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作为一门科学的理论，系统论由L.V.贝塔朗菲（Ludwig Von Bertalanffy）创立。1932年贝塔朗菲发表“抗体系统论”，提出了系统论的思想。1937年其提出的一般系统论原理，奠定了这门科学的理论基础。确立这门科学学术地位的是1968年贝塔朗菲发表的专著——《一般系统理论基础、发展和应用》（ General System Theory ： Foundations, Development, Applications ），该书被公认为这门学科的代表作。
系统一词，来源于古希腊语，是由部分构成整体的意思。今天人们从各种角度研究系统，对系统下的定义不下几十种，如“系统是诸元素及其行为的给定集合”“系统是有组织的和被组织的全体”“系统是有联系的物质和过程的集合”“系统是许多要素保持有机的秩序，向同一目的行动的东西”等。一般系统论则试图提供一个能揭示各种系统共同特征的一般系统的定义，通常把系统定义为：由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。在这个定义中包括了系统、要素、结构、功能四个概念，表明了要素与要素、要素与系统、系统与环境三方面的关系。
系统论的核心思想是系统的整体观念。贝塔朗菲强调，任何系统都是一个有机的整体，它不是各个部分的机械组合或简单相加，系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的性质。他用亚里士多德的“整体大于部分之和”的名言来说明系统的整体性，反对那种认为要素性能好，整体性能一定好，以局部说明整体的机械论的观点。同时他认为，系统中各要素不是孤立存在着的，每个要素在系统中都处于一定的位置上，起着特定的作用。要素之间相互关联，构成了一个不可分割的整体。要素是整体中的要素，如果将要素从系统整体中割离出来，它将失去要素的作用。
系统论的基本方法，就是把所研究和处理的对象，当作一个系统，分析系统的结构和功能，研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律。世界上任何事物都可以看成一个系统，系统是普遍存在的。大至浩瀚的宇宙，小至微观的原子，一粒种子、一群蜜蜂、一台机器、一个工厂、一个学会团体等，都是系统，整个世界就是系统的集合。
战场敌我双方激烈对抗，无论是敌方还是我方，在指挥与控制上，都有一些共同的因素是不可或缺的，这些因素包括：
（1）物理设施，如传感器、计算机、指挥与控制节点（指挥员）、传输线路或链路等；
（2）结构，即把运行、数据和信息流等结合在一起的结构关系；
（3）过程，基于结构之上的功能关系，通常一个系统的结构决定其功能，而功能的运用即过程，决定行为的有效性。
在兵力组织中，任何一个指挥与控制节点在实施有效的指挥与控制时都必须遵循一个基本的原则，即遵循系统原则，建立整体与局部、静态与动态的认知概念。
C2的整体与局部包括多个层次，具有多粒度的特性。作战平台上具有C2行动，如一艘军舰的作战行动需要舰长实施指挥与控制；同样，对舰载的武器系统，其运作也是方面指挥员、武器长、中队长等节点实施指挥与控制行为；上升到一个舰艇编队层次上，编队的作战行动涉及编队指挥员对作战平台指挥员的指挥与控制行为。
C2的整体与局部是对系统组成要素与结构关系的认识，在敌我对抗的战场环境中，C2是动态、持续的过程行为，它在遵循一般C2过程的同时又具有独特的个性特征，其个性特征是我们理解认识C2系统的重点。
因此，对一个C2系统的认识，需要界定其边界和过程。
1．C2边界定义
一个C2系统包括三个部分的内容：一是物理实体；二是结构，包括组织、运动方式及信息源模式；三是过程，即功能运行关系。
C2边界的定义界定C2系统的前两部分内容（物理实体与结构），同时识别系统元素，建立要素及结构关系，为过程定义奠定基础。
C2边界的定义需要针对不同的层次问题建立不同层次的理解和认识概念，这些层次概念包括敌我对抗的战场环境、作战力量、系统、子系统（见图2-4）。在建立这些认知概念的同时构建对应的度量方式方法，以便于指挥员对感知问题有深入认知。
图2-4 C2边界及度量
通常，在系统层建立系统有效性（MOE）的度量概念；在系统层以下，建立性能度量概念；而在底层（不可再分解的维度层）建立“维度”参数概念，即参数值可描述底层系统。在系统层以上，建立作战力量的兵力有效性度量（MOFE）概念。
2．C2过程定义
C2过程定义是构建系统功能执行关系，建立系统的动力学模型的过程，系统过程如图2-5所示。
图2-5 C2系统过程
环境是C2过程的起点或源头。C2的内部过程由感知、评判、产生、选择、规划、命令等构成。感知是早期的探测，获取最初的认知概念，而评判是对感知进行评价和判断，产生是根据评判结果生成预案，选择是在可选预案中确定执行计划或方案，规划是执行方式的选择，命令是依据选择结果和规划结果形成向下级发布的指令。
环境同内部过程的交互内容包括敌方兵力、我方兵力及其他环境因素等。
过程定义主要是将系统过程加以识别，并变成可测度的战斗功能。经过边界和过程的定义后，C2的全部内容就都完成了识别与分类，而C2的综合就是把所有完成的要素综合在一起，形成对C2的正确理解和认识。
3．C2的综合
C2的综合是C2系统的静态与动态结合，以过程的有效性为目标，建立系统的组成结构。
C2的综合步骤如下。
第一步，通过C2过程构造数据流图。
第二步，进行信息变换分析，确定节点（可能是指挥员、武器系统或装备等）间的隶属关系，从功能上确定系统的层次结构。
第三步，把执行功能的物理实体（人或机器）纳入节点中，形成系统的组织结构图。
信息论是一门用数理统计方法来研究信息的度量、传递和变换规律的科学。它主要是研究通信和控制系统中普遍存在的信息传递的共同规律，以及研究信息的获取、度量、变换、储存和传递等问题的基础理论。
信息论方法把人和系统看作信息处理者和信息系统，使用信息熵来描述兵力组织中的C2行为。具体地说就是把系统中总的不确定性看成系统的总活动量，人是“有限理性”限制决策主体，对系统的不确定性和人的“有限理性”约束都用熵来量化与对比。
人的“有限理性”假设如下。
（1）组织中决策人员的行为完全是合理的，即决策人员十分熟悉所执行的工作，知道如何选择与操作以获得最佳的效能，并竭尽全力去完成任务。
（2）决策人员的能力是有限的，其能力的有限性表现在信息处理和决策规划时有体力和脑力上的限制，工作负荷一旦超过这个限制，决策人员就完成不了所担负的工作。
熵原意是转变，描述内能与其他形式能量自发转换的方向和转换完成的程度。熵是描述热力学系统的重要态函数之一。熵的大小反映系统所处状态的稳定情况，熵的变化表明热力学过程进行的方向。一个孤立系统的熵永远不会减少。随着孤立系统由非平衡态趋于平衡态，其熵单调增大，当系统达到平衡态时，熵达到最大值。熵的变化和最大值确定了孤立系统过程进行的方向与限度。熵增加原理即为热力学第二定律。
从微观上看，熵是组成系统的大量微观粒子无序度的度量，系统越无序、越混乱，熵就越大。热力学过程不可逆性的微观本质和统计意义就是系统从有序趋于无序，从概率较小趋于概率较大的性质。
在信息论中，熵是某事件不确定性的度量。信息量越大，体系结构越规则，功能越完善，熵就越小。运用熵的概念，可以从理论上研究信息的度量、传递、变换、存储。信息熵这一概念源于信息论的创始人香农在其著作《通信的数学理论》中提出的建立在概率统计模型上的信息度量。在其定义中，信息被理解为“用来消除不确定性的东西”。熵与战争有天然的联系。无论是农耕时代的战争，还是信息时代的战争，战争本身就是复杂的体系对抗行为，其基本属性——战争迷雾、摩擦和基本法则——不确定性从未改变。从系统科学上看，战争行为的本质是建立和巩固己方战争体系的有序性，同时摧毁和破坏对方战争体系的有序性，从而获取对抗优势。
设随机变量
X
的取值为
，相应的出现概率为
，且
，随机变量
X
可表示为
（2-1）
则随机变量 X 的熵定义为
（2-2）
可以看成
X
的平均不确定性，也表示它所携带的平均信息量。当
X
的某一概率
取值为1时，
，即不携带任何信息；当所有
取等概率值时，
，变量
X
携带的信息量最大。
战争熵是战争体系各要素运行有序性的表征，这些要素包括指挥、控制、情报、火力及后勤保障等。战争熵越大，这些要素的摩擦越大，指挥员的战争迷雾越多，战场的不确定性程度越高，反之亦然。从这一角度看，敌对双方总是试图在一定范围内降低己方战争体系的战争熵，而促成对方战争熵的增加以使对方战争体系混乱。
C2是战争的灵魂与大脑，其目的是通过获取更多高质量的信息减少战争的不确定性。从战争熵意义上看，在没有C2时，战争体系（包括敌我双方）行为在能量、物质与信息上都表现为一种无序的行为，熵会单调递增，直到达到最大值，体系的平衡状态即作战力量完全瓦解，战争行为不再是群体有意识的对抗，而是一种个体行为。达到平衡状态的体系行为则不再是战争行为，它失去了战争的基本意义，即群体与对抗性。在战争体系具备强力C2时，战争体系（包括敌我双方）行为在能量、物质与信息上都表现为一种极度有序的行为，完全在最高指挥员的意志下有序运作，熵的转换得到有效控制。这是一种极端的情况，类似于象棋大师对棋局与棋子的掌控，是一种僵化的状态。
C2是掌控战争熵的手段，C2对战争熵的掌控是通过对战场态势适度增加或减少战争熵实现的，以确保在对抗中获取优势。适度增加战争熵的C2行为使僵化的战争体系状态向灵活的、敏捷的、适应良好的战争体系方向转换，以促进敌对方战争熵的增加，从而获得对抗的优势。
如果把C2过程的结构看作一个网，那么网的边就是各种信息资源和角色，信息资源包括传感器、人和数据库等，角色是指能够通过控制行动改变其状态的实体，角色包括人、武器系统、作战平台、传感器等，信息资源与角色存在一定的交叉，如传感器产生信息，也通过控制行动来改变自身的状态。
信息源和角色及非战斗人员和敌人，我们统称为主体。在C2过程中，主体之间的交互形成网络，网络的结构影响C2过程中主体的行为表现。在分层次的C2结构中，信息源和角色位于层次结构的各级节点，信息源通过层次结构中不同的媒介节点进行传递和融合，向其上级实体提供信息，并基于上级实体的指示向其下级实体实施控制行动。如果层次结构是集中的，那么所有的主体共享一个公共的计划或方案，所有中间的媒介实体的作用完全是中继信息，所有的决策由层次结构的顶端做出。如果集中的层次结构不共享计划或方案，那么中间实体需要承担传递计划或方案信息的职责。C2结构扁平化使信息源和角色既能共享信息，又拥有使用信息支配自身控制行动的权限。如果信息源与角色在非层次结构的C2结构模式中进行交流和协作，那么就意味着存在一定程度的分散决策，角色间表现为一种协作的模式。
Boyd的观察—判断—决策—行动（OODA）循环描述了一个基础的C2过程模型，对单个实体来说，OODA循环是基于实体知识和决策能力的自我包含的内循环。这种单个实体的C2过程循环可拓展至多个实体的集中性C2过程循环，其途径是把观察阶段看作面向集中决策的观察交流，行动阶段是决策者到角色的控制行动交流。在一个相对分散的C2结构中，每一个实体都负责自身的OODA循环，同时接收来自其他实体的观察、决策信息和行动需求等。
从目前不同国家或地区对C2的理解来看，C2的组织管理概念大多在军事领域的官方定义中，如美军认为“C2经授权的指挥主体在执行使命过程中对配属部队行使职权，实施指导”，北约认为“经授权的指挥员对所分配的兵力行使其指挥与指导权力以完成赋予的使命”，而我国尽管没有对C2进行整体界定，但从“指挥”的定义看，它包含了“控制”职能，C2的组织管理职能是一脉相承的。
因此，从组织管理的角度看，C2是对其部属/配属兵力以行使授权的或既定的军事领导权威完成使命任务为目的组织与管理活动。在性质上，C2既有管理艺术，又包含组织科学成分；在内容上，C2既有对抗激烈的作战行动组织，又包含对部属/配属的管理控制行为。
在管理科学领域，实施C2的手段与方法主要通过图表技术，采用图表来建立C2模型也是传统的C2建模方法。传统的C2建模需要描述组织结构，其结构包含了作战单元和指挥链。在兵力组织中理解不同作战单元履行的职能是复杂、困难的，但是如果把兵力组织的C2看作一种信息处理的机制，则兵力组织的运作可理解为信息（命令、指导、状态报告等）的交换。C2建模的组织图表技术即运用图表形式化兵力组织中的信息流及信息在不同节点的转换，如图2-6所示即为C2的图表技术建模实例（图2-6中箭头表示节点间存在信息传递）。
图2-6 C2的图表技术建模实例
认知科学（Cognitive Science）是一门研究信息如何在大脑中形成及转录的跨领域学科。认知是个体为了对自己所在环境赋予意义而解释感觉印象的过程，是指人们认识活动的过程，即个体对感觉信号接收、检测、转换、简约、合成、编码、储存、提取、重建、概念形成、判断和问题解决的信息加工处理过程。决策是为了实现某一特定目标，借助于一定的科学手段和方法，从两个或两个以上的可行方案中选择一个最优方案，并组织实施的全部过程。决策理论（Theory of Decision Making/Decision Theory）是把系统理论、运筹学、计算机科学等综合运用于管理决策问题，形成的一门有关决策过程、准则、类型及方法的较完整的理论体系。
认知与决策两者的结合是完备C2过程不可或缺的条件，这一过程的经典描述即观察—判断—决策—行动（Observe-Orient-Decide-Act，OODA）循环。C2的认知主要体现为对作战意图、战场态势及敌人行动的理解与判断，是一个典型的信息加工处理过程，而决策在C2过程中主要体现为对作战目标、方案（Course of Action，COA）、计划等要素的选择。认知与决策具有天然的联系，认知是决策的基础与前提，认知过程与输出直接决定C2个体决策的质量。
由于C2个体的认知存在不同的层次，从知觉暗示、特征抽取、系统状态识别，到问题的辨识，在不同的认知层次上，有不同的决策方式，包括基于规则的决策方式、基于本能的决策方式（刺激反应，或者下意识的决策）、基于知识的决策方式（基于推理），不同决策方法适用于不同的认知层次。对C2过程的理解，是不同认知层次与不同决策方式的综合，如图2-7所示。
图2-7 C2过程的认知层次与决策方式
由于战场的态势变化激烈及其本身的复杂性，在军事领域的认知总是非常艰辛且耗时的，C2个体总是试图避免过于复杂的认知过程，或者最小化在认知上的工作强度，也就是说C2主体在决策上首先尝试的是基于本能的推理，这种决策可以认为是一种不加思索的本能反应，是一种最轻松、最快捷的决策方式；当基于本能推理失败时，C2主体可能寻求另一种决策方式，即基于规则的推理，匹配系统状态与所执行的任务。这种推理方式是军事领域普遍采用的决策方式。当基于规则的推理失败（如没有规则匹配当前的态势情景）时，C2主体会寻求最复杂的决策方式，即基于知识的推理，这种推理决策方式在没有辅助决策支持手段和工具时将很难进行，且需要付出较高的时间成本。
从决策科学角度看，C2的本质是一个自然决策（Naturalistic Decision-Making，NDM）或者说是一个理性决策过程，在这一过程中，决策规则在一个给定的情景下激活，并指导行动的选择。因此，从C2个体决策的行为上看，完备的C2过程可理解为下列过程。
第一步，获取态势信息。
第二步，与态势版本匹配当前态势。
第三步，审视匹配样本（包括COA、目标、期望）。
第四步，辨识样本期望与当前态势的差异。
第五步，获取更多态势信息，明确差异。
第六步，提炼匹配过程，诊断差异的根源。
第七步，评估优先选择的COA。
第八步，根据评估结果调整优先选择的COA。
第九步，准备COA的实施。
第十步，准备其他与样本匹配的COA检索。
第十一步，准备检索匹配当前态势的其他样本。
第十二步，实施COA。
第十三步，形成新的样本原型，包括其相关的COA选项、目标与期望。
在C2的控制理论模型中，用大量的信号及信号的转换描述战场C2的过程控制问题，而对存在于C2系统中的关键要素——人的活动缺乏描述。针对C2控制理论模型的这一缺陷，感知理论被引入C2建模，用于描述C2系统中人的决策思想活动。在C2建模上，指挥要素的建模，关键在于指挥员的决策模型。目前，有诸多感知技术被尝试用于解决指挥决策的建模问题，如基于规则的专家系统技术、贝叶斯网技术、Petri网技术等。
无论通过何种途径研究C2问题，其目标可以概括为两个方面：一是兵力组织中信息流的聚集问题；二是信息流的转换问题。信息流的聚集是对兵力组织中组织节点的描述，而信息流的转换是对兵力组织中信息交换的描述。虽然感知理论能够描述兵力组织中的信息流，但其重点不在对信息流的描述上，而是信息流聚集的节点及信息交换的体系结构。对C2系统的描述，感知理论重点描述节点和联系本身，而不是C2系统中信息的内容和信息的转换。
1981年，J.G.Wohl提出了基于认知科学的感知理论模型，该模型通过四个模块实现一个指挥与控制过程，包括激励（数据）、假设（感性认知的选项）、选择（响应的选择）、响应（行动），简称SHOR模型（见图2-8）。
图2-8 C2的感知理论模型——SHOR模型
与Lawson模型类似，SHOR模型把C2过程细分为模块，模块之间传递信息，所不同的是SHOR模型使用了假设模块，假设模块给出感性认识的选项，这是感知理论运用C2建模的关键点，也说明了SHOR模型既存在控制理论方法，也存在感知理论方法。
在C2问题描述的精确度上，感知理论模型较通信理论和控制理论而言存在较大的差异。目前，感知科学在C2问题关于指挥的建模上还未能提供较为成熟的工具支撑，尤其是指挥员决策的反应（如基于态势的评估选择预先计划），但是感知科学提供了理解指挥建模的基础，这是控制理论所不能提供的。控制理论关于C2问题的建模忽视了C2中的“指挥”决策反应问题。
把兵力组织看作信息处理机制而忽视“指挥”的其他方面简化了C2的建模，回避了C2建模的难点。忽视C2的指挥方面，兵力组织的C2就成了机械的控制图，这种方法描述兵力组织的C2的主要工作是在系统中定义人的角色、信息格式、信息类型、信息频度及指挥员之间的信息交互关系。
要解决当前控制理论、感知理论在C2建模问题上的缺陷问题，需要弥补感知理论上建模的精度不足和解决控制理论建模所忽视的“指挥”方面的问题。新的理论方法必须能够运用战场空间不同的时间尺度，从准备、预备到战斗强度最大的时间阶段，同时也必须解决兵力组织中C2的社会与文化方面的问题。总之，必须从对C2的本质理解上下功夫，重新认识C2理论，从现有的C2过程理解到“指挥”的创造性理解。
基于David S.Alberts和Richard E.Hayes的C2概念模型，我们可以探究C2的职能和C2的方法，以期建立有效的C2。