの複雑適応システムレンズの適用(Application of the Complex Adaptive System Lens to a Mission Vignette)
第4章 結論と推奨事項(Conclusions and Recommendations)

各章の要約

第1章 複雑性課説:仮説(Complexity Imposition: The Hypothesis)

目次
  • 序論
  • 研究アプローチ
大国間の競争と戦争において、複雑性を敵のC2システムに課すことで米国に有利な状況を作り出すことが本章の中心仮説である。現代戦は複数の領域で展開され、敵の意思決定を複雑化する機会を提供する。複雑性攻撃は、敵に不十分な情報や複数のジレンマを突きつけ、戦場の霧(不確実性)を増大させる。たとえば、欺瞞や混乱を通じて敵の計画を妨害し、対応を遅らせる。米国も同様の攻撃を受ける可能性があるため、防御策の検討も必要だが、本研究は攻撃的活用に焦点を当てる。研究アプローチは、CASやMDOの文献レビュー、ビネットの開発、複雑性レンズの構築、数学的モデリングの4段階で構成される。複雑性を定量化し、その効果を測定する方法は未確立だが、敵の意思決定を操作する独立変数とその結果を測定する従属変数を特定することが目標である。

第2章 複雑適応システム(Complex Adaptive Systems)

目次
  • 複雑性レンズの構築
  • 複雑適応システムの特性の活用
  • 敵の意思決定ステップへの複雑性の攻撃
  • 複雑性レンズの適用
CASの理論を戦争に適用し、複雑性を戦略的に活用するフレームワークを提示する。CASは、相互接続された多くの要素が適応し、予測不能な emergent な振る舞いを示すシステムである。戦争は、人的・物的要素や環境が相互作用するCASとして捉えられる。CASの特性は、組織(ネットワーク構造)、適応(自己組織化)、創発的特性(フェーズ遷移や運用領域)に分類される。これらを活用し、敵のC2システムに複雑性を課す4つの攻撃手段が特定される:
  • 運用状況の劣化:情報収集を妨害し、不完全な情報や偽情報を提供する。例として、軍事欺瞞(MILDEC)が挙げられる。
  • 敵の対応能力の阻害:フィードバックや適応を遅らせ、敵の反応を鈍化させる。
  • 組織の境界を越える:異なる指揮系統の協力を強いることで、対応を非効率にする。
  • 非線形性の活用:小さな入力で大きな効果を生む、たとえば過負荷や圧倒によるフェーズ変化を誘発する。
複雑性レンズは、これらの特性を活用して作戦計画を再構築し、MDOの効果を最大化するツールとして機能する。例として、サイバー攻撃や欺瞞を用いて敵の意思決定を遅らせる戦術が示される。

第3章 ミッションビネットへの複雑適応システムレンズの適用(Application of the Complex Adaptive System Lens to a Mission Vignette)

目次
  • 敵の意思決定プロセスのモデリング
  • 抑止への複雑性概念の適用
  • 複雑性攻撃:敵の意思決定フローの再構築
  • 敵防空網制圧ビネットへの複雑性概念の適用
  • 複雑性レンズと複数領域作戦
  • 追加の考慮事項
CASレンズを具体的な作戦ビネットに適用し、複雑性課説の効果を分析する。主な対象は敵の意思決定プロセスであり、ACEとSEADのビネットを通じて検証される。ACEビネットでは、基地の移動や欺瞞を通じて敵のISR(情報収集・監視・偵察)を妨害し、敵の攻撃意思決定を複雑化する。たとえば、カモフラージュやジャミングにより、敵は目標の特定に追加の意思決定を強いられる。SEADビネットでは、レーダー妨害や脅威認識の操作により、敵の防空システムの運用を妨害する。両ビネットとも、複雑性攻撃は敵の意思決定に新たなステップやフィードバックループを導入し、対応を遅らせる。マルコフ連鎖を用いたモデリングにより、意思決定の遷移確率を定量化し、複雑性攻撃の効果を評価する。MDOの文脈では、異なる領域(空、サイバー、陸)の効果を統一的に分析し、比較可能なフレームワークを提供する。追加の考慮事項として、複雑性が抑止を損なう場合や、米国自身に課す複雑性のコストが指摘される。

第4章 結論と推奨事項(Conclusions and Recommendations)

目次
  • 結論
  • 推奨事項
複雑性を課すことは、敵の意思決定を妨害し、米国に有利な状況を創出する有効な戦略である。CASレンズは、MDOを活用して複雑性を最大化する計画や評価の指針となる。複雑性攻撃は、敵のC2システムのCAS特性(ネットワーク構造、適応、創発)を悪用し、意思決定を遅らせたり誤らせたりする。マルコフ連鎖を用いたモデリングは、複雑性の効果を定量化する有望な手法であるが、確率の推定にはさらなる研究が必要である。推奨事項は以下の通り:
  • 空軍は複雑性レンズを適用し、S&T研究、MDO計画、効果評価を見直す。
  • AFRL(空軍研究ラボ)は、ゲーム理論に基づくウォーゲームを実施し、マルコフ連鎖の確率を推定する。
  • 合同全領域作戦のワークショップを開催し、複雑性レンズを活用する。
  • 太平洋空軍と欧州空軍は、既存の演習に複雑性レンズを統合する。
これらの施策は、複雑性を戦略的に活用し、米国の軍事優位性を強化する基盤を提供する。

第2章 複雑適応システム

複雑性レンズの構築

本章では、複雑システムに関する文献と、複雑適応システム(CAS:Complex Adaptive System)が戦争にどのように関連するかを議論する。提示される戦争の概念は新しいものではない。むしろ、戦争を複雑性の観点から枠組み化し、計画者、運用者、アナリストが複雑性レンズを通じて戦争を考えることを可能にする。このレンズは、戦争の側面を記述するための新しい語彙を提供し、米国のシステムがどのように脆弱であるかを理解し、優位性を獲得するための提案を行う。

複雑システムの文献では、単純、複雑、複雑適応システムが一般的に区別される。複雑なものは、多くの部分が相互接続され、相互依存し、創発的(予測不能な)振る舞いを生み出す可能性がある。システムの構成要素は無生物であり、適応しない。対照的に、複雑適応システムは、適応する生物的または能動的な構成要素やエージェントを持つ。振る舞いの原因は常に明確ではなく、原因はほぼ常に複数に由来する。システムは、化学反応のような創発を示す(ミッチェル(メラニー)[Melanie Mitchell]、2009年;ミッチェル(サンドラ)[Sandra Mitchell]、2009年)。本書の第2巻では、この議論をさらに展開する(リンゲルほか、2021年)。戦争に適用される複雑性概念を理解するには、戦争を、すべての人間、機関、装備、地形、その他の関連要素を包括するCASとして考えると有用である。この概念は、各交戦者の振る舞いが敵の振る舞いや自身の状態の詳細に依存するため有用である。小さな変化が大きな影響を与える。たとえば、ミッドウェイ海戦では、日本海軍の中将ナグモ・チュウイチ(Chūichi Nagumo)が飛行機の武装変更を決定したことで、米国の急降下爆撃機の標的となり、航空母艦が攻撃を受けた。

複雑システムの文献を、複雑性科学、コンピュータ科学、哲学、自然科学、物理科学、社会科学の幅広い分野でレビューした。このレビューを通じて、CASに関連する一貫した特性を特定した。その後、概念の重複を減らすために特性のリストを整理し、複雑システムの特性と複雑性課説のアプローチの2つのカテゴリに分けた。図2.1はCASレンズを示す。

図2.1 戦争への複雑適応システムのマッピング(Complex Adaptive Systems Mapping to Warfighting)

【原文参照】

以下のセクションでは、ルーブリックの各特性とアプローチを詳細に説明し、抽象的に記述した後、軍事的関連性を指摘する。

複雑適応システムの特性の活用

戦争で複雑性を活用する手段は、システムの複雑性を活用して敵にとってより困難な条件を作り出し、米国に有利な状況を生み出すことである。複雑性を課す、または活用することは、環境の複雑さの側面を増大させ、敵が意思決定や作戦を行うことを難しくする行動を取ることである。言い換えれば、米国(ブルー)に有利な条件を形成することである。

本セクションでは、米国が戦略的競争や戦争で活用できる(すでに活用している可能性が高い)CASの特性を簡潔に記述する。戦争をこれらの観点から捉えることは、CASレンズを通じて見る第一歩である。図2.1に示されるように、CASの特性は、組織、適応、創発的特性の3つのカテゴリに分けられる。以下のセクションでは、図に記載された各特性と行動をさらに説明し、抽象的に特徴づけた後、戦争にどのように適用されるかを概説する。

重要なのは、米国が成功する方法は多岐にわたるということである。このレンズは、戦略的競争や戦争の計画や行動の設計において、CAS原則がどの程度中心的な役割を果たしているかを強調するために設計されている。

組織

CASの中心的な考えは、それがネットワークとして組織化されていることである(エストラーダ[Ernesto Estrada]、2011年)。具体的には、多くの種類の複雑適応システムは、入れ子になったノードの階層として組織化される傾向がある。入れ子とは、システムやネットワークがより大きなシステムやネットワーク内に配置されることを意味する。社会的システム(たとえば紛争)では、ネットワークのノードは個人、組織、さらには装備品である可能性がある。

多くの複雑システムは、階級、要員、作戦など複数のレベルに組織化される。システムの異なるレベルは、異なる特性、振る舞い、ルールを持ち、上位レベルのシステムは、下位レベルのルールや振る舞いを引き継ぐだけでなく、独自の特性を持つ(マッツォッキ[Fulvio Mazzocchi]、2008年;ナショナルアカデミーオブサイエンシズ[National Academy of Sciences]、2019年)。軍は、階層的な指揮構造によって特徴づけられる多層的な複雑システムであり、入れ子状とみなされる。低位の階級では、相互依存する責任を持つ兵士たちの間で水平的なつながりがある。

米国と敵の軍は、人々、ドクトリン、通信、装備などの複雑な配置で構成されているが、敵に対する米国の対応について意味のある議論ができる。同様に、司令部や飛行隊の各個人の機能を理解せずに、司令部ユニットや飛行隊について語ることができる。米国と敵の司令部や飛行隊は、より大きな複雑システム内の機能的サブシステムの例である。

要するに、戦争をCASの観点から、特に敵のC2システムの構造的組織を理解するには、敵のC2システムがどの程度ネットワーク構造であり、どの程度多層的な入れ子ネットワークを含むかを特徴づけることが有益である。次のセクションで議論されるこれらの特性は、敵の意思決定に複雑性を課すアプローチを提供する。敵のC2組織とプロセスの詳細を理解することは、効果的な米国努力を情報に基づいて行う鍵である。

適応

CASのもう一つの本質的特性は、時間とともに適応することである(マーフィー[Eric Murphy]、2014年)。システム内のエージェントは、他のエージェントの決定や変化する環境条件に応じて反応する(マーフィー、2014年)。その結果、システムの部品が中央の調整なしに集団的に課題に対応する自己組織化が生じる(ガーフィンケル[Alan Garfinkel]、シェフツォフ[Jane Shevtsov]、グオ[Yina Guo]、2017年)。軍の部隊は、ドクトリンと過去の経験に基づいて、文脈内で適切な目的を達成するように組織される。敵のC2組織は、戦略的優先順位、米国の戦術、技術と装備、資源レベル、過去の実績、その他の要因の変化に応じて変化すると予想される。これらの変化の一部は上位からの命令によるものだが、他のものは経験に基づく下位からのシフトである。

したがって、CASの適応的再構築を推進する決定と変化は、ネットワークのすべてのレベル、上から下まで生じる。この種の適応は、軍事的文脈で特に効果的である。上からの明確な戦略的指導と下からの最良の作戦的慣行が迅速に特定され、普及するからである。

この適応形態の重要な含意は、それが時間的であることである。教訓を学び、構造を適応させ、適応を広めるには時間がかかる。敵のC2の組織化と適応の速度を理解することは、変化やストレスに対する反応を理解する上で重要である。

要するに、敵が変化に適応できないこと、敵がどのように自己組織化するか、あるいはしないか、適応の時間的側面は、米国が活用できる重要なCAS特性である。次のセクションで検討されるこれらの特性は、敵の意思決定に複雑性を課すアプローチを提供する。

創発的特性

CASは、その構成要素の特性や振る舞いから予測または理解できない特性を持つ傾向がある。たとえば、1人で戦争を行うことはできない(この用語は比喩的に使われることがある)。戦争は、多くの人々が、時には同盟国と協力して、共通の敵を倒す集団的活動である。

フェーズ遷移は、多くのCASの主要な創発的特性である(モリス[Lyle Morris]ほか、2019年)。フェーズ遷移は、新しいシステム条件、たとえば新しいルールや特性が生じる質的変化からなる。異なるフェーズは異なるルールで動作する。それらは、アラブの春を引き起こした自己焼身や、第一次世界大戦を点火したフランツ・フェルディナンドの暗殺のような出来事によって引き起こされる。フェーズ遷移が発生すると、ルール、文化、期待が変化する。これは物理的および社会的システムの両方に当てはまる。「9/11以降、すべてが変わった」という言葉は、社会的フェーズ遷移の概念を表す。軍事的文脈での他のフェーズ遷移の例は、C2システムが圧倒されることや、敵対的対立から本格的な戦闘への移行である。

5 水の沸騰はフェーズ遷移の類似例である。液体相のH₂O分子はそれぞれ運動エネルギーのレベルを持つが、密に詰まっているため、このエネルギーは振動や回転運動としてのみ現れる。しかし、212°F(100°C、特定の気圧での特定の平均運動エネルギーに対応)では、分子は互いを制約しなくなり、並進運動を生み出し、液体から気体への劇的な移行が起こり、物質は根本的に異なる特性を持つ。単一の分子を異なるエネルギー準位で観察しても、エネルギーが増加するにつれて移行の証拠は見られない。沸騰は、多数の分子の集団的文脈でのみ意味を持つ集団的活動である。

運用の領域は、物理的またはサイバースペースの場合、非物理的な場所として考えられ、そこでの能力を活用してその領域内または他の領域で望ましい効果を生み出す。運用の領域を通じて行われる作戦は、アクターがその領域または他の領域で任務目標を達成するための行動の自由を高めることを目指す。逆に、敵が任務目標を達成するために必要な行動の自由を否定する。運用の領域は、特定の効果を生み出す単一の能力の使用ではなく、そのCASを通じて行われる複数の種類の作戦から創発するCASとして有用に考えられる。例として、現在の米国軍ドクトリンは、5つの運用的領域(戦争の領域)を認識する。陸、海、空、宇宙、サイバースペースである。陸と海の領域は、最も古い戦争領域である。空の領域は、第二次世界大戦まで本格的に確立しなかった。冷戦中の早期警戒、情報、通信のための衛星の開発と使用の増加は、戦略核作戦に特に、戦略的安定性に一般的に重要な運用的領域として宇宙の創発を象徴する。しかし、冷戦後、特に第一次湾岸戦争と1990年代後半のコソボでの米国主導のNATO作戦の後、宇宙は高度な非核の陸、海、空作戦のリアルタイムの作戦効果を高めるために不可欠な領域として認識されるようになった(ワッツ[Barry Watts]、2001年)。最後に、1990年代半ばからコンピューティングと情報能力が攻防のサイバー作戦に使用されてきたが、2008年に米国国防総省の機密軍事コンピュータネットワークが大きく侵害された後、サイバースペースは米国の重要な利益を脅かす可能性がある領域として広く認識され始めた。わずか2年後、サイバースペースは米国軍ドクトリンで正式に運用的領域として認識された(リン[William Lynn]、2010年)。

6 米南北戦争で連邦軍と南軍の両方が観測気球を使用したにもかかわらず、空の領域は、第一次世界大戦で戦闘機や爆撃機が広く効果的に使用されるようになり、さらに第二次世界大戦で強調されるまで、主要な運用的領域として一般に認識されなかった。

他の有用なグループ分けには、基本的な戦争機能(C2、移動と機動、情報、火力、維持、防御)、将校と下士官の区分、エアフォースのウィング、グループ、飛行隊、フライトへの区分がある。これらのグループ分けは多少任意かもしれないが、一般的には、緊密に統合された機能を持つ人々や装備は一緒に管理されるべきであり、各指揮官は(人間的に)管理可能な数のサブエレメントを監督すべきという原則に由来する。エアフォースの正確な構造は歴史的発展の産物かもしれないが、そこで動作する機能的要求とそれを構成する人々の能力は、同じ一般的な性格を持つ組織を生み出す運命にあった。

要するに、敵のC2システムが示す可能性のある創発的特性は、フェーズ遷移と運用的領域である。レッド(敵)のC2システムがどの程度フェーズ遷移を持ち、それが何か、どのように運用的領域をまたぐかを理解することが役立つ。2つの領域の継ぎ目を攻撃することは、ブルー(米国)の攻撃ベクトルの一つであり、MDOに関する考え方と一致する。次のセクションで議論されるこれらのCAS特性は、敵の意思決定に複雑性を課すアプローチを提供する。

敵の意思決定ステップへの複雑性の攻撃

紛争をCASとして捉えることで、環境の複雑な特徴を活用して敵にとってより困難な条件を作り出したり、直接攻撃したりできる。これを複雑性課説複雑性攻撃と呼ぶ。複雑性を課すことは、環境の複雑さの側面を増大させ、敵が意思決定や作戦を行うことを難しくする行動を取ることである。ブルーに有利な条件を形成する。作戦計画の運用スキームに組み込まれた軍事欺瞞キャンペーンは、複雑性課説の例である。例として、敏捷戦闘運用(ACE)移動計画と組み合わせた欺瞞キャンペーンがある。複雑性攻撃を行うことは、CASの特性を活用して敵に意図的な負の効果を与える行動を取ることである。

CASの性質に直接由来する有用性を持つ4つの一般的な行動カテゴリを特定した。これらの行動には、運用状況の劣化、敵の対応の阻害、組織の境界をまたぐこと、非線形性の活用が含まれる。以下のセクションでは例を織り交ぜてこれらのカテゴリを説明する。

運用状況の劣化

ほとんどのCASでは、システムの構成部分(人や装備品)は、敵や環境に関する完全な情報や、時間、記憶などの制約の中で情報を処理する完全な推論能力を持たない。運用の効率性には、優れた情報が収集され、システムによって処理されることが必要である。この複雑性課説のアプローチは情報環境に向けられる。

7 CAS文献では、このアプローチを限定合理性(bounded rationality)と呼び、複雑適応人間システムに特有の特性である(サイモン[Herbert Simon]、1972年)。

組織のすべてのレベルで意思決定が行われ、決定は観察された敵の行動や予想される行動(これもまた、敵がブルーの行動を観察し予想することに依存する)に依存するため、CASの意思決定者は常に限られた情報と限られた認知処理能力で動作する。双方は相手についてできる限り多くを知り、できる限り明確に考えることを目指すが、CASの視点は、このような限界が本質的であることを認め、ブルーへの影響を最小限に抑え、敵(レッド)への影響を最大化する方法を探す。

情報劣化は複数の形を取る。まず、ブルーは不完全な情報を作り出し、レッドがブルーよりも少ない情報しか持たないようにする。この努力は、ブルーの情報アクセスを最大化し、レッドの情報アクセスを最小化する形を取る。次に、ブルーはレッドに偽情報を提供し、レッドが誤った決定をしたり、正確な情報と誤った情報を分離するために遅い決定をしたりするように仕向ける。武力紛争の歴史は、CASレンズを通じて効果的に分析できる軍事欺瞞(MILDEC:Military Deception)の成功例を多く提供する。運用状況の劣化の最初の2つのクラスは、情報を否定したり偽情報を提供したりすることに焦点を当てるが、敵の既知の未知(知りたいが発見できない、または誤った情報)を最大化する形を取る。情報劣化の3番目の形態は、深い不確実性の創出である。深い不確実性の状況では、未知の未知(問題の性質や任務の目標が理解できない)がある(マルショー[Vincent Marchau]ほか、2019年)。これを「厄介な問題」と呼ぶ(チャーチマン[Charles Churchman]、1967年;リッテル[Horst Rittel]、ウェバー[Melvin Webber]、1973年)。ブルーは、自身の目標と目的をレッドよりも明確に理解し、レッドの目標と目的をレッドがブルーのそれよりも相対的に良く理解することで優位性を獲得できる。

ブルーは、システムの仕組みをレッドが理解できない状況を作り出すことで、深い不確実性を活用できる。これは、レッドが最も有用でない領域に努力(情報収集など)を集中させたり、望ましい結果につながらない行動を取ったりする可能性がある。しかし、ここでは注意が必要である。ブルーは常にレッドに悪い決定をさせたいわけではない。場合によっては、レッドの悪い決定が両者にとって悪い結果につながる可能性がある。深い不確実性の状況では、ブルーは、レッドの誤った決定がブルーにとって利益をもたらす可能性が高い場合を認識する必要がある。

敵の対応の阻害

CASレンズは、部隊が変化する状況や敵に適応する方法に視点を提供する(クワッケル[Jan Kwakkel]、ハースノート[Marjolijn Haasnoot]、ウォーカー[Warren Walker]、2015年)。先述の通り、人間CASの自己組織化適応は、組織の多くの異なるレベルで行われる観察と決定を伴う。一般的に、ブルーの部隊がレッドよりも迅速かつ適応力があることは有利である。しかし、米軍は最近、敵よりも大きく成熟しており、ドクトリンや手順がより発達している。これらの特性は、慣れ親しんだ環境では実際の利点を提供するが、組織の変化や新しい状況への適応を難しくする慣性を生み出す。しかし、米国は現在、MDOのためのドクトリンや戦術、技術、手順を備えていない。

フィードバックはすべてのCASの必須の特徴であり、適応の最初の重要なステップである。一般的に、フィードバックの収集は、行動の結果を観察し、これらの結果を将来の行動に反映させるプロセスである(ブリンスミード[Thomas Brinsmead]、フッカー[Cliff Hooker]、2011年;グロッサー[Stefan Grösser]、2017年)。これは軍事情報の主要な機能である。米軍は、フィードバックを利用し、構造、戦術、目標、振る舞いを適応させて直面する課題に対応するシステムを確立する必要がある(ディール[Ernst Diehl]、スターマン[John Sterman]、1995年;リックルズ[Dean Rickles]、ハウ[Penelope Hawe]、シエル[Alan Shiell]、2007年)。CASレンズは、レッドの部隊が同じことを行うよりも迅速かつ効果的にこれを行うことで得られる利点に注目する。

米国は、戦争における敵のC2の適応能力を理解することで利益を得る。たとえば、敵のC2は環境や異なる領域からの米国の代替攻撃にどのように反応するか。敵は予測可能な方法で応答するか。変化が中央で決定されるか、あるいはサブコンポーネントが独立して反応し適応するか、その程度を知ることは、ブルーの行動方針をさらに情報に基づいて決定する。

組織の境界をまたぐ

ブルーとレッドの軍をネットワークとして捉えることは、ブルーが優位性を獲得するために使用できるさまざまな方法を示唆する。これらのネットワークの入れ子構造は、すべてのノードが等しい価値を持たないことを意味し、ブルーの能力を保持し、レッドの能力を混乱させる最も効果的な介入を分析することを促す(ルイス-マーティン[Cristina Ruiz-Martin]、パレデス[Adolfo Paredes]、ウェイナー[Gabriel Wainer]、2015年)。

相互依存性は、連鎖的影響の機会を生み出す。1つのノードの混乱は、そのノードに依存する一連のノードに混乱を生じさせる。この下流の混乱は、他の上流ノードからの混乱と組み合わさることで、下流ノードに大きな問題を引き起こす。この混乱は、重要な機能を妨害し、レッドが自身の状況を調査するために貴重な時間を費やすことを強制し、より遅く効果の低い対応につながる。

分散意思決定は、人間ベースのCASの自己組織化の特徴であることが多い。システムは、組織のすべてのレベルで決定が行われ、各指揮レベルが委任された権限に基づいて決定を下す点に進化する傾向がある。一方で、この種の意思決定構造は、重要なノードが混乱しても組織の一部が機能し続けるため、非常に堅牢である。他方で、複数の意思決定者が共通の行動で調整する必要がある決定を複雑にする。たとえば、サイバーと運動的効果を使用する任務では、サイバーと運動的リソースが異なるC2組織を通じて計画され、リソース化されるため、リソースの配分や運動的および非運動的能力の統合運用に遅延や劣化が生じる可能性がある。

軍ネットワークの階層構造の主要な含意は、異なる指揮下のノードの調整を必要とする行動を敵に強いることで優位性を獲得できることである。ブルーの行動が、共に訓練し単一の指揮官に報告する結束したグループからのレッドの対応を必要とする場合、複数の場所や指揮階層の異なる支部に位置する複数のグループからのレッドの対応を必要とする行動ほど強力ではない。このような状況での対応は、効率の低い通信や、コンセンサスの構築や追加の指揮レベルを含む意思決定に依存する。いずれの場合も、境界をまたぐ対応は遅く、効果が低い可能性が高い。

8 逆に、ブルーはレッドからのこのような行動を予想し、これに対処するための境界をまたぐメカニズムを実装する必要がある。これには、新しいドクトリンの確立、スタッフ連絡の設置、合同訓練演習の実施などが含まれる可能性がある。

CASネットワーク構造は、その中のレバレッジポイントを見つけることで活用できる(メドウズ[Donella Meadows]、1999年;ラッセル[Martha Russell]、スモロディンスカヤ[Nataliya Smorodinskaya]、2018年)。C2ネットワークとユニットの相互依存ネットワークの不均一な性質は、比較的小さな混乱が大きな効果をもたらす部分が必ず存在することを意味する(ホフステッター[Dominic Hofstetter]、2019年)。たとえば、レッドは意思決定に不可欠な指揮官や指揮システムを持つ可能性がある。これらは混乱に対して脆弱な高価値目標である。このようなレバレッジポイントを特定するには、敵のC2の性質を理解することが重要である。正式な指揮系統に加えて、ピアツーピア通信や情報システムは、指揮系統の構造とは異なる重要なリンクを提供する可能性がある。これらのリンクは、指揮系統の混乱に直面しても回復力を提供するが、指揮系統だけを調べるだけでは明らかでない脆弱性を提供する可能性もある。

運用的相互依存性は、別のレバレッジポイントを提供する可能性のある異なるネットワークを示唆する。敵のC2の相互依存する部分を追跡することで、重要なボトルネックを特定できる。簡単な例として、レッドは戦場での陸と空の作戦を支える港に位置する単一の燃料デポを持つ可能性がある。陸軍と空軍が異なる燃料を使用し、異なる指揮下で管理していても、物理的な共存は、複数の作戦の遂行に不可欠な共通のネットワークノードを生み出す。これは非常に高価値なノードとなる。この例は明白である(燃料デポは古典的な攻撃ポイントである)が、ネットワーク概念は、高価値ノードを特定し、ランク付けする一般的な方法を提供する。

この運用的依存ネットワークと指揮構造ネットワークの相互作用は、機能的関係が指揮関係よりも近い相互依存ユニットからの応答を必要とする行動を選択する機会を提供する。このような状況での応答は、ユニットが直接の指揮監督なしに調整やコンセンサスを構築するために努力するにつれて、オーバーヘッドを発生させる。このような調整が必要である場合や予想される場合には、調整を促進する境界をまたぐメカニズムが進化していると予想される。しかし、通常一緒に働かないグループからの応答を必要とする行動は、遅延、誤通信、その他のブルーに有利に働く機能不全の反応につながる可能性がある。

非線形性の活用

非線形性は、CASの一般的な特性の1つであり、入力の小さな変化が出力に大きな(または不連続な)変化を生み出す。本章の創発的特性のセクションで議論されたフェーズ変化は、このような非線形性の例である(リチャードソン[Michael Richardson]、パクストン[Alexandra Paxton]、クズネツォフ[Nikita Kuznetsov]、2017年)。

ネットワーク内のレッドのノードを過負荷にすることは、非線形性を活用する例である。指揮官は軽い負荷の下では良好に機能し、負荷が増加しても良好に機能し続けるが、時折の省略やエラーが発生し、エラーは負荷に比例して増加する。しかし、ある時点で、この人の情報処理と通信能力が過負荷になり、多くのことが取りこぼされる。この時点以降のパフォーマンスの低下は、指揮官が追加の情報を処理または処理できないため、非常に急激になる可能性がある。この論理は、C2システムの過負荷にも適用される。ここで説明される過負荷は、CASレンズによって強調されるフェーズ変化の例である。

もう一つの非線形性は、圧倒される現象である。ブルーが攻撃し、レッドが物質的優位性を持つ場合、レッドは戦い、勝つ可能性が高く、損失は軽微である可能性がある。両者が均等に一致する場合、結果は不確実だが、両者の損失は大きくなる可能性が高い。レッドがわずかに不利な場合、ブルーが勝つ可能性が高く、レッドは大きな損失を被る可能性がある。しかし、レッドが大幅に不利な場合、即座に撤退(または降伏)する可能性が高い。この状況では、レッドは優れた力に圧倒され、実行可能な防御を立てることができない。ブルーがわずかな優位性を持つ場合と、ブルーが圧倒的な優位性を持つ場合の差は、レッドが自身の見通しをどのように見るかに依存して小さいかもしれないが、結果の差は非常に大きい。

ここでのCAS関連のブルーの優位性の機会は、敵の意思決定プロセスを過負荷にして、そのプロセスを遅らせたり、敵に貧弱な決定をさせたりすることで、ブルーに意思決定の優位性を生み出すことである。もう一つの機会は、レッドのC2がブルーの力(必ずしも運動的である必要はない)に圧倒されることで、レッドが攻撃を停止することである。

複雑性レンズの適用

本章では、ブルーの部隊が軍事的優位性のために活用できるCASの特性と、これらの特性によって可能になる複雑性活用の手段を説明した。エアフォースの作戦をCASの特性の観点で考えることを、戦争へのCASレンズの適用と呼ぶ。ここで議論された行動は新しいものではないが、CASレンズは、代替の行動方針を特定し、現代の複雑な作戦でのその有用性を見る有用な方法である。CASレンズは、CASの特性の組み合わせが米国に有利な増幅効果を持つ可能性を強調する。さらに、戦争のCAS枠組みは、敵の意思決定プロセスまたはシステムに焦点を当て、陸、海、空、サイバースペース、宇宙の戦争領域全体の能力を活用して、敵のC2のCASの性質による脆弱性を悪用するように設計された方法で複雑性を課す。複雑性を軍事的優位性のために活用する科学技術(S&T)研究を検討するためのCASレンズの使用ガイドは、本報告の第2巻を参照。

次の章では、敵の意思決定への複雑性課説のアプローチをより良く理解するために、作戦レベルのビネットの例を提示する。この例は説明的であり、これらの概念の数学的表現を後で記述するための基盤を提供する。

 

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