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第一章
军事系统科学与工程研究现状及发展

第一节 引言

党的十九大报告指出,要“全面推进军事理论现代化、军队组织形态现代化、军事人员现代化、武器装备现代化”。把军事理论现代化放在军队“四个现代化”首位,充分凸显了军事理论现代化对国防和军队现代化的牵引作用,深刻反映了新时代强军兴军对现代化军事理论的呼唤与期盼。先进的军事理论,历来是军队建设得以健康发展的必要条件,是战争的重要制胜因素。科学的军事理论就是战斗力。一支强大的军队,离不开科学的理论指导。随着大数据、云计算、人工智能等新技术的快速发展及其在军事领域的广泛应用,加速推动战争形态向信息化、智能化演变,军事理论的体系化、定量化、工程化要求越来越高,军事理论已成为一门与社会科学、自然科学和技术科学等众多领域相互渗透的综合性理论,客观上要求军事理论内在发展更加系统和科学。

军事系统是由若干与军事有关的要素构成的,是多领域、多层次相互联系和相互作用的复杂的大系统。军事系统科学与工程是系统科学与工程在军事系统中应用而发展起来的一门新兴军事科学理论,并广泛应用于军事系统的诸多方面,取得了令人瞩目的研究成果和显著的军事、经济效益。经过多年的建设和发展,军事系统科学与工程在军事科学理论体系中的地位日益提升,诸如从定性到定量的综合集成研究、物理事理人理方法论研究等,正日益发挥出其特有的作用,逐步成为军队建设体系化、军事指挥最优化、军事决策科学化的重要手段,并被愈来愈多的人所认识和接受。

近年来,世界步入动荡变革期,百年未有之大变局加速演进,大国力量对比加速调整,全球性挑战呼唤全球治理,多个地区动荡不定。针对我国运用军事手段维护国家安全与发展的紧迫需求,进一步推动军事系统科学与工程创新发展,充分发挥其在军事系统中的战略引导、体系建设和决策咨询等作用,具有重要意义。本章通过系统分析军事系统科学与工程的国内外研究现状和热点,清晰勾勒我国军事系统科学与工程的发展趋势和方向,以期为完善中国军事理论、推动军事科研创新提供有效支撑。

第二节 军事系统科学与工程的研究现状

一、研究分布

20世纪下半叶以来,系统科学与工程相关理论形态逐渐进入中国,并融入军事领域。中国传统文化中丰富的系统论或整体论思想,使得军事系统科学与工程在中国获得迅速发展。经过几十年的探索与实践,中国军事系统科学与工程已经成为具有鲜明特色的一支。由于国内外军事系统科学与工程界整体信息交流较少,导致国内外研究存在诸多差异。诸如,在整体研究思路上,国外的军事系统科学与工程已经形成了一种闭合反馈回路,国内的研究则呈单向的线性发展;在相关学科关系上,国外比较关注“相继”的理论形态,即经典科学与系统科学的关系,国内则比较关注系统科学各理论之间的关系等。虽然中外研究有诸多差异,但通过对军事系统科学与工程学科领域、文献期刊分布、研究机构分布以及主要思想分布的文献计量分析,仍可清晰展现军事系统科学与工程研究的全貌。

(一)学科领域分布

在军事系统科学与工程这一研究主题下,国内外研究围绕着军事与国防的研究对象,主要关注在军事工业和军事技术及管理等领域的系统科学运用和系统工程实践,在武器装备、国防工业、军事医学、军事教育、部队管理、电子技术、政治、经济等多个学科都有广泛的覆盖,呈现多学科发展、跨学科交叉的全面发展趋势。

国内军事系统科学与工程研究是从引进、介绍国外系统科学及其相关理论与方法开始的,以钱学森、许国志、沈小峰、魏宏森、曾国屏等为代表的一批知名专家学者在系统科学研究上发挥了重要作用。引进之后,国内系统科学与工程研究逐渐兴起,并出现分叉现象:一支是以系统科学与工程作为研究对象进行学术研究;另一支是推进系统科学与工程的理论和方法进入具体科学中。在国内,系统科学理论与方法进入各门类学科就成为某种意义上研究的“终点”。在国外,军事系统科学与工程的研究分布在各个具体学科内部。在他们的研究中出现了诸多原范式无法解释或解决的问题,为了找寻解决路径,他们吸收系统运动、系统思考中的一些思想和方法,形成各自的系统科学理论体系。

军事系统科学与工程相关研究在学科分布上充分体现了军事和国防学科的主体地位。在国内,军事科学院、国防大学、国防科技大学、空军工程大学等军事科学研究机构和军事院校贡献了军事系统科学与工程极具价值的科研成果。在国外,美国、英国、澳大利亚等国家的军事科学研究机构、陆军研究所和军事院校贡献了军事系统科学与工程的大量国际研究成果。

除此之外,工业、计算机等工程学科在军事系统科学与工程的研究中也占有重要的组成比例,主要体现在工业经济领域、计算机应用领域和航空航天科学工程领域。工业界也针对军事领域的系统工程问题,从实际应用和客观需求出发,针对各类武器兵器、装备器械和工程设备以及计算机软件程序提供系统的解决方案,客观推动了军事系统科学与工程的应用实践和理论发展;另外,在管理学科和数学学科、医学、党政、经济、国际政治等多个学科都针对军事和国防的系统工程问题进行了讨论。

根据图1-1所示的学科领域关键词检索分布情况可以看出,军事系统科学与工程的问题不仅仅是单纯的军事发展和军队建设问题,更可以从多学科多领域的视角出发,针对中国特色现代化军队建设的实际需求和发展目标,瞄准实际问题来实践和验证系统科学与工程理论。

图1-1 军事系统科学与工程学科领域关键词检索分布情况

注:图中数据为通过中国知网等开源数据库检索到的文章数及占比

(二)文献关键词和期刊分布

1.文献关键词分布

在中文文献中,许多核心关键词在2000年以前就已出现并受到学界的广泛关注。在2000—2007年,军事系统科学与工程相关文献的主要研究热点聚焦于军队和军事力量建设、军事历史和军事哲学等方面,在这些研究中,经济、文化、外交和教育等领域的研究成果都为军事系统科学与工程理论体系建设打下了坚实的基础。另外,心理学相关的研究,如心理战、人因学、战争论等也对军事人员建设研究方向提供了理论补充。在2008—2014年,信息系统和人力资源系统的系统性统筹规划研究受到广泛关注,成为这一阶段新出现的热点,军事决策和军事系统信息化成为新的研究趋势。在2015年以后,基于大数据和人工智能的信息化、智能化、现代化的军事系统体系建设成为当下的研究热点和研究主流,军事装备、军事人员训练和通信体系的数据化和智能化决策已成为建设现代化军事系统的重要方向,其中,“军事运筹”“火控系统”“钱学森”“动态重构”“作战实验”“可用性”“系统工程与电子技术”“灰色理论”“国防科技工业”“多核相关向量机”10个关键词被提及的频次最高。

在英文文献中,核心关键词主要出现在2004年左右。在1998—2003年,国外文献中关于军事系统科学与工程和理论建设的相关文献相对缺乏,但针对军队人员建设、军民关系以及应急事件应对等主题已有一些研究,为军事系统科学与工程理论体系奠定基础。在2004—2010年这一阶段,围绕阿富汗冲突和伊拉克战争等一系列军事冲突,为军事系统科学与工程体系建设提供了大量的研究例证,在这一阶段,军事行为和战争冲突、军民关系管理、军队人员建设、心理健康与战争创伤成为学术研究关注的重点。在2011—2016年,决策支持和决策模型的建立,成为军事系统科学与工程研究的关注热点,这一阶段内,军事系统科学与工程的文献发文量也迅速增长。2016年以来,军事行为与政治干预、风险评估、军事决策系统建设成为当下最为关注的研究重点,其中,military、military operations、military personnel、research、civil-military integration、Simulation、veterans、military logistics、traumatic brain injury等10个关键词被提及的频次最高。

2.期刊分布

从中文期刊的角度来看,目前相关研究发文目标期刊相对比较分散,头部期刊发文量差距不大,较为平均。除了一些平均发文量比较大、收录研究主题范围广的综合性期刊以外,也有一些军事和国防领域的高质量期刊被北大核心等数据库所收录。在发文量较高的重点期刊中,有属于北大核心数据库、CSSCI(中文社会科学引文索引)、CSCD(中国科学引文数据库)的期刊,包括《兵工学报》《系统工程与电子技术》《火力与指挥控制》《系统工程理论与实践》《国际展望》等专业期刊。从文献期刊的主体性角度来看,军事系统科学与工程相关研究成果的发布渠道仍然以军事和国防类期刊为主体,其中,由军事科学院主办的《军事运筹与系统工程》是我国军事系统科学与工程研究的主要前沿阵地,《解放军报》《国防》《国防科技》《国防科技工业》《系统工程与电子技术》《火力与指挥控制》《系统工程理论与实践》《军事经济研究》等期刊组成了我国军事系统科学与工程研究的主体阵地。

从外文期刊的角度来看, MILITARY MEDICINE MILITARY OPERATIONS RESEARCH JOURNAL OF THE ROYAL ARMY MEDICAL CORPS 等期刊贡献了许多核心的研究成果,这些期刊都属于该研究对象中的核心期刊,涵盖不仅内容数量多、全面,同时还具备较高的被引量,学术界的关注度比较高,具备较高的话语权。

(三)研究机构分布

20世纪70年代末、80年代初在钱学森等老一辈科学家倡议和推动下,以中国科学院成立系统科学研究所为起点,包括地方科研机构、地方高等院校、军队科研机构和军队高等院校在内,将近有100多个研究机构从事系统科学与工程相关研究工作,这些研究机构的相继成立和持续运行,为我国系统科学发展做出了重大贡献。

2018年4月,在军事科学院和中国航天科技集团的关怀指导、大力支持下,军事科学院系统工程研究院和中国航天系统科学与工程研究院联合成立了钱学森军事系统工程研究院,为传承、创新钱学森系统科学与工程思想奠定了坚实的基础。

从研究机构来看,军事科学院、国防大学、国防科技大学组成了国内军事系统科学与工程的科研机构主体。除此之外,海军工程大学、空军工程大学、南京政治学院(现国防大学政治学院)、北京理工大学、西北工业大学等军事和国防类高等院校也是重要的科研力量。国防科技大学作为发文量最高的研究机构,分别在系统工程与运筹学原理、武器工业和军事技术以及计算机软件应用等领域都做出了许多贡献,如国防科技大学的徐培德、沙基昌发表了《高技术局部战争对军事运筹学的需求》《高技术局部战争中军事运筹的研究领域》《信息化战争高级形态与高级信息武器装备的概念研究》等基于系统理论的研究成果;陈超发表了《不确定性环境下的多阶段军事对抗决策方法》《面向设计的武器装备作战需求论证方法》等研究成果,但总的来说,国防科技大学的研究者数量较多,相对较为分散。另一个军事系统科学与工程研究的前沿机构则是军事科学院,特别是国防和军队改革后新成立的军事科学院系统工程研究院,该机构中针对军事系统科学和系统工程问题的研究具备集中的研究团队和明确的研究计划,在军事系统科学与工程领域有着丰富的研究成果和坚实的研究基础。

在国外的军事系统科学和系统工程的相关研究中,以美国军方及军事和国防研究机构的发文量最多,美国陆军、美国海军以及美军健康科学大学、美国国防大学等机构都占据了发文量的前列,充分体现了军事系统科学与工程的学科特征。另外,军事系统科学与工程的国际研究阵线主要由西方各国的军方和相关研究机构组成,比如英国的伦敦国王学院、皇家陆军医学中心等机构,以及华特李德陆军研究所的发文量都名列前茅。

(四)思想方法分布

军事系统科学与工程主要思想可分为哲学思想、政治思想、方法论等三种类型。按照表1-1至表1-5中的关键词,对军事系统科学与工程主要思想进行收集整理,可基本涵盖军事系统科学与工程主要思想分布。

表1-1 思政类中文关键词

表1-2 哲学类中文关键词

表1-3 哲学类英文关键词

表1-4 方法论类中文关键词

表1-5 方法论类英文关键词

1.思政类

目前,国内与系统科学有关的思政研究集中度很高,研究频次较高的专题包括毛泽东和毛泽东军事思想、中国共产党、国家安全、思想政治教育,以及钱学森、系统工程、系统性等,其中研究的核心专题包括毛泽东、系统工程、思想政治教育、国家安全、习近平、创新等。按照聚类频次来说,研究主题依次为“新时代”“毛泽东”“管理”“借鉴意义”“毛泽东军事思想”“系统工程”。“新时代”关键词之所以排在首位,是因国内专家对“新时代”关键词的聚类研究非常多,在相近领域、相近主题进行了较多研究。按照聚类时序来说,“新时代”自2004年以来的研究较多,“毛泽东”在20世纪80年代有大量研究并持续至今,相关研究还跨越了“国家安全”“军事辩证法”等类别,表明其具有广泛的指导性,体现了我国军事系统科学与工程研究指导思想的作用。此外,“军事辩证法”“系统工程”的研究也持续了较长时间,但分别自2013年和2017年以来有所中断。总体上看,目前军事系统科学与工程思想的研究处于分散状态,机构之间基本上缺乏联系,国内也缺乏突出或领先的研究机构。

2.哲学类

总的来看,国内外存在较明显的差异:首先是关注的专题不同,国内比较宏观、集中,国外比较具体、分散;其次是开展的时间不同,国内持续开展研究,国外研究相对较晚;最后是研究的方式存在一定差异,国内基本上是独立研究,国外的人员和机构之间都有一定的合作。

1)国内情况

研究频次较高的专题包括:系统科学、马克思主义哲学、唯物辩证法、系统论、钱学森、系统哲学等。显然,容易从语义上看出这些专题是密切相关的,相关专题是“高度共现”的,构成了一个单一的网络。按照聚类频次来说,研究主题排序依次为“系统科学”“钱学森”“唯物辩证法”“信息论”“系统论”“系统科学哲学”“系统哲学”“中医现代化”等几个大类。马克思主义哲学在专题文献中之所以体现较少,一是著名科学家钱学森及相关人员的研究,更多体现在对马克思主义哲学的运用或引用,二是系统科学的哲学研究,除“唯物辩证法”和“信息论”外,其余研究都比较宏观,尚需具体化和深入。比如,复杂性、整体性等关键词虽然具有较高的被检索频次,但是没有获得类似“信息论”那样的地位。按照聚类时序来说,1980年和1981年是系统科学哲学研究的“爆发”阶段,这与钱学森所引领的系统科学、唯物辩证法研究密不可分;1987年和1988年关于“系统科学哲学”、“系统哲学”以及1997年关于“系统论”的研究,也一度出现高潮;得益于国内系统科学家的努力,关于“系统科学”的研究持续至今,虽然不比当初,但始终没有中断。总体上看,国内关于系统科学哲学的研究比较突出的机构包括中国人民大学、南京大学,军队系统的研究成果比较缺乏。各研究机构之间的合作比较缺乏。有很多学者都对系统科学哲学的研究做出了贡献,但是作者之间的合作比较缺乏,团队型、合作性研究偏弱。

2)国外情况

从目前的情况看,国外关于系统科学哲学的研究与国内相比比较“沉寂”,但是所关注的专题比较具体,比如“教育”早在1997年出现,“人工智能(AI)”“中国”“作战(combat)”则在2016年之后出现,绝大多数关键词是在2011年之后出现的。人员与机构方面,缺乏比较突出和核心的人员与机构。但是相比国内,国外学者和机构之间相对注重合作。文献存在引用关系,但是被引用的次数都比较少。国家层面,研究比较突出的是美国、俄罗斯、英国、德国。美国、德国的研究起步较早,在该领域处于核心地位,且美国与德国有一定的合作。

3.方法论类

总的来说,国外在方法论研究方面,没有特别突出的专题,但是专题之间的联系比较紧密,有若干核心专题。国内则主要集中在综合集成方法的研究,从这个角度看综合集成即为核心专题。另外,国内研究持续时间长、基础厚实,国外则主要是近20年来有一些方法研究,还没有成熟或公认的方法论成果。

1)国内情况

从研究的频次上看,我国军事系统科学与工程方法论研究,主要针对钱学森的开放复杂巨系统以及综合集成方法,其中,系统科学、钱学森、综合集成、系统工程、复杂巨系统等是比较突出的专题。按照聚类频次来说,研究主题可按“系统科学”“钱学森”“综合集成”“综合集成法”“系统科学方法论”等进行排序。按照聚类时序来说,方法论研究主要集中在“系统科学”和“钱学森”(包括“钱学森”“综合集成”“综合集成法”三类)这两个大的领域,并且关于“系统科学”“钱学森”的研究,一直稳定持续进行,但是“综合集成”在2016年之后有所停滞。研究机构方面,航天科技710所遥遥领先,航天12院、中国人民大学、中科院数学与系统科学研究院也有较多成果,但是机构之间缺乏合作;作者方面,于景元、戴汝为、苗东升、顾基发产出较多。

2)国外情况

研究的专题方面,较高频次和较核心的专题包括military(军队)、methodology(方法论)、system(系统),首次出现都是在1999年或2000年,一定程度上说明军事系统相关领域方法论研究是2000年开始成为关注的热点与核心的。performance(性能)、design(设计)、knowledge management(知识管理)等也有较高的中心度,并且也是2000年开始涉及的。特别重要的是,国外在方法论研究方面,各个领域之间具有很强的关联。比较起来,国内则缺乏核心关键词。

从聚类分析上看,“人工智能”“军事”“仿真”“国家”等是主要类别,军事系统、人工智能和仿真研究,是国外军事系统科学与工程方法论的重点;从时间层面上看,所有类别的研究都不处于热点状态,且跨度都不够大。直观的猜测是由于军事系统的特殊性,或者国外还没有公认的比较合适的方法论。或者,国外的研究重点在方法而非方法论,并且仍然倚重“还原论”思维,导致系统方法论的研究比较薄弱;从学者和机构方面看,没有突出的作者和机构,但是存在很多表示作者和机构合作的子网络,这与国内形成比较明显的差别。

国家方面,比较突出的国家包括美国、俄罗斯、乌克兰、英国。美国从1993年开始,英国从1998年开始,俄罗斯、乌克兰都是从2015年开始研究的;从作者和文献合作方面看,没有突出的作者和文献,但是有较多的文献引用关系。期刊方面,欧洲运筹学研究( EUR J OPER RES )处于比较关键的地位,此外运筹学研究年鉴( ANNALS OF OPERATIONS RESEARCH )、决策支持系统( DECIS SUPPORT SYST )、人工智能管理( AIMAG )等也有较多成果。各期刊合作频繁、紧密,核心期刊连接度较大。

二、思想演进

(一)传统军事系统科学与工程思想

军事系统科学与工程思想由来已久。原始军事系统科学与工程思想主要停留在冷兵器时代,神学或宗教目的论使之充满神秘色彩,加上军事活动中核心力量的血气、意志之勇,构成主体思想框架。战争艺术与政治因素并不充分。原始系统论思想可以从亚里士多德的目的论找到源头,而意志论则退后了近千年,延后至近代社会,近代社会不以意志论为战争手段,但是叔本华、尼采等一批唯心思想家却以意志论来鼓动战争。思想与战争历史脱节,一方面说明思想可以提前和延后,另一方面也说明,近代机械战争没有杜绝意志论思想基础,相反,某些局部,却被放大。在军事领域的原始系统思想,中国首推《孙子兵法》。《孙子兵法》中就蕴涵着许多朴素的军事系统科学与工程思想。系统究竟是什么,孙武不一定清楚,但在军事思想中,却不自觉地运用系统思想来摆兵布阵,透视战争,如在《始计篇》中,孙子“经之以五”“校之以计”来衡量双方的战争情势,指出了“五事”“七计”是不可或缺的统一体;在《谋攻篇》中,孙子提出“上兵伐谋、其次伐交、其次伐兵、其下攻城”的思想,把“伐谋”“伐交”这种政治、外交斗争放在“伐兵”“攻城”军事行动之首,指出了谋略运用的层次性问题;在《九地篇》中,指出“善用兵者,譬如率然。击其首则尾至,击其尾则首至,击其中则首尾皆至。携手若使一人,不得已也”,提出了力量使用的整体性要求。

近代热兵器战争时代,是一个人、物分离,政治、艺术主导,唯技术的时代,其系统思想特色为构成论静态系统。战争被认为是政治的延续(克劳塞维茨),或者是政治本身(马克思、恩格斯),还有人认为“战争并不是一种科学,而是一种艺术”。第二次世界大战前后,战争唯技术论甚嚣尘上,美国军事研究者大多把技术视为战争胜负核心因素,仅从战争的实用方向、从战略和战术角度论述战争实体。此外,近代军事系统科学与工程思想体现出的系统战争观,实属传统战争观,能够主动有意识运用构成论系统思想,进步的地方有:此处的系统是动态的,注重组成要素之间的密切关系。但著述者鲜有从科学技术发展趋势的角度,尤其是现代系统科学观念的角度出发,来哲学地看待战争;即使运用,也属于可还原系统论,二分世界。

(二)现代军事系统科学与工程思想

20世纪末,一场新军事革命席卷全球,军事理论研究进入了一个新阶段,一大批重要理论成果如雨后春笋般涌现出来:“一体化作战”理论、“非对称作战”理论、“全频谱行动”理论、“网络中心战”理论等。这些理论的共同特征,就是将系统科学与工程思想贯穿始终,强调在系统集成的基础上,通过作战力量的有机整合和整体联动,对敌方系统的关键部位实施打击,最终实现整体制胜。

高技术条件下作战,由于参战军兵种及武器系统多、作战分工细、指挥跨度大,各国军队在指挥手段上,力求实现指挥系统的网络化。美国陆军已全部实现网络化,还计划在2025年建成C 4 ISRW系统(W指武器),实现打击的智能化。此外,英国已开始实施“未来集成战士”计划,法国开始实施“装备与通信一体化步兵”计划等,其实质都是依托强大的网络系统,将分布广阔的各种探测装置、指挥机构和各种信息化武器系统“联”在一起,从而实现战场态势的感知、武器系统的共享和行动的协调。在以网络为中心的战场上,各作战力量尽管高度分散,但实质上却是“貌散而神聚、形散而力合”,体现作战力量的整体联动。强调精打要害,破坏敌方系统整体功能。对敌系统的关键部位实施猛烈打击,可以极大地降低敌方系统的抵抗能力。从中可以看出,当时的战争模式与结果与传统战争有着明显区别,用现代系统科学的视角看,趋于混沌化。这种哲学观点的研究和预测,有利于决策者树立科学观念,建立着眼于未来植根于系统信息科学的战争决策。国内一批学者和著作也如雨后春笋,其中研究外军技术与装备的有:王稚《21世纪美国先进军事技术的武器系统》(解放军出版社,2006),张国良《当代高科技与新军事革命》(解放军出版社,2001)等。研究范式体制变化的有:李耐国《信息战新论》(军事科学出版社,2004),郑键《谁在驾驭战争》(人民出版社,2002)等。研究新思维的有:于巧华《网络信息战》(解放军出版社,2001),沈伟光《战争新思维》(新华出版社,2002)等。

部分具有代表性的外军现代和后现代战争研究成果,略作概括与介绍如下:鲍里斯阿宁《无线电电子谍报战》(夏广智、王宏译,吉林人民出版社,2003),主要探讨传统战争中军事信息的争夺与控制;晓宗《信息安全与信息战》(清华大学出版社,2003),对一些基本概念进行了澄清和梳理;约翰阿奎拉,戴维伦菲尔德《决战信息时代》(宋正华译,吉林人民出版社,2001),内涵非常丰富,对现代战争中的信息争夺进行全方位的透视;罗伯特贝特曼《数字化战争》(刘芳译,国际文化出版公司,2001),从技术层面解读战争;维恩斯瓦图《信息战争》(吕德宏译,国际文化出版社,2001),在理论和现实层面深刻揭示现代战争以国家为主体的趋势;迈克尔·粤汉隆《高科技与新军事革命》(王振西译,新华出版社,2002),指出了信息战争的政治动向和民主化发展。其次一些英文著作,其观点与创新处略加分析:研究成果很大一部分来自民间而非官方,特别是美国,军民共用科学技术,民间的技术成果往往还高于军用水平。对外军的作战模式的描述,外军资料一般不会用纲领式条目去逐一概括,他们感兴趣的是电子战细节及其安全漏洞的攻克,用翔实的事实去揭示军队及国家面临的挑战,内容极其丰富,务虚成分不多。他们看中并警戒的是其他国家的高水平个案对他们所造成的威胁,而不会顾及其他国家的整体利益。著作中充满忧患意识,已经主动运用最新的物质资料来填充现实的内容,含有丰富的控制论、信息论、复杂性网络思想。其中,信息本质的探讨切中系统的核心,非常值得参考。

(三)未来军事系统科学与工程思想

通过对军事系统科学与工程思想的梳理可以看出,作战空间、作战手段、战场模式、打击目标、作战指挥等,开始从系统科学和系统生成哲学角度来看待战争,正在逐步揭示现代信息战争的文化和思维背景及机理,挖掘战争的根源变化与人性的关系,在逐步揭示现代及后现代战争的复杂性,文化论述的哲学深度在逐步加深。

放眼未来,战争模式必将会不断改变,有些著作专家作者对未来战争走向做出预判。如保罗·沙瑞尔《无人军队:自主武器与未来战争》(世界知识出版社,2018),在未来战场上最好的作战系统将是人类与机器结合的混合人机系统(“半人马战士”),既发挥自主武器在快速处理信息方面的优势,又发挥人类决策的灵活性。石海明《人工智能颠覆未来战争》(人民出版社,2019),聚焦人工智能在军事领域的革命性影响,阐述了人工智能与未来战争的前沿性观点,探讨了后人类时代、智能化战争及我们的应对方略。罗伯特·H.拉蒂夫《未来战争:科技与全球新型冲突》(中信出版社,2019),21世纪的全球化信息时代,科技的力量让未来战争的面貌焕然一新。技术不仅改变了战争的维度,还改变了战争的效率。

未来战争模式,一般涉及现代及后现代社会政治经济、人文状况,一般先从现代社会与后现代社会的区别入手,认为现代社会是一个工具理性占有人主体地位精神状态的社会,资本、技术和科学霸权起主导,二分世界,文化走向世俗,破除了神秘主义,科层制控制现代社会,财富欲望空前高涨。因而,角逐军事科学制高点成为人类军事活动的主导力量。后现代回归人类的本性,对自然的看法开始用整体和系统观点,并合二为一,使战争也走向温和化,高技术和复杂性科学在其中起了重要作用,国际伦理压制并战胜丛林法则,对复杂性科学的关注也使人类从自我的争斗中解脱出来,重新梳理人类整体利益诉求,民族性让位于国际性,最后回归人性。大部分论述是合理的,符合系统科学的基本原理,还需要进一步补充的是:从系统科学的角度看,去中心化、平权的哲学观点更有利于追寻人类的本原,跳出利益纷争的怪圈,科学技术进一步发展,使人类得以超越感性羁绊,回归理性与人文的和谐发展。

三、理论与实践发展

在国外学术界,系统科学是经典科学解题活动失败之后的产物,新生的系统科学范式解决了原范式无法解决的问题,必然会引起学者对该问题的思考:系统科学作为一种新的范式与原经典科学范式是什么关系。国内主要从介绍国外系统科学理论开始,比如一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学、突变论、超循环理论、分形理论、混沌学、生命系统理论、系统动力学等,还包括复杂性科学、非线性科学甚至哲学等。这一系列理论进入国内之后,迅速出现了大批学者对之进行研究,它们从不同学科、不同方面解决不同问题,但它们又都具有一定相似性或共同特点,下一步思维的必然就是这些学科之间关系如何。所以,国内学者更加注重对系统科学各论关系及其整合的探究。军事系统科学与工程的发展路线图如图1-2所示。

图1-2 军事系统科学与工程的发展路线图

(一)军事系统学

钱学森按照三个层次一座桥梁的模式,构建了系统科学体系结构框架,提出了系统学,以此填补基础科学层次的空白。军事系统学就是军事系统科学的基础科学。军事系统学是研究军事系统特点和规律的学科,主要运用军事系统的理论和方法,揭示各种军事系统的结构、功能及其运行规律,为科学地建立和管理军事系统、提高军事系统效能提供依据。军事系统学是军事实践活动的经验总结,经过大量的军事活动,逐渐形成军事系统的思想和方法。系统科学的形成和发展及其在军事领域的应用,为建立军事系统学的理论体系奠定了基础。军事运筹学和军事系统工程的产生,也为军事系统学的发展提供了理论方法和实践经验。

1.国内研究现况

目前,“系统学”还没有一个完善、被普遍认同的定义。在国内,“系统学”是我国著名科学家钱学森在研究系统科学的过程中提出的,他认为系统学是系统科学的基础科学。钱学森指出:系统学的建立,实际上是一次科学革命,它的重要性绝不亚于相对论或量子力学。国内学者在钱学森对系统学界定的基础上对系统学进行了多种定义,比如:系统学是“一切系统的一般理论”;系统学是“一门研究系统的基础科学”,“研究系统演化、协同、运转、调节和控制规律的科学”等。路建伟等人(2007)结合前人的研究,把系统学定义为:系统学是描述一般系统特别是复杂巨系统的结构、功能、特性和演化的普遍规律以及设计、控制的一般原则的概念体系和方法论框架,是一切系统研究的基础理论。咎廷全(1993)从学科发展的规律论述系统学的产生发展、基本概念、公理化结构,提出了系统学的基本研究内容可以划分为如下五个方面:特征时空尺度问题、进化问题、稳定性问题、系统的观测与控制问题及系统评价问题。郭雷(2016)在阐述系统学内涵的基础上,认为系统学应该包括系统方法论、系统演化论、系统认知论、系统调控论、系统实践论等内容。

军事系统学是研究战争与军事领域的系统特征与规律的一门军事学新兴学科,是系统学的分支科学。路建伟(2007)认为:军事系统学是采用系统学的原理和方法,阐明军事系统科学与工程的研究对象、研究方法,揭示其基本概念体系和最基本规律的学科,是军事系统科学与工程的基础学科。军事系统学对军事系统,特别是复杂的军事系统一般规律,以及设计、控制的一般原则的概念体系和方法论框架进行研究,既是辩证唯物主义的军事哲学的具体体现,又为所属的技术科学提供理论依据和方法基础。周赤非(2012)介绍了军事系统学的基本概念、形成、发展以及基本理论和分析方法。此外,周赤非(2013)还详细介绍了自组织理论、复杂适应系统理论、开放复杂巨系统理论、系统动力学理论、分形理论、复杂网络理论等在军事领域的应用。

2.国外研究现况

在国外,苏联学者诺维克(1965)首次在哲学文献中引进“系统学”一词。1982年,佛列伊斯曼发表了有影响的专著《系统学基础》,对系统学的基本概念、原理和数学方法做了系统的阐述,这些著作标志着系统学在苏联科学界已成为一个活跃的研究领域。但是,苏联学者缺乏一个关于系统科学体系结构的清晰框架,对系统学的学科性质、对象、任务等问题的认识尚存在诸多混乱。总体上,国外对系统学的研究较少。在为数不多的研究中最具代表性的学者可能是Minati,他与Pessa合作的《集合性存在》概述了系统学的背景,对系统学是什么给出了比较系统的回答。此外,Minati(2001)专门论述了系统学中的“涌现”概念,认为系统方法中“涌现”的概念至关重要。2006年,Minati等人根据新的科学学科成果,更新了系统学概念及相关模型。另外,Banathy的《系统学的韵味》、Francois的《历史维度下的系统学与控制论》、Watson的《系统学:最基础的科学》、Lutterer的《控制论的社会维度》和Johannessen的《系统学在组织场域研究中的应用》是国际学术界对系统学研究少有的几篇文献。

在国际学界,存在一个以系统学为名定期召开的会议——“关于系统学、控制论和信息学的世界跨学科会议”(WMSCI),到2019年已举办23届。会议中的部分论文经过修改还发表在《系统学、控制论和信息学》杂志(SCI)上。该杂志是关于系统学(系统哲学、系统科学与工程)、控制论(通信和控制概念、系统和技术)、信息学(信息系统和技术)领域,以及它们之间相互关系和工程应用的、基于同行评审的国际出版物,该杂志的主要目标是集合系统学、控制论和信息学领域内产生的知识和经验,使之系统化。总结该杂志网站的说法,它主要为这3个重要相关领域的研究提供多学科交流平台,促进理论与实践研究。

综上,国内外关于军事系统学的研究存在很大差异。国内主要在钱学森思想下展开研究。系统学更像一门单独学科,这种研究使得学界对军事系统学的研究逐渐深入,认识更加清晰,作为一门学科的系统学也拥有了独立地位。在国外,学者之间观点差异较大,由于几乎没有学者把它作为一个单独学科使用,所以对系统学自身的认识也不够深入,主要是把它作为一个大的研究领域,把相关理论和应用研究纳入其中。某种程度上,该术语与系统理论具有更大相似性。同时,其作为一个有影响的交叉学科平台,可以大大加快和促进学科间的交流与合作,打破当前学科破碎的诸多束缚,推动军事系统科学与工程的整体研究。

(二)军事系统基础理论与方法

军事系统科学与工程的基础关联理论,是自20世纪40至50年代崛起的一个横向学科群。综合国内学术界较有代表性的观点,其主要内容包括:贝塔朗菲创立的一般系统论、维纳创立的控制论和申农建立的信息论,即通常所说的“老三论”;普利高津为首的布鲁塞尔学派创立的耗散结构理论、哈肯等的协同学和托姆的突变论,即通常所说的“新三论”;非线性科学的主体,即混沌理论、分形几何学和孤立子理论;复杂性科学中的CAS理论、人工生命和人工智能等。这些理论的发展历程贯穿半个多世纪,体现出独特的学科特点。系统科学理论兴起后,学界逐渐将实践中用到的方法提升到方法论高度,形成了军事系统方法论。

1.国内研究现况

国内军事系统科学与工程的理论研究,经历了从引进到创新的过程。西方系统科学的发展吸引了国内一批学者对系统基础理论与方法的研究。国内学者的相关研究可以分为两个方面:

(1)从总体上研究系统科学的基本理论和方法。比较有代表性的研究成果有:钱学森对于系统科学理论的探索和研究,提出了许多创新的学术思想和重要观点,提炼出很多重要的科学概念,建立了新的系统方法论,对国内系统科学的发展具有重要的科学价值和深远的学术影响,相关论文主要集中在2005年出版的《智慧的钥匙:钱学森论系统科学》和2007年出版的《创建系统学》中。此外,邹珊刚等编著的《系统科学》(1987)在吸取贝塔朗菲和钱学森关于系统科学体系的思想,从系统工程、系统方法理论、系统学等三个层次,以及在带有一般科学方法论性质的、作为系统科学和哲学的中介的系统论方面,详细阐述了系统科学理论研究和实际应用成果。黄麟雏等(1984)用较为通俗的事例和语言,介绍了系统思想与方法的主要观点与内容,如系统的整体性、系统的结构与功能、目的性、模型、系统的分解与协调等。朴昌根(1988)论述了系统科学的概念、分类、性质、进化、方法等。林福永等(1997)通过对一般系统结构模型的数学分析,揭示了一般系统原理及规律,进而从数学上取得一种新的面向问题、数学表达的一般系统理论,即一般系统结构理论,并应用一般系统结构理论研究一类专门系统——信息存储单元。

(2)对系统科学中的“老三论”“新三论”及相关理论的研究。此类文献较多,比较有代表性的为:魏宏森等编写的《系统论、信息论、控制论与现代科学方法论》(1981)是国内较早对“老三论”系统阐述和研究的著作,该著作把三论作为一组科学,从它们产生的历史考察中,阐明它们产生的背景,它们所具有的方法论性质和在方法论研究中的地位,并进一步提出了建立以三论为基础的现代科学方法论,着重介绍了系统科学方法论的基本特征和基本方法。姜璐等编著的《系统科学新论》(1990)则是“新三论”的主要著作,该著作介绍了耗散结构、协同学、超循环理论、生命系统论等非平衡自组织理论,以及探索这些理论所用的突变论、模糊数学等数学工具。谭璐等编著的《系统科学导论》(2018)按照钱学森系统科学的思想体系,在基本理论、应用基础和实际应用三个层次上分别做了系统的论述,内容包括:系统科学的发展史、系统科学的基本概念和方法、耗散结构理论、协同学、非线性行为、复杂性研究、运筹学、控制论等。周赤非的《军事系统学概论》(2013)介绍了自组织理论、复杂适应系统理论、开放复杂巨系统理论、系统动力学理论、分形理论、复杂网络理论及其各自的军事应用。

国内对系统科学方法论的研究起步较晚,但在系统科学蓬勃发展的背景下,取得了丰富成果。1990—1992年,钱学森正式提出开放的复杂巨系统理论,并指出其方法是定性定量相结合的综合集成方法,这成为系统科学发展的里程碑,开辟了系统科学新的发展方向和研究领域。1993—2000年,开放的复杂巨系统理论及其方法研究开始与中国传统及系统工程实践相结合。钱学森提出的从定性到定量综合集成研讨厅体系、大成智慧工程、大成智慧学等实践形式在此阶段公开发表,于景元等将综合集成法应用于社会主义经济建设取得成效。此外,还有王浣尘提出的“旋进原则方法论”,顾基发和朱志昌等提出的“物理-事理-人理系统方法论”等。这些方法论都是在东方系统思维的指导下提出的,体现着独特的东方魅力。

2.国外研究现况

20世纪80年代及其以前的国外系统科学研究,主要探讨从系统论、控制论到混沌学和分形理论等各个时期各论的情况。在“控制论原理网”,列出了20世纪90年代之前的“关于控制论和系统科学的基础书目”和“关于控制论和系统科学的基础论文”。Boulding的文章《一般系统论——科学的框架》(1956)是系统科学界早期很有影响的文章。McPherson的文章《系统科学与系统哲学观》(1974)对系统科学进行了比较深入的探讨和阐述。Miller于1978年提出的“生命系统理论”在系统科学界成为重要的理论形态。Simms于1999年出版的《定性生命系统科学原理》著作,是在Miller理论基础上对生命系统进行科学研究的引领性著作。Foerster于1979年提出了“二阶控制论”思想。二阶控制论在系统科学的发展过程中产生了很大影响,随着“梅西会议”的召开,逐渐形成了二阶控制论学派。Sandquist的《系统科学导论》(1985)是较早的系统科学方面的著作,作者在该著作中建立起了以因果性和黑箱理论为基础的系统科学理论体系。Troncale的文章《系统科学:是什么、一个还是多个?》(1988)系统地回答了系统科学是什么的问题,观点很具代表性;他20年之后的论文《一般系统研究的未来:障碍、潜能和案例研究》(2009),又对这门年轻学科进行了评价和概要性描述。1993年由Stowell等汇编出版的《系统科学:解决全球问题》文集收录了切克兰德、杰克逊等多位著名学者关于系统科学方面的文章。Flood和Carson的《处理复杂性:系统科学的理论和应用导论》(1993)对系统科学涉及的基本理论问题进行了探讨。Klir在1991年、2001年相继出版《系统科学面面观》的第1、第2版,就系统科学的内涵、系统运动、概念框架、系统方法论、系统元方法论、系统知识、复杂性等进行了深入探讨,还对系统科学的发展做了回顾与展望。该著作的第二部分收录了20世纪90年代之前的系统科学领域的重要文章37篇。Klir于1993年发表的《系统科学概览》也是系统科学理论研究领域的重要论文。Warfield于2003年发表的《系统科学的建议》一文对系统科学的基本理论进行了具体阐述;2006年他出版了《系统科学导论》,书中他结合多年教学实践,对系统科学、系统设计、系统实践等系统科学相关问题进行了深入探讨,并提出了系统科学体系的独到见解。20世纪70—80年代,Maturana和Varela提出“自创生系统理论”,这也是系统科学理论界具有代表性的成果,他们于1980年出版了代表作《自创生和认知:认识生命》,还撰写了相对简化的版本《知识之书》(1992)。后来,Minger比较清晰地阐述和发展了自创生系统理论,出版了著作《自创生系统:自创生的含义和应用》(1995)。Mianzer的《对称与复杂:非线性科学的魂与美》(2005)对包括数学、物理学、化学、生命科学、经济学等学科中的非线性科学进行了研究。Bailey的论文《走向统一科学:跨学科边界的概念应用》(2001)和《系统科学50年》(2005)都是系统科学领域的重要文献,前者就系统科学作为统一科学的理论问题进行探讨,后者介绍了国际系统科学学会的十个目标和当代面临的十个挑战。

2003年,由Midgley编辑出版了近年来系统科学领域最系统也是最重要的文献——四卷本的《系统思考》,收录了从Bogdanov(控制论的创始人)、贝塔朗菲、Boulding、拉兹洛等,到2000年前后系统科学领域的重要文献,涵盖一般系统论、控制论和复杂性,系统论和建模,第二秩序控制论、系统诊断和软系统思考,批判系统思考和关于伦理、权力和多元论的系统观点等多个方面。2009年由Meyers主编的十一卷本《复杂性与系统科学百科全书》出版,该书以36个核心问题的方式对系统科学涉及的相关问题和概念进行了全面系统梳理。

国外系统科学方法论的发展大致经历了以下阶段:以霍尔三维结构为标志的硬系统工程方法论;在霍尔三维结构基础上提出的统一规划法;以切克兰德为代表人物的软系统工程方法论;整合方法论。霍尔三维结构理论将系统工程整个活动分为时间维、逻辑维和知识维,三个维度构成一个三维空间结构。它的出现,为解决大型复杂系统的规划、组织、管理问题提供了一种统一的思想方法。霍尔三维结构不适用于以建立和管理“软系统”为目的的社会科学、管理科学等科学领域,而适用于以研制“硬件系统”为目标的自然科学、工程技术等“硬科学”领域,故有人称霍尔三维结构为“硬科学”的系统工程方法论。1972年,希尔和沃菲尔德为克服约束条件复杂的多目标大系统组织方面的困难,在霍尔三维结构的基础上提出了统一规划法,其实质是对霍尔活动矩阵中规划阶段的具体展开,利用它可以较好地实现对大型复杂系统的全面规划和总体安排。英国的切克兰德把OR、SE、SA和SD所使用的方法论称为硬系统方法论,并在1981年自己提出一种软系统方法(SSM)——“调查学习”法。同时,切克兰德认为,完全按照解决工程技术问题的思路来解决社会问题或“软科学”问题,会碰到许多问题。20世纪80年代初,针对系统研究本身缺乏系统性这一现状,西方系统学界开始整合方法论的研究,具有代表性的有林斯通的多观点概念模型、沃菲尔德的互动管理、巴纳斯的(社会)系统设计等。

纵观国内外系统科学理论与方法的发展,已经开始从20世纪50年代的百家争鸣向体系化方向转变。国外系统科学的理论研究自20世纪中叶开始发展壮大,并逐渐与其他具体学科相结合。反观中国,经历过20世纪七八十年代的系统热之后,系统科学的理论研究有所滑坡,从事系统科学理论研究的学者也在日益减少,缺乏有创新性的研究成果。

(三)军事系统工程技术及应用

军事系统工程是指运用系统科学的理论和定性到定量的系统分析方法,对军事系统实施合理的筹划、研究、设计、组织、指挥和控制,使各个组成部分和保障条件综合集成为一个协调的整体,以实现系统功能与组织最优化的技术。

1.国内研究现况

国内于20世纪50年代在军事院校中开始进行军事系统工程的研究。20世纪60年代,中国著名科学家钱学森等倡导在武器装备发展和经济规划中运用系统分析,并首先在中国导弹研究部门设立了总体设计部采用计划评审技术。此后,相继成立了一些专门研究机构,迅速推动了军事系统工程在武器装备方案论证、作战模拟以及战略战术研究等方面的应用。国内军事系统工程技术与应用的研究主要围绕以下几个方面:

(1)军事信息系统工程。国防科技大学提出了军事综合信息系统领域知识框架的概念,建立了包括基础科学、应用科学和工程科学的指挥信息系统基础理论体系框架。国内相关研究机构对军事信息系统的综合集成方法、指挥信息系统需求工程方法等进行了研究。在体系结构框架、体系结构设计方法、体系结构验证方法上取得大量成果。在指挥信息系统信息综合处理与辅助决策技术方面,出版了一系列信息系统工程相关专著。研究成果在我军一系列重大工程和有关业务信息化建设中得到应用,取得了良好效益。国防科技大学、清华大学、浙江大学等研究机构对多媒体信息的管理进行了相应研究,研究成果有“分布式开放超媒体系统”“多媒体数据融合与处理技术”“智能化多媒体军用情报处理系统”“军用多媒体数据内容处理与管理系统”等,在部队进行了应用。近年来,基于信息系统的体系作战能力建设也是一个重要研究领域,涉及综合军情信息一体化管理技术、基于信息系统的体系作战能力训练、临近空间信息系统对抗环境研究、网络电磁空间作战态势表达以及网络战靶场建设等。

(2)装备系统工程。随着现代战争信息化程度的不断提高,促使战场形态势瞬息万变,各国都在积极开展符合本国实际的武器装备体系结构的研究,并取得了许多有价值的成果。诸如武器装备体系建模框架、建模方法、建模工具及武器装备体系结构优化等。早在2004年我军全面开展武器装备体系结构的研究。张最良等(2006)探讨了体系概念及特性,体系开发研究的重要意义,体系开发面临的困难、挑战以及研究体系开发需关注的关键问题。谭跃进(2009)介绍了体系工程研究的主要领域和未来的发展方向,对体系需求建模技术进行了深入研究。陈英武等(2008)通过对体系的基本概念,体系与系统的比较分析,总结了体系的本质特征,阐述了开展体系工程研究的必要性;对体系工程的定义、研究内容进行了全面系统的界定,并设计了体系工程研究的三层框架结构,提出了进行体系工程研究的一些关键技术。杨克巍(2009)提出了一个装备体系需求开发过程模型,总结了装备体系4个阶段和12个步骤的开发细节。在综合保障能力评估方面,彭鹏菲等(2015)通过建立多层模糊综合评判模型,提出了基于多层模糊综合评判的装备保障效果评估方法;任佳成等(2018)为准确评估装备维修保障能力,设计了装备维修保障能力评估指标体系,构建了基于模糊综合评判的装备维修保障能力评估模型,并通过实例分析,验证了装备维修保障能力评估模型,对部队开展装备维修保障能力评估具有一定的指导意义;李钊等(2018)根据航母舰载机着舰回收引导装备体系保障能力综合评估的需要,提出基于多人层次分析法(GAHP)与熵值法结合的综合评估方法,并针对该评估客体具有模糊性、不确定性的特点,提出了基于云模型理论,求取定量指标云模型表征,并运用加权偏离度,使该体系保障能力评估实现了定量与定性的相互转换,评估结果更加直观,适于决策。此外,在综合保障资源优化、装备综合保障性工程集成方法及信息系统建设等方面,也取得诸多研究成果。装备系统可靠性也是系统工程研究的重要课题,主要成果为装备系统可靠性设计分析技术、装备系统可靠性试验评价技术、网络可靠性等方面。为了对装备的定型、部队使用、研制单位验证设计思想和检验生产工艺提供科学的决策依据,国防科技大学、装备指挥技术学院、海军试验基地等对装备试验与评价进行了深入研究,出版了《装备试验与评价》《常规武器装备试验学》《Bayes试验分析方法》等专著,呈报了一系列的咨询报告,发表了许多学术论文。

(3)军事运筹与作战任务规划。随着信息化战争理论与实践的不断拓展,人们在大力推动联合任务规划的同时,对于如何与传统意义上军事作战筹划相结合的问题引发深度思考。主要研究了以下几个方面:

①信息作战运筹分析与优化设计。针对信息化条件下,各类系统参与作战的复杂性,特别是信息系统作战应用的“体系对抗”特征,研究其作战运筹优化设计问题。当前各军兵种以及相关研究机构根据不同的专业背景和应用需求从不同角度开展研究。国防科技大学邱涤珊等设计了针对航天信息军事应用的规范设计与优化的一体化框架,将卫星信息的接收、处理、分发、共享、终端应用看作完整链条,以此为研究对象,将卫星应用总体设计分为需求规范化分析、体系规范化设计、体系方案分析设计与集成研讨4个阶段。王剑波等为了评价武器装备体系结构的优劣,实现对武器装备能力需求的分解-聚合,提出了一种以价值为中心的体系结构评价方法,搭建了一个系统的分析框架,构建了能力价值模型。马硕等为解决异构无人系统群协同作战使用问题,提出了无人系统任务规划模型及基于遗传算法的任务方案优化方法。

②作战效能仿真与评估。主要依赖于解析模型和专家经验的效能分析与评估的传统方法,已完全不适应信息化条件的作战分析要求,需要更多采用仿真手段实施分析评估的方法,评估对象也应由“单系统”评估转向“多系统”评估,面向多系统组成的大系统(即体系)的评估复杂性,国防科技大学李志猛等提出体系能力评估的方法论框架,充分利用静态能力评估和动态能力评估的思维,将定性演绎和自下而上的定量分析评估相结合。一大批专家针对信息参与作战的特点,就作战效能评估方法和仿真进行了大量探索,张忠为解决指标权重信息不完全时的机载雷达作战效能评估问题,提出了一种新的评估模型;刘海光等对远程诱骗型UUV掩护潜艇作战效能建模与仿真问题进行了深入研究。

③作战任务规划。国防科技大学对作战任务规划进行了深入研究,刘忠等在国内出版了第一部关于作战计划技术的专著。在指挥控制组织理论研究方面,他们提出了人机混合的组织设计体制,并给出了适应性组织的计划表示方法。成茂荣等就信息化条件下空中作战任务规划的问题进行了研究。马硕等为提高复杂非结构化作战环境下作战系统规划能力,提出一种新的分层任务网络智能规划方法HGTN(Hierarchical Goal-Task Network),给出了HGTN的形式化定义,研究了HGTN规划算法,以及启发式搜索算法和目标推理规划算法。

④训练模拟。在侧重宏观决策战略战役训练模拟方面,李志强等提出了一种基于分层智能空间环境的群体行为模型建模方法。在侧重指挥训练战役、战术训练模拟等方面,张会等面向大规模作战训练模拟实际应用需求,研究了虚拟群体组织协同行为建模实践方法。齐和平等针对现代战争联合作战的特点,提出了基于云架构的一体化联合作战支撑体系架构和关键技术。

(4)战争设计工程。该领域主要包括战争系统复杂性认识与分析、战争设计工程方法、装备与战法集成分析方法等。在战争系统复杂性认识与分析方面,沙基昌认为“不可重复性”是战争复杂系统的重要特征之一;赵晓哲等从相互作用、战争手段的多样性以及不确定性三个方面,对现代化战争复杂性的产生原因进行了探讨,并分析了现代化战争复杂性的三个重要表现形式,即非线性、涌现性和流动性;余永阳基于复杂系统哲学视角,把战争作为系统,探索性地提出物质、组织、人与群体和时空四个要素来解析战争系统结构及其复杂性,分析战争系统备战和战时态运行特性。在战争设计工程方法方面,沙基昌教授提出了战争设计工程;陈超等针对战争设计工程中专家群体研讨问题,建立了战争设计工程群体专家研讨模型;王长春等对战争设计工程中专家思维收敛过程的建模与分析进行了深入研究。在装备与战法集成分析方法方面,毛赤龙针对战法分析与装备研究相互分离的现实和它们应该相协调的内在需求之间存在的矛盾,研究了战争设计工程中战法与装备集成分析方法,提出了具有可操作性的战法与装备集成分析框架,该框架从逻辑上分为四个循环迭代的子过程:研讨未来情景约束、研讨干预策略、建立效果模型、基于效果反思;刘新建在战争设计工程理论体系的基础上,构建了战争设计工程中定性定量集成分析框架,并对其逻辑基础、专家协作方法和内容整合机制进行了系统研究。

2.国外研究现况

从20世纪20年代,国外即开始进行军事系统工程的相关研究。尤其是第二次世界大战结束后,英、美等国开始有组织地开展军事系统工程研究。其中,美国的军事系统工程研究,无论是在理论研究还是在实际应用方面,都处在西方国家的领先和活跃的地位,特别是广泛地应用于作战训练、物资管理、兵力结构与装备发展以及陆海空三军的作战武器使用、战役战术和战略等领域。虽然许多研究成果是保密的,但在一些杂志、会议文件和政府公开报告中都有所显露,从事军系统工程工作的专业人员和机构,除了军队和政府部门外,还有许多分散在国防企业和私营咨询公司内。从研究范围上看,国外军事系统工程的研究涉及国防建设、军事战略、军事科技、军事后勤、备战资源、军队编制、武器装备发展等军事领域,基本上涵盖了军事学范围内的所有研究门类。同时,军事系统工程的研究还从纯粹的军事研究扩展到了社会、政治层面。研究层次的扩展,使军事系统工程成为各层次军事决策者进行决策分析的有力工具。

(1)军事信息系统工程。人类社会正从机械化时代全面进入信息化时代,极大丰富的信息掌握和信息技术的快速发展,使得人类社会正发生着翻天覆地的变化,也在深刻地改变着战争形态。信息战被人称为未来军事理论的基石。计算机技术的进步,极大地改变了军事指挥和控制的模式,信息战理论对军队具有政治、技术、作战等深刻影响。西方发达国家历来注重军事信息系统工程的研究,从各个方面思考、探讨信息化战争的发生、发展规律,提出了众多军事系统工程技术,开展了信息化战争的尝试,力求尽快实现战斗力生成模式从机械化战争转向信息化战争。1991年的海湾战争暴露出的“烟囱”问题,促使美军提出“勇士”计划,目的是通过统一C 4 I、C 4 ISR等信息系统的框架标准,构建全军共享的信息基础设施,最终实现跨军兵种信息装备的综合集成。为满足未来信息化联合作战的需要,以美军为代表的西方发达国家在作战概念和理论上不断创新,2008年提出“赛博空间”的新概念。针对复杂指挥信息系统的设计,强调科学的顶层设计,特别是在体系结构设计规范上,近年来不断进行版本更新升级,突出强调体系结构对作战概念的牵引作用,充分体现军事需求,并正在构建基于服务的指挥信息系统。在战场情报处理方面,不仅强调战场信息的综合处理体系,同时针对指挥控制的需要,构建态势指挥控制综合图谱,以力求实现战场态势的共享与一致,并研究网络中心战条件下指挥控制理论。

(2)装备系统工程。

①装备体系技术。美国装备体系技术的研究大多接受来自美国军方或各军火商的项目经费支持,其研究的重点和应用也依托于国防部的各重点项目,美国国防部设立了体系工程创新中心,制定了《体系环境下的系统工程指南》;美国各军兵种等也研究了各自的体系工程方法,制定了相关的体系工程指南;英国国防部也大力发展支持网络化作战能力的体系架构和体系效能评估研究。美国MIT和Purdue大学分别从工程系统领域和智能交通系统方面开始致力于体系构成相关技术的研究。荷兰的Delft大学技术、管理与政策能源战略研究小组从能源开发、减少碳的排放量、电力网络传输等方面开展了体系工程相关的研究,其研究重点围绕如何科学制定各类政策,保证经济、社会及工业方面的健康持续发展。IEEE专门开辟了体系领域的专题,并每年召开一届系统工程的IEEE国际会议,而更多的一些IEEE系统工程、控制领域的会议也都分别开辟了体系研究的专题。

②装备综合保障。美军在装备综合保障方面注重强调全寿命周期费用,例如,在20世纪90年代,美军就把其著名的CALS计划扩展到装备的全寿命周期范围。近年来,美军结合战场数字化建设,对装备综合保障的信息化需求做出了全新的思考。美军在《联合设想2020》提出了聚焦后勤的理念,即能够在正确的位置、正确的时间,以正确的数量向联合部队提供正确的人员、设备和补给的能力,在这一设想的指导下,美军建立了联合全部资产可视化系统(JTAV)、后勤信息处理系统(UPS)、库存控制自动化信息系统(TCPATS)、全球运输网络(GTN)、联合战区后勤自动化信息系统(JTLAIS)等,并对各个系统的有效集成做出了长远规划。作为美军C 4 ISR核心之一的陆军全球战斗保障系统(GCSS),实现了全球范围内各作战保障机构的后勤数据的有效集成和全部资源的可视化,提供了作战保障综合态势图,使保障人员和决策人员能够及时掌握情况并对战场上的战斗勤务保障工作进行事前的预计和安排,建立了指挥控制和作战保障间的紧密联系。

③装备系统可靠性。国外已针对某些类型的产品(如电子模块)开发基于失效物理的可靠性设计、分析与评估工具、软硬件综合可靠性建模与分析工具,在可靠性试验技术,包括HALT、HAST等试验方法的研究和应用,以及试验结果的分析等方面领先于国内。

④论证试验与评价。从装备试验与评价研究的国内外情况看,对于装备试验鉴定的理论、方法研究,国内外的差距较小,尤其在小子样装备可靠性试验鉴定方面,从检索到的资料看,对于小子样条件下装备Bayes试验设计技术的研究、试验评价技术的研究等,国内外的研究几乎处于同等水平。在装备试验评价的管理方面,国外强调对装备的集成试验与评价(Integrated Test and Evaluation),强调加强武器系统多种试验的集成分析。鉴于在实际作战行动中,多军种执行同一作战任务情况的增多,美军提出了多军种试验与评价。当多个军种采办同一个系统,或某一军种采办的系统与其他军种的系统有密切关联时,就可以进行多军种试验与评价。另外,国外注重装备的使用试验与评价。

(3)军事运筹与作战任务规划。为使各项决策尽量降低风险,美军在需求论证、概念研究、系统设计和工程建设过程中,注重充分挖掘应用潜力,建立联合能力集成与开发制度,确立实验评估、效能度量、作战能力确认的作业流程。航天装备效能分析已成为装备研制过程的一个重要环节。美军主要应用仿真技术实现卫星应用的效能评估,已利用分布式仿真技术,将天基侦察、通信、导航及气象等空间系统的模拟模块组合到作战模拟系统中,通过贴近实战要求的演习,进行航天应用和作战指挥等方面的检验。美军在经历了起步应用、体系构建和完善发展三个阶段后,已经基本形成了功能完备、结构合理、效能显著、军民共用的卫星应用装备体系。以网络为中心的联合作战行动规划是信息时代军事计划领域面临的革命性挑战,近年来成为国外军事规划部门和计划研究机构的关注热点。2007年4月,美国国防部信息办公室发布的一份名为 Planning:Complex Endeavors 的报告,研究并阐述了以网络为中心规划(Network Centric Planning,NCP)的本质问题,对联合作战行动规划组织,从垂直刚性到网络化扁平的组织结构改变,使得包含态势、资源、组织方式和协同关系的规划环境更为复杂。20世纪90年代中期,以Cathleen教授为代表的组织研究学派提出了计算数学组织理论,该理论开创了组织学研究的新领域,即采用计算数学手段来研究和解决作战组织问题,并引起了该研究领域的许多学者的兴趣和关注。在美海军研究办公室(Office of Naval Research,ONR)的资助下,卡耐基梅隆大学尝试结合计算组织理论研究战场兵力快速构建与重组。以乔治梅森大学C 3 I研究中心为代表组织适应性研究的Petri网研究方法。Aexander H.Levis等对组织“自适应”引擎提出了设计方法和算法。SHAKEN提出了一种通用行动表示语言对作战行动过程进行分析,以概略图、场景、任务描述和态势估计来描述作战行动过程的草稿,通过所开发的NuSketch软件转化为类STRIPS语言的SHAKEN形式化描述。Mark通过解释计划参数的不确定性,包括预计行动结果的不确定性,对计划进行表示和评估,提出了一种基于贝叶斯网络的行动和效果的表示语言,成为行动网络(Action Network),并开发了支持空军战役计划评估分析的工具套件(CAT)。Bullen提出了基于效果的计划编制的贝叶斯方法论,建立了“A-N-E”框架,并实现了作战行动计划评估辅助工具。作战实验是研究作战问题的科学实验活动,是军事系统工程的最前沿领域,它运用科学实验的原理、方法和技术,在可控、可测的虚拟对抗环境中,实证性地研究战争和军队作战行动的特点规律,为军事决策和战争实践提供科学依据。自20世纪80年代美军提出作战实验概念以来,作战试验理论、技术与方法得到了深入研究,涉及作战实验可信性评估、基于计算实验的作战实验理论、作战实验军事需求分析、虚拟实验室技术、作战实验想定技术、基于云计算的集成架构、作战实验的可视化展示、作战实验体系、作战实验室互联互通、作战实验室体系结构等领域。此外,还包括作战评估理论与方法、基于信息系统的体系作战能力建设等领域。其中,净评估方法是20世纪70年代由美国人安德鲁·马歇尔创始的,并被美国国防部采用,已成为军事系统工程的重要前沿研究领域。

第三节 军事系统科学与工程的研究热点

目前,在军事系统科学与工程研究方面最突出的趋势是关于体系的研究,包括体系的特性、体系演变规律等。如何将复杂系统理论、复杂适应系统理论、人工智能与信息技术,军事体系建模与分析评估等运用于军事领域,是近年来军事系统科学与工程研究的热点。

一、复杂系统理论及其军事应用

军事系统是典型的复杂系统,随着信息时代的到来,社会形态正在发生着深刻变化,呈现出逐步由平台中心向网络中心的转变,这种转变使得军事系统的复杂性日益加剧,给军事复杂系统的研究带来了巨大挑战。许多军事研究人员纷纷将复杂系统理论的概念和方法运用到军事复杂系统研究当中。

关于复杂性和复杂系统的研究,目前比较有影响的有两个学派,分别代表了两种思想:一是美国圣塔菲研究所的“复杂适应系统(CAS)”理论。该理论由遗传算法的创始人霍兰于1994年提出,其基本思想是复杂系统中的成员最具有适应性的个体(adaptive agent),简称主体。主体能够与环境以及其他主体进行交互作用,并在这种持续不断的交互中学习和积累经验,不断改变自身结构和行为方式。CAS理论认为这种主动性以及与环境的交互作用才是系统发展的基本动因。二是中国著名科学家钱学森提出的“开放复杂巨系统”理论。该理论的核心是综合集成方法论,由钱学森于1989年提出。其基本思想是将专家群体、数据和各种信息同计算机有机地结合起来,充分发挥各个学科的理论优势和人的经验,从整体综合的角度去解决问题。钱学森指出了实现综合集成方法的途径是建设“从定性到定量的综合集成研讨厅”。综合集成方法运用系统科学与数学方法,以计算机为主的信息技术为支撑,将人、机器和知识有机结合,这种方法建立在思维科学的理论基础上,体现了实践论和认识论的哲学思想,是一种对复杂系统研究具有指导意义的方法论。军事复杂系统建模与仿真方法是当前研究的热点,比较常用和有效的方法有:探索性分析方法、基于Agent的建模仿真技术、复杂网络理论、系统动力学和构建综合集成研讨厅。

二、军事信息系统理论及其应用

21世纪随着信息技术的快速发展及其广泛应用,在国民经济建设中发挥着巨大的作用,尤其是将信息技术应用于武器装备,使信息化战争的样式发生了根本性的变化,利用各种信息技术实现的电子战武器、精确制导武器、指挥自动化系统等在信息化战争中发挥着巨大的作战效能。信息化战争是一种以信息技术、信息化武器装备为物质基础和技术基础,以信息和能量资源为智力基础和动力基础,以全时空信息较量为核心的新型战争形态。打赢信息化战争的关键是要全面实现军事的信息化,形成军事信息技术和军事信息资源上的双重优势,以此获得对信息空间尤其是军事信息资源的控制权。军事信息及技术已经成为新时代最重要的军事战略资源,是影响新军事变革和信息化战争进程的核心要素之一。

因此,军事信息系统在军事系统科学与工程中的地位和作用日益突出,是当前研究热点,包括军事信息系统体系结构设计及应用、军事信息系统综合集成、云计算在军事信息系统中的应用、大型军事信息系统部署、联合作战指挥控制系统研究与开发、军事信息管理等。

三、军事系统分析建模及其应用

军事系统分析与建模从系统设计、功能分析和仿真建模的角度研究军事系统内部运行机理,受到国内外学者的广泛关注和深入研究。美国、澳大利亚、荷兰、瑞典等国家将体系结构(Architecture Framework,AF)、网络科学(Network Science,NetSci)、多主体系统(Multi-Agent System,MAS)、指挥控制(Command&Control,C2)等引入该研究领域,并在军事实践中得到成功应用和检验。

国内军事系统研究起步晚、发展快,在作战体系、武器装备体系和C 4 ISR系统的理论方法、建模仿真、效能评估等方面取得了重要进展。该领域的研究热点主要集中在体系结构建模、系统特性分析、指标与效能研究、系统优化设计等方面。建模方法包括定量建模方法(如连续系统建模方法、随机变量模型建模方法、基于系统辨识的建模方法、基于人工神经网络的建模方法和基于灰色系统理论的建模方法等)、定性建模方法(如基于模糊数学的建模方法、基于Kuipers的建模方法和基于SDG的定性建模方法等)、定性定量结合的建模方法(如基于系统动力学的建模方法、基于层次分析法的建模方法等)。

近年来,学者们热衷于运用Petri网、MAS、复杂网络、超网络等多种理论方法,将复杂性和网络有机结合,通过结构建模、动力学演化和仿真模拟等途径揭示体系整体、动态、对抗的本质,为体系研究提供了新的方法论和技术手段。

四、军事系统评估及其应用

军事系统评估应用系统工程运筹学和数学等相关学科的知识,根据被评估对象的实际情况创建评估指标体系,构建一套评估模型,对被评估对象进行评估,从而得出全面、系统的评估结果。一套好的评估体系,不但能正确、客观、公正、实效地衡量出被评估对象的真实情况,更能准确查找出系统诸要素自身的问题,不断改进,从而优化军事系统。

进入21世纪,随着决策的科学性越来越被广泛认同,评估作为其中最为重要的一个环节,越来越备受关注,尤其在军事领域的应用,即在作战指挥、装备论证、作战效能评估、装备试验等方面发挥重要作用。军事系统评估是一个多学科边缘交叉、相互渗透、多点支撑的新兴研究领域。目前,研究热点主要集中在评估理论与方法、战略规划评估与作战体系评估、军民结合与政策管理评估等方面。

第四节 军事系统科学与工程的发展方向

随着军事斗争需求的变化,军事系统科学与工程的理论方法、技术手段和应用方向都在不断变化。军事系统科学与工程研究的对象将更加复杂,由单纯的军事问题扩展到军事与社会、经济、技术相互交叉影响的复杂问题。研究的手段和方法将更加先进,复杂系统理论将为军事系统科学与工程的发展提供新的理论支持,尤其在作战过程、指挥控制、作战模式等方面将会产生全新的思想;许多新的智能化方法和技术的发展,如神经网络、遗传算法、进化计算、模糊系统、数据挖掘等将为军事系统科学与工程实现更有效的系统集成提供保障。研究的范围将更加扩展,由对军事现实问题研究发展到军事预测研究,将运用先进的分布式仿真、虚拟现实等技术,研究战略战术、部队体制编制、武器装备和军事训练等影响军队战斗力诸要素的协调发展,以提高军队作战的综合能力。具体来说,军事系统科学与工程的未来发展有以下五个重点方向。

一、强化基础科学研究

军事领域是竞争和对抗最为激烈的领域,也是最具创新活力、最需创新精神的领域。近年来,以美国为首的西方国家不断提出各类军事理论“新概念”,这些“新概念”提出的背后有着强大的基础性科学作支撑,主要表现为系统科学、复杂性科学等对作战理论创新的巨大影响,这使得其作战理论“新概念”具有很强的时代烙印和学术味。因此,军事系统科学与工程影响的深化,需要结合时代特征,不断强化基础科学的支撑作用,创新军事系统科学与工程理论和方法,尤其需要下大力发展和繁荣用以解决复杂巨系统问题的系统科学、复杂性科学等基础性科学的研究。

20世纪以来,在钱学森等老一辈科学家的带领下,我国系统科学得到了很好的发展,时至今日,在系统科学理论、复杂网络理论等方面的基础性研究也取得了骄人的成绩。然而,目前的研究规模仍远远不能满足日益扩大化、复杂化的包括军事系统在内的各类复杂巨系统研究的需要,还必须进一步繁荣壮大。同时,国内大部分的研究仍处于理论阶段的探索,缺乏将这些理论成果与其他学科、具体行业以及特定系统紧密结合的纽带。因此,未来我国需要加强基础科学的研究,开展非线性军事系统理论研究,运用耗散结构论、协同论、突变论、分形论、混沌论等现代系统科学理论,研究构建军事系统分支性理论;开展军事系统动力学理论研究,揭示军事复杂系统的目标要素、结构功能、本质属性、运行机理、演化转化等一般规律;开展军事系统复杂性理论研究,运用复杂适应、自组织临界、去中心理论等,研究军事系统复杂关系的形成机理,有序与无序状态的形成规律等,为研究军事复杂系统提供理论方面的支撑作用打下坚实的科学基础。

二、融合新学科新技术

自20世纪以来,学科的发展主要表现为高度综合化。从学科发展的内在因素看,这不仅是因为随着各门学科向广延发展,使它们之间的界限模糊而融合了,也是由于各门学科向纵深进军,需要相互借助彼此的知识和方法。随着物联网技术、5G技术、人工智能技术、云计算、大数据、非线性理论等科学技术理论的快速发展,新学科新技术的不断出现及应用,对于推动军事系统科学与工程的发展具有重要作用。加强融合新学科新技术,可以使军事系统科学与工程登上一个全新的台阶,保持旺盛的发展力。

未来,军事系统科学与工程需要在理论和实践的结合上进一步创新机制,围绕军事技术、武器装备、军事组织结构、作战方式、军事观念和军事理论等方面变革的需求,主动融合系统科学、计算机科学、信息科学、人工智能技术、网络科学、大数据技术、生物科学、数学、物理等有关新成果,从而促进军事系统科学与工程理论的不断创新。如基于以“深度学习”为代表的智能化认知技术开展军用信息系统智能化建设的理论与方法研究,以及开展无人作战平台运用引发的作战理念创新及支撑技术体系、智能化条件下的新质战斗力生成、智能化战争的特点规律及制胜机理、面向智能化战争的武器装备体系和军队结构编成等方面的研究;大数据时代下,面向多源数据的新型军事信息系统架构、基于大数据引擎的军事信息网络安全防护系统架构、大数据系统体系架构和技术体系架构等研究;对物联网、下一代互联网、云计算、网络靶场、网络科学与模型等新兴网络科学技术与军事系统科学与工程交叉融合的理论与方法研究。

三、关注工程实践应用

军事系统工程理论方法随着社会实践发展和科学技术进步而不断创新,未来应在推进系统工程理论的时代性、实践性和技术性创新发展上下功夫,研究系统工程理论方法应用的重点。一方面,应创新发展军事系统工程流程标准。针对复杂军事系统需求与顶层设计、集成与构建、演化与评价中的系统工程问题,继承和发展现代系统工程方法论,构建智能引领、数据驱动的系统工程方法流程。流程突出规范性,运用信息化手段和综合集成方法,制定适应军队建设需要的系统工程标准流程,规范总体与各领域的系统工程过程。方法注重创新性,充分吸纳大数据、建模仿真、人工智能等现代技术成果,拓展深化从定性到定量的综合集成方法,突破关键技术,优化方法流程。加强基于模型的系统工程方法流程的研究和应用,形成符合我国国防科技工业发展特征、具有我军特色的体系工程方法规范。另一方面,应重点开发完善军事系统工程工具软件。研究复杂军事系统问题,需要界面友好、功能先进的软件工具做支撑。目前,国内已有的系统工程软件工具尚不完备,功能也存在缺陷,主要是由于缺乏顶层设计、总体规划,分层次、分步骤开发完善迫在眉睫。总体论证方面,加快构建包括专家群体、计算机仿真工具和大数据、机器学习、人工智能等技术的综合集成研讨厅体系。系统设计方面,大力支持先进建模与仿真技术开发,研究制定统一的模型规范,加大构建模型体系力度,不断完善仿真工具谱系。系统运行方面,强化算法研究,加强知识和数据积累,重点开发通用数据处理与可视化软件,搭建实用有效的大数据分析和机器学习平台以及人工智能决策平台。

四、深化系统仿真实证

军事系统科学与工程的研究就是努力理解真实的军事世界,并掌握与真实军事世界发生联系的形式。计算机的出现对军事系统科学与工程的发展有着深远的影响,使人们能够对复杂军事系统建立模型并利用计算机进行求解,这些手段和方法就形成了军事系统仿真技术。军事系统建模与仿真通过应用计算机及模型技术,对军事问题进行研究和分析,建立系统、过程、现象和环境模型,并在一段时间内运行模型,用于分析、测试人员训练和决策支持的过程,以揭示军事活动的基本规律。军事仿真技术能够形象地按照问题的需要描述战争过程,描述武器系统、人员、战术、技术和指挥等在一场假想的“战争”中的作用和表现,帮助人们思考可能发生的情况和应该采取的对策,分析在各种状态下的仿真结果,是军事领域使用最为广泛的一种研究手段。

未来,军事系统科学与工程将进一步深化军事仿真技术在作战训练、战法研究、装备论证与发展规划等方面的研究。特别是开展模型体系的研究,以增强仿真模型互操作性,建立模型标准,提高模型可重用性;开展基于云计算的作战实验系统的研究,提升实验的计算性能;开展网络空间信息系统与模拟的研究,构建网络信息体系,推演网络舆情实时对抗等;开展军事系统评估,创新装备体系建模与综合评估方法,深入研究海战场态势评估、基于信息系统的体系作战能力的仿真与评估等。此外,深化实证研究也是未来军事系统科学与工程的发展方向,开展实证研究能够使之成为一门可以被证伪或证实的科学,进一步推动军事系统科学与工程的发展。

五、增进系统体系功能

当前,军事技术、战争体系、战争形态等都发生了巨大变化,单一军种对抗的战争形式已过时。信息化条件下,现代战争形态呈现出体系对抗的显著特征,由“平台中心战”转为“信息化的网络中心战”;由“各军种兵器之间的对抗”转向“网络化的体系与体系对抗”;由“装备为主”的对抗发展为“装备+生产体系”的对抗,即涵盖从武器装备概念设计到研制、试验、使用、保障等全周期的对抗。因此,现代军事系统的研究,已发展上升到体系层级,需要遵循体系工程的原理和方法。

为解决复杂的军事系统问题,美国军方最早提出了系统的系统(System of Systems,SoS)即体系的概念,指出体系是一个由独立起作用的系统组成的以实现特定功能的更大规模的系统组合,强调“整体大于部分之和”的系统功能。目前,体系研究是全球系统科学领域的研究热点,也是未来需要重点关注的研究领域。国外体系工程的研究已经在多个背景领域展开,比如在国防领域,美军提出未来战争系统(FCS),陆军战场指挥系统(ABCS),海军集成深水系统(IDS),空军分布式地面系统(DCGS),国防部智能信息系统(DoDIIS)等。目前,我国在体系工程方面的研究才刚刚起步,研究成果还不多见,也没有形成一整套处理体系问题的工程化方法框架,尚处于概念与框架的前期研究阶段。下一步需要对其方法与工具开展大量的研究,在借鉴国外先进思想与方法的基础上,结合实际,重点开展基于大数据的信息化军事系统建设、军事作战效能评估系统体系建设、军事装备体系和后勤体系建设等方面研究,建立符合我国国情的军事体系研究理论和方法,开发用以解决实际军事问题的工具。

参考文献

[1] 戴汝为.复杂巨系统科学:一门21世纪的科学[J].自然杂志,1983(19):61-69.

[2] 哈肯.协同学及其最新领域[J].自然杂志,1983(6):37-54.

[3] 郑金连,狄增如.复杂网络研究与复杂现象[J].系统科学学报,2005,13(4):8-13.

[4] LUTTERER W.Systemics:The social aspects of cybernetics[J].Kybernetes,2005(34):113-126.

[5] MINATI G,Maria P P,PESSA.The Concept of Emergence in Systemics[J].General Systems Bulletin,2001(12):79-91.

[6] 林福永,吴健中.一般系统结构理论及其应用(Ⅰ)[J].系统工程学报,1997(3):3-12.

[7] 谭跃进.军事系统工程[M].北京:中国大百科全书出版社,2008.

[8] 罗爱民,罗雪山,黄力.基于多视图的信息系统体系结构描述方法研究[J].计算机科学,2007(2):119-121,128.

[9] 姜志平,罗爱民,罗雪山,等.基于矩阵的C 4 ISR系统机构设计评价方法研究[J].火力与指挥控制,2007(9):19-23.

[10] 张维明.信息系统原理与工程[M].北京:电子工业出版社,2004.

[11] 张最良,黄谦,李露阳.体系开发规律和科学途径[J].中国科学基金,2006(3):159-163.

[12] 彭鹏菲,于钱,姜俊.多层模糊综合评判的装备保障效果评估方法[J].现代防御技术,2015,43(6):163-168.

[13] 任佳成,徐常凯,陈博.基于模糊综合评判的装备维修保障能力评估[J].物流科技,2018,41(9):128-129,144.

[14] 李钊,刘文彪,欧阳中辉,等.基于综合赋权法-云模型的装备保障能力评估[J].指挥控制与仿真,2018,40(5):69-74.

[15] 高龙,宋太亮,曹军海,等.网络化装备保障体系资源配置策略与优化模型[J].装甲兵工程学院学报,2018,32(5):21-28.

[16] 高颖杰,曹继平,雷宁,等.装备维修保障资源配置优化研究综述[J].火炮发射与控制学报,2020,41(3):5.

[17] 徐宗昌,孟祥辉.保障性工程综合集成方法[J].装甲兵工程学院学报,2007(6):1-5.

[18] 杨清文.武器装备系统可靠性指标取值中一种决策模型[J].火炮发射与控制学报,2001(1):48-51.

[19] 李东兵,王力强,潘鸿飞.武器装备系统可靠性工程综述[J].战术导弹技术,2003(6):12-20.

[20] 钟雷,何清华,王玉岩,等.故障树分析在提高武器装备可靠性中的应用[J].兵工自动化,2008(1):16-18.

[21] 王贵宝,龙立军,邱欣.武器装备可靠性工程研究现状与最新进展[J].直升机技术,2011(1):25-29.

[22] 程中华,王强,贾希胜,等.战时装备系统竞争失效过程的可靠性建模研究[J].军事运筹与系统工程,2019,33(3):74-80.

[23] 耿振余,毕义明.作战体系优化方法[J].火力与指挥控制,2006(7):27-29.

[24] 荆涛.以价值为中心的武器装备体系一体化顶层设计方法研究[D].长沙:国防科技大学,2004.

[25] 邱涤珊,李志猛.卫星应用总体技术研究的新思路:规范设计与仿真分析一体化框架研究[J].卫星应用专业组研讨文集,2008.

[26] 王剑波,王明哲,丁文优.以价值为中心的体系结构决策分析框架研究[J].计算机与数字工程,2016,44(10):1948-1951,1962.

[27] 马硕,马亚平.异构无人系统群协同作战任务规划方法[J].指挥控制与仿真,2019,41(2):24-30.

[28] 张忠.权重信息不完全的机载雷达作战效能评估模型[J].火力与指挥控制,2016,41(6):161-165.

[29] 刘海光,李伟,张永.远程诱骗型UUV掩护潜艇作战效能建模与仿真[J].水下无人系统学报,2019,27(3):339-345.

[30] 刘忠.作战计划系统技术[M].北京:国防工业出版社,2007.

[31] 成茂荣,蔺卫,罗金亮,等.信息化条件下空中作战任务规划问题研究[J].飞航导弹,2015(9):61-64.

[32] 马硕,马亚平.基于分层目标任务网络的作战任务规划方法[J].火力与指挥控制,2020,45(2):110-114.

[33] 李志强,司光亚,胡晓峰,等.基于智能空间环境的群体行为建模研究[J].系统仿真学报,2008,20(Z1):195-198,201.

[34] 张会,张红,李思昆,等.虚拟群体组织协同行为建模实践方法[J].系统仿真学报,2015,27(10):2246-2251.

[35] 齐和平,丁玮,王学文,等.基于云架构的一体化联合训练仿真体系[J].火力与指挥控制,2019,44(4):69-73.

[36] 赵晓哲,郭锐.现代化战争的复杂性[J].系统仿真学报,2005(2):461-464,467.

[37] 余永阳.战争系统结构及运行的复杂性研究[J].系统科学学报,2019,27(1):120-125.

[38] 沙基昌,毛赤龙,吴永波,等.战争设计工程技术研究[J].系统工程理论与实践,2005(6):66-70,106.

[39] 陈超,张震,谈伟,等.战争设计工程专家群体研讨模型[J].计算机应用研究,2012,29(4):1345-1348.

[40] 王长春,陈俊良,陈超.战争设计工程中专家思维收敛过程的建模与分析[J].国防科技大学学报,2012,34(3):74-79.

[41] 毛赤龙.战争设计工程中战法与装备集成分析方法研究[D].长沙:国防科学技术大学,2008.

[42] 刘新建.战争设计工程中定性定量集成分析方法研究[D].长沙:国防科学技术大学,2010.

[43] 李俊清.美国海军信息战发展综述及“哥白尼C~4I体系”的演变[J].舰船电子工程,1998(5):56-60,28.

[44] 徐志民,李辉,徐波,等.加快转变战斗力生成模式与军事系统工程[M].北京:蓝天出版社,2012.

[45] 赵存如.军事系统工程专业委员会第二十三届学术年会成果综述[J].军事运筹与系统工程,2013,27(4):75-79.

[46] 张赞牢,李辉,顾宏波,等.加快推进国防和军队现代化与军事系统工程[M].北京:金盾出版社,2013.

[47] 迟妍,邓宏钟,谭跃进,等.军事复杂适应系统理论基本框架研究[J].军事运筹与系统工程,2004,18(2):13-17.

[48] 张维明,阳东升.美军联合作战指挥控制系统发展与演化[J].军事运筹与系统工程,2014,28(1):9-12.

[49] 王凌.军事数据工程理论与实践[M].北京:海潮出版社,2011.

[50] 赵存如.钱学森关于军事系统学的论述[J].军事运筹与系统工程,2010,24(2):5-7.

[51] 王飞跃.面向赛博空间的战争组织与行动:关于平行军事体系的讨论[J].军事运筹与系统工程,2012,26(3):5-10.

[52] 李牧知,关永.美军战略评估基本情况及对我启示[J].军事运筹与系统工程,2018,32(1):11-14.

[53] 季明.全域作战能力评估相关问题研究[J].军事运筹与系统工程,2018,32(1):15-19.

[54] 吴金闪.系统科学导引:第II卷:系统科学的数学物理基础[M].北京:科学出版社,2020.

[55] 郭雷.系统科学进展:第1卷[M].北京:科学出版社,2020.

[56] FORTESCUE P,SWINERD G,STARK J.航天器系统工程:上册[M].李靖,范文杰,刘佳,等译.北京:科学出版社,2020.

[57] 张海波,赵琦,何忠贺,等.城市智能交通系统工程设计及案例[M].北京:机械工业出版社,2020.

[58] 薛惠锋.系统工程思想史[M].北京:科学出版社,2020.

[59] 张修社.协同作战系统工程导论[M].北京:国防工业出版社,2020.

[60] 卢子芳,朱卫未,巩永华,等.系统工程:原理与实务[M].北京:人民邮电出版社,2020.

[61] 张纪峰,杨晓光.系统科学的沃土:中国科学院系统科学研究所四十周年回溯[M].北京:科学出版社,2020.

[62] 谭璐,姜璐.系统科学导论[M].北京:北京师范大学出版社,2020.

[63] 郭宝柱,王国新,郑新华.系统工程:基于国际标准过程的研究与实践.北京:机械工业出版社,2020.

[64] 刘舒燕.交通运输系统工程[M].4版.北京:人民交通出版社,2020.

本章作者: 肖刚、毛昭军、卜凡彪、尹福栋、胡英辉。 e6/IKDAXSa8z3RigQJ7oiKb7fzUsUP29D3vlCow14WyRNxik9ky00lSbdhWIotfo

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