1.2　体系特性与分类

关于体系特性有很多相关研究，Sage和Cuppan通过将体系与复杂大规模的单一系统进行比较提出了体系的五大特性，这也是现阶段被广大学者普遍接受的体系特性。他们认为体系和复杂系统的区别是该系统的组成系统是否具有独立运行、操作和管理能力。2006年Boardman和Sauser也提出了体系判别的五种特性：自治性、附属性、连通性、多样性和涌现性。在此基础上，也有学者认为体系还具有协同性等特性。目前，学术界普遍认同对体系特性的以下分析：

（1）独立运行性。

如果将体系的组成系统进行分解，各个系统都可以保持独立运行。

（2）独立管理性。

在体系形成之前，各个部分可以分别被采购或者开发；在体系形成之后，各部分也仍然保持独立管理的特性。

（3）地理分散性。

体系的各个组成部分广泛地分布于多个地理位置，通过各组成部分之间的信息交流实现各部分的融合。

（4）涌现性。

体系的涌现性指若干系统组合形成体系后，出现了单个系统所不具备的特性，且该特性只在从低层次向高层次发展时才会出现。需要注意的是，涌现性展示了体系的整体性，但并非所有体系的整体性都是通过涌现产生的，只有当体系中各组成系统之间相互影响产生非加和性时，才能够称之为体系的涌现性。

装备体系是不同装备系统或平台的综合集成，在它的整个发展过程中，必定出现明显的涌现性。现代装备体系研究的核心在于探索其内部各组成部分之间的相互关系及由此产生的涌现效应。装备体系所展示的能力，直接体现了其涌现性的特点。首先，涌现性可以理解为“1+1≠2”，即体系级的作战能力不等于各分系统或平台作战能力的总和，不是简单的叠加关系，而是存在着正向的倍增效应和负向的饱和效应。其次，涌现性还表现出非线性特征，即装备体系的各能力组成部分的地位和影响呈现不均衡的非线性特性。

（5）演化性。

由于体系的形成受到任务使命的驱使，因此体系不是以固定的形态或者模式出现和发展的，而是随着任务需求的改变，环境状态、技术成熟度及组成系统等因素的变化而不断演化。综上，可将装备体系的演化总结为以下两类：一是由任务需求或系统缺陷导致的体系架构改变或动态重构；二是由于组成系统的升级换代而引发的体系演化。

综合专家学者的调查研究，除上述主要特性之外，体系还具有自主性、归属性、连通性、多样性、复杂性、异构性、网络中心性等特性，如图1.1所示。

（6）自主性。

组成系统在行为和管理上具有一定的自主性。这意味着体系中的各个组成系统拥有独立的功能结构和选择能力，包括使用和管理方面的自主性。尽管各系统可以自由地追求其个体目标，但这种自由通常会受到限制，以确保不压制或违反系统所表现出的自然特性。需要指出的是，任何给定的系统在实现其功能时都可能会面临失败，然而这种失败通常并非由于自主性本身，更可能是由系统效能或者不确定性行为等原因引起的。

（7）归属性。

构成系统有权利和能力来选择是否归属于体系，这些选择取决于它们的需求或者执行目标。此外，体系的存在增强了系统的实用价值和角色分量，构成系统归属于体系有助于更好地实现体系的主要目标，并体现了整体体系的特性。

（8）连通性。

构成系统之间的连通性，即它们的互联性，依赖于信息网络的建立与运作。这是体系构建中最关键的组成要素之一。当部分要素或子系统之间的连通性很强时，需要将它们作为系统要素一起封装起来。这种封装可以简化管理，并使离散的要素之间的关系更容易管理。此外，封装在一起的系统还需要设定一些接口，以便与其他系统进行互连。

（9）多样性。

体系的多样性首先体现在其需求的多样性。首先，为了在运行过程中保持稳定，体系必须具备与其运行环境同等多样的自由度或维度。其次，体系内部的系统类型各异，而且各系统功能的多样化进一步增强了体系的多样性，彰显了体系的复杂性。最后，体系的发展变化具有多样性，其边界模糊不清，导致其扩展变化的轨迹难以预测。

（10）复杂性。

在体系环境中，复杂性源自多个组成系统、多层级结构以及复杂的层次间相互关系。在任意给定层次上的连接具有不确定性，而组成要素之间的差异也增加了体系的复杂性。尤其是在体系设计中，各层次间的相互影响可以迅速升级到难以管理的程度。

（11）异构性。

异构性指的是组成系统之间的差异程度，主要包括目标与需求差异、行为特征差异、功能差异、应用领域差异等。组成系统之间的差异越大，异构性越强。例如，如果组成系统都是相同类型的无人机编队体系，则属于同构体系，无差异性。而万维网、互联网或交通网等体系则具有较高的异构性。

（12）网络中心性。

网络中心性是指利用强大的通信网络将地理上配置分散的组成系统，以任务使命为驱使，集成为一体化的体系。通过对资源调度与分配、信息资源的共享与融合等方式，实现各种组成单元和要素之间的信息共享，以此将信息优势转化为决策和行动优势，最大限度地发挥体系效能。

根据装备体系的结构特征，从复杂性与涌现性来看，在进行装备体系建模时，细粒度模型能抓住事物细节，体现其复杂性，而粗粒度模型能更好地揭示事物宏观属性，体现其涌现性。因此，模型的粒度既不能过粗，以免丢失有效信息和细节，也不能过细，以免增加系统负担和计算复杂度，同时使实体间的涌现性难以表达。在共享性方面，应注意实现实体作战装备要素或系统之间信息和资源的共享。在协同性方面，不同系统之间要达到作战协同和自同步。从灵活性角度看，系统结构的灵活性决定了其功能，是实现“随遇接入、柔性重组”的基础。从时效性角度看，系统要具备在规定时间内完成作战任务的能力。综上，装备体系因为综合具备上述复杂的属性，所以具有一定的容错能力，即装备体系在自身发生故障、失效或遭受人为的、有目的的恶意攻击等情况下，具备对其资源和能力进行重新配置的动态重构能力，从而使得装备体系在内外部干扰情况下可以持续、良好、有效运行，并完成任务使命，这体现了装备体系的韧性。 hXbmwX7IFZulxHWDtCTv5dRlWPDduX5awjXM6el2L2A5H4XEeBvTYBJWqIxODVa7