陶在樸觀點:標槍反坦克導彈在烏克蘭戰爭中的作用及系統動力學模擬

2022-05-12 05:50

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標槍的局限是什麼

簡氏資訊集團(Janes Information Group)是英國一家歷史悠久的國防,軍事咨詢和出版機構,該機構的武器分析師Kotlarski 說,標槍「不是靈丹妙藥」。他進一步說:「公眾普遍認為某些武器系統對某些衝突具有決定性影響,但現實往往更為複雜。儘管標槍威力強大,但也有缺點, 坦克可以向你開火,而你只可能讓士兵躲在山丘或灌木叢後面,不像裝甲車,可以保護你」。

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Kotlarski 還表示,這些武器系統的生產成本高昂且過程複雜,估計每枚導彈的生產成本在 80,000 美元至 200,000 美元之間。據陸軍估計,美國武器製造商每年最多可生產 6,500 枚標槍導彈,現有合同的產量上限已绛為 2,100 枚。Kotlarski 說,如果衝突持續下去,美國和歐洲國家可能會擔心因交出更多武器可能會讓他們自己變得脆弱。他繼續道,預計未來的戰鬥將越來越多地在城市中展開,標槍——很難從建築物的窗戶安全發射——可能並不有用。最後Kotlarski表示

 

「標槍本身無法讓烏克蘭人擊敗整個俄羅斯軍隊」 

武器威力的模擬模型

至今並沒有成熟的模擬方法,就原理而論,數學上通常用Lotka-Volterra Relation(簡作LVR)方程,Lotka是美國生物學家,Volterra是義大利數學家,他們共同發現生物界的物種競爭和生物群體的平衡關係,如獵物(prey)和獵食者者(predator)的關係,描述狐狸吃兔子,兔子吃草等生態關係,與中國哲學「五行」論的「生與克」原理不謀而合。「生與克」的關係可以用系統動力學的正負兩類反饋環描述,例如金生水,水生木,木生火是正反饋;木克土,土可水,水克火是負反饋過程。

LVR方法只著重「生與克」的關係,細節省略,容易水落而石出摸著石頭過河。許多研究經驗告知,用LVR處理複雜的經濟和環境問題﹑人口和資源問題,既方便、省事又省時。Dendrinos和Mullally (1981, 1983)把城市「人口」比喻為獵食者,把「人均收入」比喻為獵物,得到城市人口和人均所得有趣的LVR關係。Cappello 和 Faggian(2002)把人口比喻為獵物,而「把土地價格」比喻為獵食者,得出人口與地價發展的LVR關係。影響更大的是聯合國全球城市化模型(UN, 2007)也是以LVR為基礎。Puliafito (2008)更把LVR擴大到世界人口、GDP、基本能源消費和二氧化碳排放,他所得到的長期關係(1850-2150)和聯合國政府間氣候變遷專門委員會(IPCC)的研究結論是一致的。自然而然,在這裡我們可以把「標槍」比喻為「獵食者」,把坦克比喻為「獵物」。

我們常常錯覺,以為獵物一定被獵食者殺光,但自然的生態平衡並非如此,而是所謂的「生物震蕩」,時而獵食者增加獵物減少,時而相反獵物增加獵獵食者減少。用LVR模擬的獵食者與獵物的數量動態正是週期震蕩的,狐狸和兔子的數目就像江河的波浪一般此起彼伏。如下圖形。

獵食者與獵物的起伏動蕩。(資料來源:陶在樸《系統動力學入門》,五南出版)
獵食者與獵物的起伏動蕩。(資料來源:陶在樸《系統動力學入門》,五南出版)
「反坦克導彈」和「俄羅斯坦克」的系統動力學流程原理圖。(作者提供)
「反坦克導彈」和「俄羅斯坦克」的系統動力學流程原理圖。(作者提供)

當採用我們假設的各項參數時,反坦克標槍數量和俄羅斯坦克數量的動態關係如下圖所示。

當採用我們假設的各項參數時,反坦克標槍數量和俄羅斯坦克數量的動態關係如圖所示。(作者提供)
反坦克標槍數量和俄羅斯坦克數量的動態關係圖。(作者提供)

獵食者與獵物的起伏動蕩

當採用我們假設的各項參數時,反坦克標槍數量和俄羅斯坦克數量的動態關係如下圖所示。

模擬說明,在戰爭發生後的前110天左右,標槍導彈的數量緩緩上升而俄羅斯坦克的數量迅速下降;戰爭發生後的300天左右俄羅斯坦克數量又超過標槍導彈數量,並徐徐上升而標槍導彈的數量逐漸供應中斷。

必須強調,當模擬參數變化上面的模擬結果完全改變。通過我們的模擬過程,可以看出無論標槍反坦克系統或俄羅斯坦克系統都不是單調的線性增加或線性減少。正如武器專家Kotlarski所分析「標槍本身無法讓烏克蘭人擊敗整個俄羅斯軍隊,也不能改變戰爭的軌跡」。

*作者為系統動力學退休教授

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