試論中國軍事科學(xué)技術(shù)支撐體系建設(shè)

郭亞飛，劉力僮，徐 皓，岳 光

(中國航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院，北京 100037)

1 引言

軍事科學(xué)技術(shù)是軍事發(fā)展中最活躍、最具革命性的因素，每一次重大科技進(jìn)步和創(chuàng)新都會(huì)引起戰(zhàn)爭形態(tài)和作戰(zhàn)方式的深刻變革[1]。隨著世界新軍事革命的加速推進(jìn)，軍隊(duì)建設(shè)和作戰(zhàn)實(shí)踐比以往任何時(shí)候都更加急切地呼喚軍事科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新。軍事科學(xué)技術(shù)是一個(gè)開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，運(yùn)用從定性到定量的綜合集成方法構(gòu)建中國軍事科學(xué)技術(shù)綜合集成研討廳，能為軍事科學(xué)技術(shù)論證提供情報(bào)數(shù)據(jù)保障、智能決策支持、協(xié)同創(chuàng)新支撐和科學(xué)的論證平臺(tái)，是加強(qiáng)我國軍事科技創(chuàng)新、謀取軍事競爭優(yōu)勢的有效途徑。

本文以錢學(xué)森系統(tǒng)科學(xué)理論為基礎(chǔ)，分析了運(yùn)用從定性到定量的綜合集成方法解決軍事科學(xué)技術(shù)論證問題的必要性和可行性，提出了建立軍事科學(xué)技術(shù)綜合集成研討廳的架構(gòu)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2 軍事科學(xué)技術(shù)發(fā)展是一個(gè)開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)問題

20世紀(jì)80至90年代，為能夠有效解決我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)和改革開放事業(yè)中的一些特殊復(fù)雜問題，錢學(xué)森在系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)上提出了“開放復(fù)雜巨系統(tǒng)”的概念。他認(rèn)為，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)包含了眾多不同層次、不同種類的子系統(tǒng)，且與周圍的環(huán)境有物質(zhì)、能量和信息的交換時(shí)，它就可以被稱作是一個(gè)開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)[2]。軍事科學(xué)技術(shù)正是這樣的一個(gè)開放復(fù)雜巨系統(tǒng)。

軍事科學(xué)技術(shù)體系分支繁多、關(guān)系復(fù)雜，它既涉及軍事科學(xué)，又涉及軍事技術(shù)，二者緊密聯(lián)系，互動(dòng)發(fā)展。隨著新一輪科技革命和軍事變革的孕育興起， 一些重要科學(xué)問題和前沿新興技術(shù)發(fā)生革命性突破，軍事科學(xué)技術(shù)的結(jié)構(gòu)將更加復(fù)雜。一方面，學(xué)科交叉融合加速，新興軍事學(xué)科不斷涌現(xiàn)，前沿領(lǐng)域不斷延伸，軍事科學(xué)的邊界日趨模糊，分類也逐步向前沿、交叉、細(xì)分的方向擴(kuò)展；另一方面，全球軍事技術(shù)的創(chuàng)新速度加快，顛覆性軍事前沿技術(shù)不斷涌現(xiàn)，進(jìn)一步擴(kuò)大了軍事技術(shù)領(lǐng)域范圍，加劇了軍事技術(shù)的復(fù)雜性演變。同時(shí)，軍事科學(xué)與軍事技術(shù)的聯(lián)系也更為緊密， “理技融合”這一全新概念、全新模式，精準(zhǔn)揭示了“理論先導(dǎo)、技術(shù)支撐、理技一體推動(dòng)”的現(xiàn)代軍事科學(xué)技術(shù)集大成大交叉大突破的創(chuàng)新模式。

軍事科學(xué)技術(shù)體系是一個(gè)架構(gòu)清晰、層次分明的整體結(jié)構(gòu)。錢學(xué)森曾指出，科學(xué)技術(shù)體系是認(rèn)識(shí)世界和改造世界的知識(shí)體系，是一個(gè)有系統(tǒng)有層次的整體結(jié)構(gòu)，可分為“三個(gè)層次，一個(gè)橋梁”[3]，而軍事科學(xué)技術(shù)體系作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系的一部分，也是一個(gè)層次清晰的整體結(jié)構(gòu)，可分成基礎(chǔ)理論層、技術(shù)理論層和應(yīng)用技術(shù)層三個(gè)層次[4]。錢學(xué)森對軍事科學(xué)體系層次的劃分，是依據(jù)科學(xué)技術(shù)發(fā)展對人類知識(shí)體系形成發(fā)展的作用，通過剖析高新技術(shù)在軍事中長期應(yīng)用所引發(fā)的影響，而歸納作出的。我國學(xué)術(shù)界還從其他視角、運(yùn)用其他方法對軍事科學(xué)體系層次進(jìn)行了劃分，比較有代表性意義的有兩種：一是《中國軍事百科全書》把軍事科學(xué)分為兩個(gè)層次，第一個(gè)層次是軍事思想、軍事學(xué)術(shù)等學(xué)科門類，第二個(gè)層次是每個(gè)學(xué)科門類下的若干學(xué)科；二是《中國人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科分類與代碼》把軍事科學(xué)分為兩個(gè)層次，第一個(gè)層次是軍事科學(xué)體系的13門一級(jí)學(xué)科，第二個(gè)層次是一級(jí)學(xué)科下的46門二級(jí)學(xué)科。

軍事科學(xué)技術(shù)體系開放、互聯(lián)互通。由于軍事與政治、經(jīng)濟(jì)、文化等的密切關(guān)系，其發(fā)展除受軍事科學(xué)技術(shù)自身的指標(biāo)因素之外，同樣受到這些因素的影響，這使軍事科學(xué)技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出更為開放復(fù)雜的巨系統(tǒng)特征。

3 建設(shè)軍事科學(xué)技術(shù)支撐體系的必要性和可行性

軍事科學(xué)技術(shù)體系是由眾多子體系及其相互制約、相互促進(jìn)的關(guān)系組成的復(fù)雜巨系統(tǒng)。軍事科學(xué)技術(shù)論證涉及領(lǐng)域十分廣泛，是跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的研究問題；軍事科學(xué)技術(shù)論證中既包含可以量化的因素，也包括了許多難以量化的因素，涉及很多環(huán)境問題，尤其在規(guī)劃、計(jì)劃和方案階段，許多具體的構(gòu)成和技術(shù)參量不能確定，很難進(jìn)行詳細(xì)的定量的描述。

為構(gòu)建適應(yīng)新時(shí)期軍事發(fā)展需要的科學(xué)技術(shù)體系，加快從軍事科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新資源投入到實(shí)戰(zhàn)能力的轉(zhuǎn)化，并盡可能減少這個(gè)轉(zhuǎn)化過程的風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)戰(zhàn)斗力生成模式的轉(zhuǎn)變[5]，就需要運(yùn)用系統(tǒng)理論、綜合集成理論以及運(yùn)籌學(xué)、經(jīng)濟(jì)分析和仿真技術(shù)相結(jié)合的方法，對涉及的開放復(fù)雜巨系統(tǒng)問題進(jìn)行科學(xué)論證。這一論證過程，僅依靠定量的手段或僅依靠定性的手段都難以解決，采取定性定量相結(jié)合的方法逐步成為解決這一類復(fù)雜問題的共識(shí)。

20世紀(jì)80年代末到90年代初，錢學(xué)森先后提出了處理開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法論：“從定性到定量綜合集成方法”及其實(shí)踐形式“從定性到定量綜合集成研討廳體系”，并認(rèn)為，“從定性到定量的綜合集成法”是處理開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)問題的根本和唯一方法[6]。近年來，開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的觀念及“定性到定量綜合集成方法論”日益在我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和軍事建設(shè)上發(fā)揮著重要作用[7]，綜合集成方法讓“跨軍民、跨地域、跨層級(jí)、跨系統(tǒng)、跨部門、跨行業(yè)”綜合集成與統(tǒng)籌設(shè)計(jì)成為可能，在研究和解決復(fù)雜性問題上有廣泛的應(yīng)用。

以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，使研討廳體系的建立成為可能。與綜合集成研討廳關(guān)系最為密切的是分布式人工智能技術(shù)，其主要探討由多個(gè)智能體構(gòu)成的系統(tǒng)MAS (Multi-Agent System)的行為特征與構(gòu)造方式。目前國內(nèi)外對多智能體系的研究已取得了長足的進(jìn)展，一些基于智能體(Agent)技術(shù)開發(fā)的智能系統(tǒng)已應(yīng)用于許多領(lǐng)域，使軍事科學(xué)技術(shù)綜合集成研討廳體系的建立成為可能[8]。

由此，在現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，綜合集成研討廳能夠發(fā)揮體系的整體優(yōu)勢、綜合優(yōu)勢和智能優(yōu)勢，從而大大擴(kuò)展了解決實(shí)際問題的能力，為解決軍事科技創(chuàng)新和發(fā)展中面臨的復(fù)雜性系統(tǒng)問題提供有效支撐。

4 軍事科學(xué)技術(shù)綜合集成研討廳體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

軍事科學(xué)技術(shù)綜合集成研討廳是從定性到定量綜合集成方法在軍事科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的實(shí)踐形式，針對解決問題的不同，將有關(guān)的理論、方法與技術(shù)、知識(shí)集成起來， 以從定性到定量綜合集成為方法指導(dǎo)，以人機(jī)結(jié)合、人網(wǎng)結(jié)合、以人為主為實(shí)現(xiàn)方式，構(gòu)建以“六大體系、兩大平臺(tái)”為核心的供專家群體研討的工作平臺(tái)。其中，六大體系的建設(shè)內(nèi)容主要包括研討管理系統(tǒng)、協(xié)同研討系統(tǒng)、知識(shí)本體管理與服務(wù)系統(tǒng)、專家管理與服務(wù)系統(tǒng)、模型方法集成與服務(wù)系統(tǒng)、信息資源集成與服務(wù)系統(tǒng)。

4.1 研討管理系統(tǒng)

研討管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從立項(xiàng)、策劃、實(shí)施到評審的全過程管理，保證平臺(tái)管理團(tuán)隊(duì)能統(tǒng)籌管理與推進(jìn)復(fù)雜巨系統(tǒng)問題的整個(gè)求解過程，充分發(fā)揮解決復(fù)雜巨系統(tǒng)問題的總指揮作用。系統(tǒng)采用知識(shí)驅(qū)動(dòng)的方式，向協(xié)同研討系統(tǒng)下達(dá)研討任務(wù)、配置研討任務(wù)資源，協(xié)調(diào)協(xié)同研討系統(tǒng)有效完成解題工作，在問題解決后，研討管理系統(tǒng)支持將解題過程中產(chǎn)生的模型、方法、數(shù)據(jù)、報(bào)告等研討成果進(jìn)行知識(shí)化處理，形成研討案例，沉淀到知識(shí)管理系統(tǒng)中，為今后解決類似問題提供可借鑒的知識(shí)。見圖1。

圖1 研討管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4.2 協(xié)同研討系統(tǒng)

協(xié)同研討系統(tǒng)是承擔(dān)研討活動(dòng)的核心基礎(chǔ)環(huán)境，為專家團(tuán)隊(duì)營造一個(gè)人機(jī)結(jié)合、人網(wǎng)結(jié)合、交流暢通的沉浸式集成研討環(huán)境。這個(gè)環(huán)境可以消除空間和時(shí)間障礙，有效激發(fā)專家的思維靈感，能夠?qū)＜业男蜗笏季S、知識(shí)以及智慧更便捷、更快速、更準(zhǔn)確地通過機(jī)器系統(tǒng)進(jìn)行展現(xiàn)，使研討專家群體、支撐團(tuán)隊(duì)、機(jī)器系統(tǒng)形成一個(gè)面向特定研討主題、銜接縝密、信息流暢、柔性化的解題“模型”。見圖2。

圖2 協(xié)同·2研討系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4.3 知識(shí)本體管理與服務(wù)系統(tǒng)

知識(shí)本體管理與服務(wù)系統(tǒng)通過匯聚領(lǐng)域知識(shí)、研討案例、模型元數(shù)據(jù)、方法元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)等各類知識(shí)，形成平臺(tái)的知識(shí)中心，并通過本體推理機(jī)，向管理及專家團(tuán)隊(duì)提供各種知識(shí)推理服務(wù)，為研討活動(dòng)提供有力的智能化支持，將系統(tǒng)沉淀積累下來的歷史知識(shí)、案例適時(shí)地提供給研討專家，輔助專家給出趨于正確的判別，可見系統(tǒng)構(gòu)建的知識(shí)本體體系是現(xiàn)實(shí)專家團(tuán)隊(duì)外的虛擬專家。見圖3。

圖3 知識(shí)本體管理與服務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4.4 專家管理與服務(wù)系統(tǒng)

專家管理與服務(wù)系統(tǒng)構(gòu)建表征專家個(gè)人信息、關(guān)系信息的信息庫，建立按專家屬性分類的專家體系，以及涵蓋背景網(wǎng)絡(luò)、研究網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)的專家網(wǎng)絡(luò)模型。能針對特定研究工作，針對不同領(lǐng)域問題，實(shí)現(xiàn)專家聚類和專家評分，為綜合集成研討提供專家檢索與主動(dòng)推薦服務(wù)。見圖4。

圖4 專家管理與服務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4.5 模型方法集成與服務(wù)系統(tǒng)

模型方法集成與服務(wù)系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)高效的集成接口，對研討問題所涉及到的模型、分析方法和仿真系統(tǒng)等各類工具進(jìn)行有機(jī)集成，實(shí)現(xiàn)對這些工具的無縫引用或調(diào)用，確保在研討場景中可以直接驅(qū)動(dòng)工具運(yùn)行并進(jìn)入正常服務(wù)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)工具輸入?yún)?shù)的自動(dòng)引用和輸出參數(shù)自動(dòng)回填，并可以監(jiān)視工具的執(zhí)行過程。見圖5。

圖5 模型方法集成與服務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4.6 信息資源集成與服務(wù)系統(tǒng)

信息資源集成與服務(wù)系統(tǒng)是綜合集成研討工作的基礎(chǔ)，主要是為研討活動(dòng)提供各種數(shù)據(jù)、信息和情報(bào)“原料”。系統(tǒng)通過大數(shù)據(jù)集成與共享機(jī)制，對數(shù)據(jù)、信息和情報(bào)進(jìn)行采集、積累、分類和組織等處理，形成面向各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的資料庫，通過給專家團(tuán)隊(duì)適時(shí)提供恰當(dāng)?shù)膶ｎ}性信息，保證所有參與研討活動(dòng)的專家可以平等地共享信息內(nèi)容，使專家可以專注于對信息內(nèi)容的引用、分析、判斷，給出充分反映個(gè)體智慧的結(jié)果。見圖6。

圖6 信息資源集成與服務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

整個(gè)研討廳運(yùn)行的基礎(chǔ)是由計(jì)算機(jī)、Internet/Intranet組成的網(wǎng)絡(luò)與信息化體系環(huán)境，由專家所使用的計(jì)算機(jī)軟硬件以及為整個(gè)專家群體提供各種服務(wù)的服務(wù)器組成，為數(shù)據(jù)情報(bào)體系的數(shù)據(jù)采集提供傳輸通道，配置有從外部獲取信息與知識(shí)的接口，同時(shí)為專家體系的接入提供通道，使綜合集成研討廳具有智慧動(dòng)態(tài)獲取的能力。

研討廳產(chǎn)生的研討結(jié)果加工成軍事科學(xué)技術(shù)論證研究成果，以包括研究報(bào)告、可視化展現(xiàn)等在內(nèi)的多種形式進(jìn)行輸出。這種輸出既可以在用戶系統(tǒng)中顯示，也可以直接在綜合集成研討環(huán)境中進(jìn)行顯示。在這一輸出的過程中同時(shí)可能產(chǎn)生新的信息、新的知識(shí)，通過體系內(nèi)部的知識(shí)管理渠道與手段進(jìn)入基礎(chǔ)的信息庫中，使得整個(gè)軍事科學(xué)技術(shù)綜合集成研討廳具有不斷地學(xué)習(xí)與成長能力。

5 軍事科學(xué)技術(shù)綜合集成研討廳體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5.1 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)

軍事科學(xué)技術(shù)綜合集成研討廳可采用多層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分為四個(gè)邏輯層，即基礎(chǔ)設(shè)施層、研討資源層、核心服務(wù)層、框架門戶層，見圖7。

圖7 綜合集成研討廳邏輯結(jié)構(gòu)示意圖

基礎(chǔ)設(shè)施層提供系統(tǒng)的通信基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)支持，使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及安全協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)上傳輸上層服務(wù)所需的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)終端的互聯(lián)互通。

研討資源層主要利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)等存儲(chǔ)需要的各種資源，包括數(shù)據(jù)、模型、知識(shí)、思想、方法、模板、案例、文檔等及相關(guān)的資源管理服務(wù)模塊。隨著決策咨詢研討廳的動(dòng)態(tài)運(yùn)行，資源庫將不斷擴(kuò)充，形成動(dòng)態(tài)發(fā)展的系統(tǒng)。

核心服務(wù)層提供軍事科學(xué)技術(shù)論證的各類管理與決策支持服務(wù)工具等。包括搜索引擎、輔助計(jì)算、圖形處理、可視化工具、意見共識(shí)、資源服務(wù)、遠(yuǎn)程代理服務(wù)、智能分析、仿真模擬等，是框架門戶層的支撐工具和后臺(tái)服務(wù)平臺(tái)。核心服務(wù)層采用開放式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系結(jié)構(gòu)，采用統(tǒng)一的Web Services框架，定義開放的和公共的接口，實(shí)現(xiàn)跨組織、跨地域的分布式異構(gòu)平臺(tái)。

框架門戶層將與系統(tǒng)相關(guān)的各要素緊密聯(lián)結(jié)起來，對系統(tǒng)的資源、專家、工具、設(shè)備環(huán)境，以及已建立的系統(tǒng)或服務(wù)系統(tǒng)等進(jìn)行綜合與集成，面向用戶、面向論證主題，為軍事科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展問題的論證提供應(yīng)用服務(wù)。它通過服務(wù)的組合為具體的論證專家提供界面層，在這一層主要需要解決服務(wù)的查找、匹配與組合問題?？蚣荛T戶層包括：會(huì)議組織、研討組織、研討流程控制、專家體系管理、應(yīng)用資源及系統(tǒng)集成管理、研討環(huán)境管理等。

軍事科學(xué)技術(shù)綜合集成研討廳客戶端采用可視化方式，利用應(yīng)用服務(wù)層所提供的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，人人交互。包括決策者、論證專家、研討管理和支持人員、系統(tǒng)管理人員等在內(nèi)的用戶通過瀏覽器進(jìn)入研討廳執(zhí)行各項(xiàng)任務(wù)。

5.2 軟硬件環(huán)境

軍事科學(xué)技術(shù)綜合集成研討廳系統(tǒng)可以采用B/S和C/S相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)共分為三個(gè)子系統(tǒng)：B/S模式WEB服務(wù)子系統(tǒng)(web service)，C/S模式客戶端子系統(tǒng)(client service)和研討廳集成服務(wù)子系統(tǒng)(workshop service)。其中，web service與client service的功能類似，即負(fù)責(zé)提供與用戶交互的接口，接收用戶操作請求，完成用戶命令，并且處理與后臺(tái)服務(wù)無關(guān)的操作功能(如查詢、統(tǒng)計(jì)功能等)；workshop service負(fù)責(zé)完成系統(tǒng)的后臺(tái)服務(wù)功能，包括與設(shè)備連接、上下級(jí)通信、定時(shí)完成系統(tǒng)指定的操作、與WEB端和C/S模式客戶端的數(shù)據(jù)傳遞以及各個(gè)服務(wù)程序的總體調(diào)度。

軍事科學(xué)技術(shù)綜合集成研討廳的建設(shè)包括視頻顯示系統(tǒng)、音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)、智能中央控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、遠(yuǎn)程視頻會(huì)議系統(tǒng)等硬件設(shè)施，包含了專家席位，演講匯報(bào)席位，提供站立式演講臺(tái)和多樣化媒體輸入接口。

6 小結(jié)

軍事科學(xué)技術(shù)綜合集成研討廳可以把專家體系、數(shù)據(jù)和信息體系以及計(jì)算機(jī)體系有機(jī)結(jié)合起來，構(gòu)成一個(gè)高度智能化的人機(jī)結(jié)合，人網(wǎng)結(jié)合體系。運(yùn)用該體系解決新時(shí)期軍事科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的開放復(fù)雜巨系統(tǒng)問題，是立足理技結(jié)合、研用結(jié)合，注重科研開放協(xié)同，充分運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，加強(qiáng)我國軍事科技創(chuàng)新、謀取軍事競爭優(yōu)勢的有效途徑。