科学素养决定战争胜负----《中途岛之战》观感

今天终于有时间, 看了2019年版的<中途岛之战>。中途岛之战与人类其它战争和活动一样，最终决定胜负的还是科学的应用水平。
二战以来由于飞机战斗力的提升，航母成了海上作战的主要力量, 海战也就转化成了空战，胜负由空中实力决定。 中途岛双方的力量对比：美方3艘航母， 230架飞机， 陆基（岛上）172架飞机； 日方4艘航母， 264架飞机。因此如果完全是海战，双方力量对比是230：264， 日本占有优势，如果陆基飞机能加入战斗，则是402：264， 美方占有绝对优势。
以航母为基础的空战, 其弱点就在航母本身。只要有一架飞机突破防线，一颗炸弹命中，就可能破坏飞行跑道，使航母失去作战功能甚至沉没。由于飞机的速度和灵活性，舰炮难以防御成编队的敌机攻击，因此航母的主要防御力量还是得靠战斗机。因此航母的机群主要有两种，战斗机和轰炸机。
日本的战斗机是零式战斗机，速度和灵活性超过美国飞机，在一对一的情况下，美国飞机不是对手。它主要缺点就是油箱太小，空战作战飞行时间只有两个小时。日本4艘航母只有四条跑道，接纳飞机的降落起飞的能力很有限。假定平均4分钟一个降落一个起飞，四艘航母一个小时也只能起飞和降落60架飞机。如果超过这个数量，必然会影响后面的处理能力。比如前面一个小时集中起飞了120架飞机，在后面某个时间点，你就得集中回收这120架飞机，在这个时间段，你就挤掉了60架飞机的起飞时间。如果你要继续保持60架飞机的升空数量，那么你那120架飞机就有一半无法降落要掉海里去。再加上装弹，维修，加油，入库等操作，如何达到最大效率是一个非常复杂的运筹学问题，需要非常复杂的数学运算。
美国人算准了日本的弱点，以连续攻击打乱对方的部署，使对方的运筹无法实现稳定的高效率，然后必然在某个时间点上出现防守真空。这就是实战中那个著名的“致命5分钟”，在5分钟内三艘航母被击沉。从理论上计算，这个防守真空会在空战开始3个小时候内出现，而美军大概需要牺牲4到5个攻击编队才能达到这个目的。
美军作战计划基本上就是这么进行的。首轮攻击是由中途岛的100多架飞机组成，从7点钟开始进入日本联合舰队上空， 绝大多数都被击落，没能靠近日本航母造成有效威胁。但是它们达到了迫使日本所有战斗机升空作战的目的。接着从美国三艘航母飞来的飞机分批陆续赶到， 空战一直打到10:20AM， 美国飞机都没能损伤日本航母一个毫毛。日本零式战斗机果然厉害，有效地挡住了美军的连番进攻，但是它们的油也耗尽了， 必须降落加油。这时幸运的贝斯特中队出现了，他们抓住了这个防守真空的机会，从高空俯冲而下，近距离投弹击沉了日本三艘航母。
电影为了把故事演得更刺激更吸引人，突出了很多偶然因素。贝斯特的个人英雄主义，发现敌人航母的偶然性，炸弹投中的侥幸等等。其实这些偶然之中存在着必然，一旦战略优势建立起来了，战术对头，胜利就是必然的。即使不是贝斯特，也会有李斯特，巴斯特出现来完成这个工作。
美国人在科学素质上完全辗压他们的对手日本人。从密码的破译，对敌情的准确分析和预测，作战计划的完美实施，约克城号的神奇修复，空战战术的伟大突破（“萨奇剪”战法）等等，都代表了当时最高的科技水平，甚至是超越了最高水平的伟大创新和突破。相反日本人还处于小学生阶段，学了一些知识，但是还没有完全消化，不能灵活运用，更谈不上创新和突破。计划好的事情，能办好，但碰到新情况新问题就不知所措了。
下面简单谈谈日本舰队所犯的一些错误：
1． 假定美军只有两艘航母。假定没有错，我们都知道数量统计作假定分析都有两个条件H0和 H1，一个是假定成立的情况，一个是假定不成立的情况。还有如何验证上述条件是否成立， 也就是说在计划实施过程中，如果出现什么情况就可以验证和推翻上述假定。南云没有这个素质，脑袋里根本就没有这根筋，以致后面他有几个避免全军覆没的机会都没能及时抓住。

2． 航母作战有一套严格程序，包括侦察防御进攻等等都有具体的要求。日本联合舰队战前第一步侦察就没有完成， 一艘侦察机晚了半小时起飞，还没有完成安全范围内的侦察任务，南云就发起攻击。南云居然茫顾风险，抢这半小时，实在很难理解。

3． 7：30分日本侦察机报告发现美军舰队的信息时，没有命令立即轰炸机起飞，而是命令侦察机继续侦察确定敌方有没有航母。直到8：30分，侦查机报告发现敌人航母，南云才命令轰炸机改装鱼雷， 直到9：18分才改装完毕，同时航母朝美国舰队方向以30海里/节的速度开去。日本联合舰队就这样白白浪费了可以影响胜负的关键的两个小时。
7：30分发现美军舰队的时候，根据美军舰队的位置和规模，南云身边的参谋都知道这时他们已经陷入了美国人设下的陷阱。这个时候马上撤兵，还可以全身而退，可是南云巍然不动。直到8：15分发现美国航母，第二航空母舰战队司令山口海军少将向南云建议“立即命令攻击部队起飞”， 南云还是没有听，让轰炸机改装攻击航母的鱼雷后再起飞，这样又延误到9：18分。但是这个时候，美国航母的轰炸机群已经飞临，日本战斗机必须先起飞迎战，轰炸机已经没有起飞的时间。

南云这一系列的决策不仅仅没有体现出海军高级指挥官的专业水平，甚至连普通人的水平都不如。如果7：30分按参谋的判断，发现中了美国人的计就马上撤退，基本上不会有什么损失。如果按山口的建议第一时间就马上让轰炸机编队起飞，那么这些轰炸机就能在8-9点之前飞到美国舰队上空，迫使美国战斗机升空保护，而贝斯特中队和其它轰炸机中队就没有机会升空，起码阻滞对方轰炸机群的起飞。对方的轰炸机就无法源源不断地飞来威胁自己的航母舰队。日本的零式战斗机在己方没有任何进攻的情况下能一直能防守到10：20AM，如果日本轰炸机能出击，威胁到美国航母，稍微减缓敌方轰炸机的起飞，那么日本的零式战斗机群就能腾出时间加油，保持持续作战能力。而且日本轰炸机挂什么炸弹根本不重要，它们只要逼近美国舰队，迫使美军战斗机升空保护，这样对方轰炸机就没有时间起飞，就能阻止美军轰炸机对日本舰队的攻击，减缓日方防御压力。就像美军一样，前面几批轰炸机都是去送死的，根本靠不近对方航母，所以挂什么炸弹，甚至挂不挂炸弹，都不重要。它们的目的就是去耗掉对方战斗机的油和打乱对方起飞降落的节奏，使之出现防守“真空”的。所以南云根本就不了解航母空战的关键所在，不知道第一时间升空，把战线压到对方航母上空，而不是自己的上空的重要性。

决策依靠信息，一般来说信息越充分，越准确，决策就越正确。但是南云却是相反， 随着战场信息的不断涌来，战况越来越清楚，但他的决策却是继续走向错误。南云现象并不少见，这些现象有深层次的原因，但不是本文讨论的范畴，就暂不讨论。

日本人密码被破译只是相当于失去先手之利，后面在7：30分和8：15分的连续不应，才造成致命的失败。同时在9：18分朝美国舰队全速开进也是个致命错误。如果他不是朝美舰开去，而是往北开或往西北开，那么贝斯特编队就找不到他了。他朝美舰开还是在一条直线上，这样还是很容易被发现的。如果是我，7：30分发现中了计，我本能的反应就是往北或西北方向撤，先离开这个地方再说。我的计划被敌人发现了，我马上转移阵地。 敌人的作战计划是以这个地点制订的，改了地点，起码增加对方实施的难度。美方起飞的飞机是按这个预定地点飞来的，如果7：30分就撤，到10：20分已经撤出150公里了，茫茫大海，你怎么找？ 起码敌方飞机有一半以上会找不到目标，剩下的能找到的一小半就只能是零式战斗机的菜。这个时候再反攻，会很大的机会歼灭敌人。
航母当时是全新的军种，是山本五十六以他个人的远见全力推动建立起来的。当时日本海军的守旧派还是主张传统的以战列舰为主的战法。当时日本倾全国之力造了艘大和号，山本极力反对也没能阻止。 这首大和号在整个战争过程中都起不了什么作用。南云是海军里的守旧派，跟山本是对立的。山本是为了团结和维护政治平衡才用了他当联合舰队的司令。而山本的亲信，精通航母作战的山口少将当第二舰队司令做辅佐，但是他的建议没被接受，没能发挥出应有的作用。
从中途岛战役中，我们可以看到，日本当时虽然接受了西方科学思想，重用了山本等一批西方教育培养出来具有现代科学思想的人才，但与美国相比差距还是很大的。与高手对决任何一个小小的失误都可以造成致命的失败。
顺便说一下，赌博和优化决策的区别。赌博是靠增加风险去换取收益，优化决策是在风险不增加的情况下和增加收益。 尼米兹预先猜测日本舰队出现的时间，地点和数量，不是赌博，而是优化决策过程，因为猜对与不对，风险都没有改变， 猜对了就赚，没猜对，也不会输多一毛钱。
而南云在侦查没完成下全力出击，就是赌博，风险无限增加。在7：30分接到发现敌舰队的情况下，还在等待没有出击，也是赌，赌对方没有航母。8：30分发现航母，没有马上命令轰炸机起飞，也是赌。因为这些决策基于一些假设，如果假设不对，就会输得很惨。
美国并不是一下子发展成世界第一的，任何战略优势的建立都是靠一个个小小的具体的正确决定一步一步累积起来的。 而能让这些小小的具体的决定能长期稳定地做对，那就得靠决策人的科学素养了，靠赌是不行的。