武器装备体系具有系统和体系的特性,因此其拥有系统涌现性的一般特征。然而武器装备体系具备自身的独特性,因此,其涌现机理、行为和特性也有所差异。
武器装备体系在功能的执行以实现其目标过程中所表现出的行为是其组成各部分所不具备或不能表现出的行为,这些行为是整个体系的“涌现”特性。体系的“涌现行为”是体系的基本特征和构建体系的主要目标。
武器装备体系的涌现,是指它构成之后,发生了质变,产生了新的性质,形成了新的功能。这种新性质和新功能只能在体系整体上得以体现和观察到,是成员系统大量微观行为集成后产生的宏观特征,局部成员系统是不具备这种新性质的。这种涌现既不能完全预测,也不能完全分解还原,而形成涌现的因果关系也很难追溯。体系的构建常常是以追求可预见的涌现,以获得所需要的功能为目标,但又可能出现未曾预计的有益或有害涌现。
武器装备体系具有组成成员行为自主性与管理独立性、在线重构的动态演化性、成员连接与交互网络性、体系决策集中与分布性等特征。因此,武器装备体系的涌现模式主要表现在以下几个方面:
(1)整体组合效应的涌现。一方面,武器装备体系的整体组合效应的涌现,具有一般武器装备系统整体组合效应的涌现性(称为预设式的整体涌现性)。另一方面,根据需要遂行作战使命任务的要求,通过加入或退出具有自主行为和独立管理的成员构筑形成一体的武器装备体系,在体系对抗过程中实时涌现出来的单个成员所没有的整体功能和性能等属性(我们称为非预设式的整体涌现性)。
(2)结构效应的涌现。一方面,武器装备体系的结构效应的涌现,具有一般系统结构效应的涌现性,这种结构效应一般指的是组成结构的结构效应涌现。另一方面,武器装备体系需要通过网络和统一的体系结构(architecture)灵活地集成具有独立性、自主性和分布性的武器、平台和系统,形成能够完成相应使命任务的武器装备体系,会形成体系结构效应的涌现。
(3)信息交互效应的涌现。在信息化条件下的战争,信息被认为是体系作战能力、效能“倍增”器(美国的网络中心战),这说明网络和信息在现代战争条件下特别重要。武器装备体系通过网络将分布在不同地域的武器、装备和系统进行互连互通,实现体系内全维度的信息共享、交互与融合,实现作战能力的大幅度提升。信息交互效应是武器装备体系重要的涌现特性。
(4)认知协同效应的涌现。武器装备体系实施作战的过程中,与一般体系不存在中心控制的特性不同,武器装备体系一般存在于决策指挥控制中心,同时分布在不同的战场空间的各个成员具有一定的自主决策权和指挥控制权。这种中心和分中心协同对战场态势协同认识、协商决策和协同攻防实现了大范围、多领域的体系对抗,涌现出了单个装备、人员所没有的作战能力,这形成了武器装备体系认知协同效应的涌现性。
(5)动态演化效应的涌现。武器装备体系的演化包括组成成员的更新换代、维护升级、新成员加入和旧成员淘汰等,这种演化模型是武器装备体系非运行过程中进行的,可以称为静态演化。静态演化会导致体系出现新的行为、状态等属性,形成了静态演化效应的涌现。武器装备体系的演化还包括体系对抗的实施过程中,可能出现成员战损、故障或失效等退出体系,也有可能出现新武器、新系统或者新兵力投入到战场加入体系,通过实施在线动态的结构重置、功能重组和流程重构,形成动态演化,此时,武器装备体系在结构、行为和状态上表现出的新性质,使它的能力跃升,形成了动态演化效应的涌现。
武器装备体系的涌现模式与系统涌现模式有所差异。因此,武器装备体系的涌现性不仅仅要求建设阶段采取与系统工程相类似的措施,来确保获得积极的涌现行为或特性,避免或消除消极的涌现行为或特性。然而,武器装备体系更重要的一个方面是,通过从现有的武器、平台和系统集合中,针对当前需要遂行的使命任务,构建形成能够执行体系对抗作战的体系。而此时,通过网络连接的各个武器、平台和系统的结合效应、结构效应、交互效应和认知效应等形成的积极涌现行为和特性,就成为武器装备体系作战能力、效能“倍增”的有效途径,也是在体系对抗过程中获得胜利的一种重要手段。与此同时,交互中断、成员被毁、流程不畅等消极涌现也会随之而来。因此,从这个层面来说,武器装备体系的涌现性,尤其在使用过程中致命积极或消极的涌现行为和特性大多是不可预见、不可设计的,同时需要千方百计地使武器装备体系具有积极的涌现,又要全力避免、预防或消除消极的涌现。所以相比于系统工程应对涌现性,武器装备体系工程还需要从以下两个方面开展相关研究工作:
(1)在体系对抗过程中引导发挥正面积极的涌现。在武器装备遂行作战使命任务过程中,通过体系集成与动态演化涌现新的功能和整体性能等,这种涌现性在多数情况下是不可预见的,无法在武器装备体系设计阶段通过寻找最优的方案获得。需要通过开放的体系结构、可灵活重组的功能配置和可动态重构的流程设置等,发现、保护、引导正向积极的涌现,并在体系对抗的作战过程中加以利用。
(2)在体系应用中尽量避免负面消极的涌现。对于武器装备体系在遂行作战任务的过程中出现的成员战损、故障或失效等对体系破环性的涌现,更是无法预计的,并且可能是频繁出现的,不仅需要通过网络、体系结构确保武器装备体系的鲁棒性和弹性,同时通过实时分析计算武器装备体系的脆弱性,来降低这种消极涌现。