智能化時代國防科技體系工程初探

姜 江, 金前程, 徐雪明, 侯 帥, 李際超

(國防科技大學系統(tǒng)工程學院, 湖南 長沙 410073)

0 引 言

隨著人工智能、大數據技術的迅猛發(fā)展,社會正在逐步邁入智能化時代。幾年前人們把大規(guī)模數據稱為“海量數據”,但實際上,大數據這個概念早在2008年就已被提出。2008年,恰逢谷歌成立10周年之際,世界頂級期刊《自然》出版了一期專刊,專門討論了未來與大數據技術相關的一系列問題以及所面臨的挑戰(zhàn),其中就提出了“大數據”這個概念。

目前,大數據技術在國防科技領域有著巨大的影響,促進了國防科技研究范式的改進。無論是從傳統(tǒng)的基于牛頓體系下的經典解析建模方法到仿真建模再到現(xiàn)在基于數據驅動的建模研究的發(fā)展中,后者都需要前者。如仿真建模中需要局部的解析建模,仿真結果分析需要統(tǒng)計分析和系統(tǒng)評價;基于數據驅動的建模方法中需要解析建模,也需要仿真建模,而且是其中的重要組成部分。因此,如果結合國防科技領域的現(xiàn)實需要和熱點問題,把傳統(tǒng)的方法與大數據、云計算、物聯(lián)網、網絡科學、數據挖掘等技術有機結合起來,運用工程化的思想解決國防科技體系當中所存在的一系列諸如分析、預測、評估、決策和管理等相關問題具有重要的意義。

基于此,本文從體系視角出發(fā),對智能化時代國防科技體系工程開展了初步的探索。首先,介紹了智能化時代國防科技體系工程的相關概念,辨析了其內涵,明確了其研究范疇,構建了國防科技體系工程的研究框架。在此基礎上,系統(tǒng)地總結了國防科技體系工程研究重點關注的建模問題、評估問題及預測問題,并對解決這三大類問題的相關理論方法和技術手段進行了梳理介紹,最后,對國防科技大學復雜系統(tǒng)與體系工程團隊自主研發(fā)的國防科技體系工程軟件支撐工具集進行了簡要介紹。

1 國防科技體系工程相關概念及研究框架

要加快構建國防科技創(chuàng)新體系,不斷提高國防科技創(chuàng)新能力,努力在前瞻性、戰(zhàn)略性技術領域占有一席之地,才能為建設信息化軍隊、打贏信息化戰(zhàn)爭奠定堅實的物質基礎。因此著力構建創(chuàng)新的、完善的國防科技體系工程是本文主要的研究問題。

1.1 從“科學學”到“國防科技體系工程”

所謂科學學,就是關于科學的科學,其英文表達為“science of science”?？茖W學的主要任務就是要向人們明確回答兩個問題:第一,究竟什么是科學？第二,科學都有些什么特征、內容、方法、使命和社會功能?？茖W學這一概念最早是在1927年由波蘭哲學家柯塔爾賓斯基提出,堪稱是世界科學學史上的先聲。1935年,波蘭社會學家奧索夫斯卡和奧索夫斯基發(fā)表了《科學的科學》一文,論述了科學學的研究綱領,這是科學學領域的第一篇論文。1939年,英國科學家貝爾納發(fā)表了第一本科學學巨著《科學的社會功能》,這本書被公認為科學學的奠基作,貝爾納本人也被譽為科學學的奠基人。

中國科學學的發(fā)展前前后后已經走過了40年。早在1977年,著名科學家錢學森就提出了“科學的科學”這一新興學科。同時,錢老還提出了科學學的一個至關重要的問題:科學技術活動對社會發(fā)展與建設的作用。這一問題必須有定量的研究才能把科技工作以及人才培養(yǎng)有機地納入國民經濟和社會發(fā)展的規(guī)劃計劃?？茖W學的研究對象是科學活動,如果將研究對象范圍縮小到特定領域,例如國防和軍事領域,從體系視角出發(fā),就可以以科學學的思想為指導,以其理論方法為牽引,從定量的角度考察國防科技的社會功能和地位,探究其基礎理論,揭示其發(fā)展規(guī)律,為國防科技的發(fā)展制定戰(zhàn)略規(guī)劃。基于這樣的思考,本文進行了國防科技體系工程的相關探索。

1.2 國防科技體系工程的概念、內容以及范疇

在國際上,與國防科技活動密切相關的術語為研究與試驗發(fā)展(research and experimental development,R&D)。經濟合作與發(fā)展組織的Frascati手冊中對其的相關表述如下:研究與試驗發(fā)展是指為了增加知識儲量而在系統(tǒng)的基礎上進行的創(chuàng)造性工作,包括有關人類、文化和社會的知識,以及利用這些知識儲備來設計新的應用。R&D相關研究主要包括基礎研究、應用研究和試驗發(fā)展3類活動。由于Frascati手冊是經濟合作與發(fā)展組織、聯(lián)合國教科文組織、歐盟和許多區(qū)域性組織共同的倡導,其對研究與試驗發(fā)展的相關定義已成多數國家的共識。R&D統(tǒng)計數據逐漸成為反映科技與經濟發(fā)展的晴雨表,引起科研人員和管理者的高度重視。

針對研究與試驗發(fā)展活動的不同方面,研究人員也開展了大量的研究。Harrison等人采用投資組合優(yōu)化的方法對近期申請的國防領域相關應用進行了組合優(yōu)化,確定了值得進一步研究的領域。Riebe等人采用網絡分析的方法對社交網絡LinkedIn上的513份就業(yè)傳記進行分析,得出了國防工業(yè)部門員工跳槽率明顯低于民用工業(yè)部門的結論,證實了有關人員流失問題的假設。Durmaz通過解讀美國國防高級研究計劃局(Defence Advanced Research Projects Agency, DARPA)的技術發(fā)展戰(zhàn)略,以及俄羅斯、英國和中國為創(chuàng)造強大的國防技術所做的努力后得出結論:盡管需要相當大的預算,但每個國家都將從DARPA這樣追求變革性技術的組織中受益。Lee等人利用麻省理工學院斯隆管理矩陣,通過德爾菲法提出了國家研究與試驗發(fā)展活動的有效治理模型,有助于國防研發(fā)活動的治理和武器系統(tǒng)采辦的決策。

在國內,學者們同樣開展了大量有關國防科技活動的研究。雷帥等基于系統(tǒng)思想剖析了國防科技信息工作體系的構成要素,運用系統(tǒng)動力學模型構建了因果關系圖和系統(tǒng)流程圖,仿真結果有助于把國防科技信息工作質量效益演變規(guī)律,為推進國防科技信息工作體系建設提供了理論支撐。戴少杰等在大量調研的基礎上,歸納出國防科技重點實驗室技術轉移的制約因素,在深入分析制約技術轉移的體制性障礙、結構性矛盾和政策性問題的基礎上提出了針對性對策建議。王海濤等在深入理解國防科技評估的基礎上,對國防科技評估研究現(xiàn)狀進行了綜述,提出了加強國防科技評估體系建設的措施建議。戴偉等結合國防科技發(fā)展實際,采用體系工程思路初步設計了國防科技創(chuàng)新體系架構框架的主要內容、方法和模型,為推動我國國防科技創(chuàng)新體系又好又快發(fā)展提供了理論參考。于成龍等從掌握未來戰(zhàn)爭主動權、支撐軍工裝備研制生產模式轉型和保障國防科技先進性3個方面梳理了國防科技領域發(fā)展新一代人工智能的必要性,從基礎技術支撐和國防特色應用兩個方向提出了國防科技領域重點發(fā)展的內容;農志明等基于未確知測度理論構建了國防科技發(fā)展水平的評價原則,結合網絡分析法確定指標體系權重,有效解決了國防科技體系評價的復雜性、系統(tǒng)性問題,為國防科技發(fā)展戰(zhàn)略的科學性和可操作性提供了參考。

總結前人研究,結合科學學的研究思想,本文提出了國防科技體系工程的概念:國防科技體系工程是指圍繞國防科技體系開展的一系列內涵分析、體系建模、體系評估、發(fā)展預測、組織規(guī)劃等活動。具體而言,是面向國防和軍隊現(xiàn)代化建設發(fā)展需求,從軍事科技特點出發(fā),研究并揭示國防科學技術的發(fā)展規(guī)律,分析設計國防科學技術的體系結構,評估國防科學技術的成熟度、貢獻度、滿足度,預測國防科學技術的趨勢、生長點、關鍵點和顛覆性技術,為國防科學技術的發(fā)展戰(zhàn)略制定、國防科技規(guī)劃計劃、科技人才培養(yǎng)政策、國防項目管理等提供科學的理論、方法和技術支撐,從而促進戰(zhàn)斗力生成、提升國防科技創(chuàng)新能力、推進國防和軍隊現(xiàn)代化。

國防科技體系工程的內容與范疇大致可以從研究對象、認識內容以及應用內容這3個方面來剖析。科學學的研究對象是基礎科學、技術科學以及工程科學,映射到國防科技體系就是研究技術理論、武器裝備、科技政策等等?？茖W學的認識內容是研究科學的性質、特點、體系結構以及發(fā)展趨勢等等,映射到國防科技體系就是研究軍事技術的特點、發(fā)展規(guī)律、關鍵技術識別、顛覆性技術發(fā)現(xiàn)等等。科學學的應用內容是為科技的發(fā)展制定戰(zhàn)略規(guī)劃,映射到國防科技體系就是研究國防科技的發(fā)展戰(zhàn)略。具體內容如表1所示。

表1 國防科技體系工程的內容以及范疇

國防科技體系工程的研究不是一蹴而就的,要循序漸進,明確研究內容,規(guī)劃研究范疇,制定研究方向。理解科技態(tài)勢,確定科技發(fā)展重點,預測科技發(fā)展需求,有效規(guī)劃調控,優(yōu)化科技資源配置,制定科技發(fā)展戰(zhàn)略等等都是國防科技體系工程所需要研究的問題。

1.3 國防科技體系工程的研究框架

眾所周知,體系工程是建立在系統(tǒng)工程的基礎上,根據體系所特有的復雜性與不確定性、涌現(xiàn)性、演化性等特征,形成適應體系建設、使用和維護的工程理論和方法學。國防科技體系工程可以看作體系工程在國防科技領域的重要應用。國防科技體系工程是在國防科技體系的基礎上,結合科學學的理論方法解決工程性問題,本文根據體系工程的思想,構建國防科技體系工程的研究框架,如圖1所示,主要包含需求分析、模型設計、技術選擇、體系評估、發(fā)展預測、發(fā)展規(guī)劃等環(huán)節(jié)。

圖1 國防科技體系工程研究框架

裝備技術體系是國防科技體系的重要組成部分。國防科技體系工程具象到武器裝備領域就是研究裝備技術體系。裝備技術體系是指能夠描述武器裝備的技術組成和結構特征,反映技術與技術之間關聯(lián)關系的具有相對穩(wěn)定性、整體性、規(guī)范性、邏輯性和演化性的技術層次結構,是以裝備發(fā)展建設為視角,對武器裝備相關科學技術門類、層次、領域進行的整體反映和系統(tǒng)規(guī)范。因此,在裝備技術領域,國防科技體系工程是以科學學的思想和理論方法為指導,以數據和模型為驅動力,以軟件為研究工具,解決裝備技術體系中的一系列工程性問題。

國防科技體系工程的研究內容主要體現(xiàn)在4個領域,即理論域、數據域、模型域、應用域。國防科技體系工程離不開基礎理論的研究,無論是當下最前沿的大數據理論、復雜網絡理論,還是具有悠久歷史的管理學理論都是不可或缺的一部分。數據域主要是研究數據的性質、特征,如復雜性、即時性、異構性等等。模型域建立在數據的基礎之上,服務于數據,對數據進行收集、處理、融合、挖掘等等。應用域是結合理論研究、數據、模型識別國防關鍵技術,發(fā)現(xiàn)新興技術和顛覆性技術,評估科技態(tài)勢,預測科技發(fā)展。

時至今日,技術研究領域涌現(xiàn)出大量的技術情報,這類技術情報能為國防部門提供識別機遇與威脅的重要支撐。高精尖的技術裝備和技術體系,離不開科技情報的催發(fā)。包括出版物、項目、機構、科學家、新聞評論、元數據等在內的海量數據匯聚為國防科技數據的大數據池,為國防關鍵技術的識別、國防科技體系的評估及預測提供客觀有效的事實支持?？萍记閳蟮难芯磕軌驈娪辛Φ刂渭夹g裝備和技術體系建設與長期規(guī)劃。大數據技術在國防科技領域有著巨大的影響,基于數據驅動的國防科技體系建模研究中需要多源異構大數據的支撐。

2 國防科技體系工程研究問題及理論方法

探索國防科技體系工程,首先要了解在國防科技體系當中,有哪些問題需要解決,解決這些問題需要運用什么樣的理論方法和技術手段。通過大量的研究,最終總結出了國防科技體系工程的三大問題,分別是建模問題、評估問題以及預測問題。

2.1 國防科技體系建模問題

目前,針對國防科技體系的建模并不常見,其中可以借鑒的有美國國防部提出的體系架構框架(Department of Defense Architecture Framework, DoDAF)。有關技術體系的描述方法可以借鑒DoDAF體系框架中有關多視圖的描述方法。國防技術體系所涉及的要素眾多、樣式繁雜,利益相關方較多,多視圖理論和方法能夠為其提供統(tǒng)一的框架描述和建模結構。DoDAF從1.0版本到現(xiàn)今常用的2.0版本中一直包含技術視圖(technical viewpoint, TV),其中包括技術標準輪廓和技術標準預測兩種TV。盡管如此,DoDAF中能夠描述國防技術的TV,沒有被當作獨立的研究對象,存在數量少、角度片面、研究進展慢等不足。相比之下,國內有關TV的研究更匱乏,具有代表性的為任長晟提出的基于多視圖理論的TV產品設計方案,但主要貢獻于成熟度評估,與技術體系描述建模欠缺適配。因此需要開發(fā)基于多視圖思想的適用于國防技術體系的模型。

盡管如此,雖然以DoDAF思想為代表的技術多視圖模型能夠以直觀、有效的形式組織和展示技術體系的結構和組成,但缺乏了技術實體之間的復雜聯(lián)系和網絡特征。因此,還需要從網絡化建模的角度引入新的研究?，F(xiàn)有的研究中,已有部分學者將復雜網絡建模和分析引入構建技術體系的網絡模型。例如,游瀚霖通過網絡結構分析及其特征統(tǒng)計分析,提出技術體系結構演化路徑監(jiān)測與發(fā)展趨勢預,設計了“評估-篩選-優(yōu)化”技術聚類新框架,提出技術體系結構演化路徑監(jiān)測與發(fā)展趨勢預測新方法。

結合傳統(tǒng)和前沿的方法,經過多年的研究,提出了國防科技體系的兩類模型,一是技術多視圖模型,二是技術體系網絡模型。其中,技術多視圖模型從多視角將技術體系的相關元素基于關系劃分并產生不重復、少交叉的視圖結構,以滿足技術體系中每一個利益相關者都能獲得對其價值高的信息;技術體系網絡模型通過對技術體系中的各個要素及其關系的抽象體現(xiàn)體系的網絡結構,有利于技術實體的評估和預測。

(1) 技術多視圖模型

技術多視圖的思想是源自于DoDAF。DoDAF可以提供頂層設計、促進體系架構的開發(fā)理念,支持體系向網絡中心化方向發(fā)展,但是與DoDAF相關的技術視圖不能滿足構建技術體系框架的需求。因此借鑒DoDAF的思想,提煉國防科技體系在技術層面需求的基礎上,結合具體實際選擇適合的視圖,構建技術多視圖模型。

以裝備技術體系為例,構建技術多視圖模型如圖2所示。裝備技術體系多視圖模型包含技術屬性(TV-1)、技術組合(TV-2)、技術與裝備需求關系(TV-3)、技術與能力需求關系(TV-4)、技術發(fā)展路線圖(TV-5)以及技術風險(TV-6)六類視圖模型。其中，TV-1包含技術名稱、技術類別、技術等級、技術成熟度、風險等級、發(fā)展時間以及研發(fā)成本等元素；TV-2描述牽頭專家、牽頭單位、合作單位、相關技術等元素；TV-3關注裝備名稱、技術所屬等級、對系統(tǒng)的貢獻度、相關技術、相關裝備戰(zhàn)技指標；TV-4利用技術影響矩陣(technical influence matrix, TIM)梳理技術與能力需求關系，關注相關能力名稱、技術所屬等級、對能力的貢獻度、相關技術、相關能力戰(zhàn)術/技術指標；TV-5描述技術所涉及的指標和成熟度水平；TV-6描述技術風險原因及其應對措施。

圖2 裝備技術體系多視圖模型

由圖2可知,裝備技術可以從技術屬性、技術組合、技術與裝備之間的需求關系、技術與能力之間的需求關系、技術發(fā)展路線圖以及技術風險等6個視圖進行描述。表2給出了這6個視圖的詳細信息以及可能的表現(xiàn)形式。

表2 技術多視圖展現(xiàn)形式

(2) 技術體系網絡模型

隨著復雜網絡理論的興起,越來越多的科研學者開始研究網絡模型,復雜網絡的小世界特性、無標度特性以及社區(qū)結構特性為科學技術的發(fā)展和評估打開了一扇新的大門。技術體系中的技術之間往往存在著復雜的關系,例如競爭、合作、互斥等等,將這些復雜的關系統(tǒng)稱為技術之間的關聯(lián)關系。將每一項技術實體抽象為網絡模型中的節(jié)點,將技術間的關聯(lián)關系抽象為邊,由此提出了技術體系網絡模型,并且通過計算網絡節(jié)點的度分布是否滿足冪律分布等手段,驗證了模型的有效性。技術體系網絡模型可以用來識別關鍵技術,解決技術發(fā)展管理中的冗余問題等等。圖3展示了美軍導彈防御裝備技術體系網絡,其中綠色節(jié)點F1～F12代表了裝備的專用技術,紅色節(jié)點E1～E14代表了裝備的共性技術,藍色節(jié)點G1～E21代表了裝備的前沿技術,邊代表了這些裝備技術之間的關聯(lián)關系。

圖3 美軍導彈防御裝備技術體系網絡模型

2.2 國防科技體系評估問題

國防科技體系的評估問題主要有3個,一是對國防關鍵技術進行識別和評估,二是對技術成熟度評估,三是評估技術的貢獻度。

(1) 關鍵技術評估

國防關鍵技術的評估需要從多個維度出發(fā),評估某項技術對裝備技術體系的影響,本文結合了技術自身的特性以及技術之間的關聯(lián)關系,從以下4個角度對關鍵技術評估進行了分析:① 技術對體系裝備、能力需求的滿足;② 技術體系的結構;③ 技術組合的適應性;④ 技術體系的演化屬性。根據第2.1節(jié)中所提出的裝備技術體系網絡模型進行建模,將裝備技術實體作為節(jié)點,技術之間的關聯(lián)關系作為邊來構建模型,得到了圖3的美軍導彈防御技術體系網絡模型,然后以復雜網絡中的4種節(jié)點重要度算法為指標計算節(jié)點的重要度,接著綜合4個指標的數據,給出關鍵技術的評估結果進行排序,最后由專家判斷,驗證了評估模型的有效性與可行性。

(2) 技術成熟度評估

目前,已有不少專家學者對技術成熟度評估問題進行了探索與研究。上世紀80年代,美國航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)就提出了技術完備水平(technology readiness level, TRL)的概念。Mankins對基于TRL的技術成熟度評估進行了深入的研究,并且之后又提出了研發(fā)困難度指標。本文根據DoDAF的理論思想提出了技術多視圖模型,深入探究了裝備技術體系中不同元素的關系。并且從體系視角出發(fā),提出了基于證據推理的技術成熟度評估方法。

(3) 技術貢獻度評估

隨著高新技術的不斷發(fā)展,武器裝備已經由單裝向智能化、體系化發(fā)展,武器裝備體系的重要程度不言而喻,基于技術對體系能力的貢獻度評估的研究也逐漸開始興起。目前,國內外關于技術貢獻度的研究較少,還沒有形成一套體系化的方法。從裝備體系能力的角度出發(fā),識別出與裝備體系相關的關鍵技術,從而研究裝備技術對體系作戰(zhàn)能力的影響,并在其中引入了證據推理的方法,最終對技術貢獻度進行評估。

2.3 國防科技體系預測問題

預測問題一直以來都是社會發(fā)展的核心問題,準確的預測能夠合理地分配資源使得收益最大化。國防科技體系的預測問題主要包含體系機構的演化預測、顛覆性技術預測、體系影響力預測、體系發(fā)展機會預測等。

(1) 體系結構演化預測

體系結構的演化一方面受體系內部各元素之間的相互作用,如果沒有外界環(huán)境的干擾,那么這種演化最終將會形成一個穩(wěn)定態(tài)。另一方面受外部環(huán)境的干擾,例如兩個體系之間的相互影響。從體系視角出發(fā),將多層的超網絡模型引入到裝備技術體系的結構當中,并且給出了超網絡的層內預測和層間預測的方法,成功預測了未來網絡中可能出現(xiàn)的節(jié)點和連邊,驗證了該方法的有效性,有較高的實踐應用價值。

(2) 顛覆性技術預測

美國哈佛商學院教授克萊頓·克里斯坦森在1995年的《哈佛商業(yè)評論》上首次提出“顛覆性技術”這一概念。他將顛覆性技術定義為更簡單、更便宜,比現(xiàn)有技術更可信賴和更方便的技術。因此,“簡單、方便、便宜”被視為顛覆性技術初始階段的特征。目前,就技術預測而言,顛覆性技術是一個研究熱點。文獻提出了引用樹與創(chuàng)新性指標這樣兩個概念,指出樹能夠更形象地理解創(chuàng)新,文中用樹的枝葉高度表示引用論文的時間,枝葉的形狀表示不同的引用結構,根據創(chuàng)新指標值,將3篇影響力相似的論文以“引用樹”的形式表現(xiàn)出來,說明創(chuàng)新指標是如何區(qū)分不同科技貢獻的。同時該論文還驗證了大團隊擅長回答問題,而小團隊擅長提出問題。小團隊就像特立獨行的鯊魚,大團隊就像聚集成群的小魚,共同形成了科學研究的生態(tài)系統(tǒng)。

(3) 技術發(fā)展趨勢預測

對技術的發(fā)展趨勢進行早期的預測有助于后期對技術資源的合理規(guī)劃,節(jié)約成本經費,使得效益最大化。通過專利的視角,將從美國專利商標局數據庫采集到的專利文本數據構建技術體系網絡模型,再引入復雜網絡節(jié)點中心性指標,并通過逼近理想解排序法(technique for order of preference by similarity to ideal solution, TOPSIS)綜合評估方法得出各節(jié)點的重要度評估結果,最后選取兩類經典時序模型,基于預測結果與測試集中真實數據比較,評估模型預測效果,由此選取定量評估各技術領域發(fā)展機會的有效方法。

3 國防科技體系工程軟件支撐工具集

在理論研究基礎上,國防科技大學復雜系統(tǒng)與體系工程團隊開展了廣泛的實踐應用,研發(fā)了一套國防科技體系工程軟件支撐工具集。該工具集是在國防科技信息爆炸式增長的背景下,迎合科學計量在工具上的迫切需求,旨在挖掘國防科技信息背后的內涵和意義。結合數據挖掘、科學計量、網絡分析、數據可視化形成了新一代國防科技體系研究的工具集合。

該工具集主要包含了國防科技體系結構分析與優(yōu)化支撐工具、國防科技體系管理信息系統(tǒng)以及國防科技體系預測與決策系統(tǒng)。這些工具和系統(tǒng)分別從國防科技體系的體系設計、體系分析、體系優(yōu)化、信息管理、發(fā)展預測、決策支持等方面提供支撐。盡管以上工具集并不能解決國防科技體系工程中面對的全部問題,但對嘗試解決國防科技體系工程中的體系建模問題、體系評估問題、體系預測問題等提供了很好的思路和工具支撐。

3.1 國防科技體系結構分析與優(yōu)化支撐工具

國防科技體系結構分析與優(yōu)化支撐工具主要服務于國防科技體系結構的分析和優(yōu)化。首先采用多視圖的思想,從不同側面分析國防科技體系的各個視圖元素,梳理各視圖元素之間的依賴關系等。其次從體系的角度,采用多種評估分析的方法,對現(xiàn)行的國防科技體系結構進行分析評估,并給出體系優(yōu)化方案。圖4展示了該系統(tǒng)的界面設計。

圖4 國防科技體系結構分析與優(yōu)化支撐工具

通過國防科技體系結構分析與優(yōu)化支撐工具,可以對國防科技體系有一個全面的整體認識,在宏觀上把握技術體系的發(fā)展態(tài)勢,并對制定相關的技術發(fā)展規(guī)劃提供支撐。

3.2 國防科技體系管理信息系統(tǒng)

國防科技體系管理信息系統(tǒng)主要面向智能化時代下的國防科技體系信息的管理。智能化時代下,國防科技信息呈現(xiàn)來源多樣、種類多樣、爆發(fā)增長、價值密度參差不齊等特點,急需一款面向智能化時代的國防科技信息管理軟件幫助我們進行分析和管理。因此,國防科技體系管理信息系統(tǒng)應運而生,其設計框架如圖5所示。該工具可以對我們收集的技術信息進行查詢、增加、刪除以及修改等基礎化操作,同時也可以對技術的冗余問題進行分析和計算,得到相互之間冗余的技術,便于對技術進行規(guī)劃管理,最后基于我們得到的數據信息,該系統(tǒng)能夠輸出一份技術文檔,對技術信息進行全方位的剖析。

圖5 國防科技體系管理信息系統(tǒng)框架

3.3 國防科技體系發(fā)展預測與決策系統(tǒng)

國防科技體系預測與決策系統(tǒng)主要通過對不同形式下國防科技體系的發(fā)展預測和演化分析,為不同利益相關方制定相應的技術發(fā)展規(guī)劃提供支撐。

系統(tǒng)主要包含技術發(fā)展預測和技術演化博弈兩大核心模塊。其中技術發(fā)展預測模塊主要基于科技文獻信息、專利信息、技術情報信息、技術發(fā)展規(guī)劃等現(xiàn)有的數據,對不同支持條件下的技術發(fā)展情況下做出預測。技術演化博弈模塊主要通過對不同利益相關方可選擇的技術發(fā)展策略進行動態(tài)博弈分析,找出最有利于己方的技術發(fā)展策略,為制定相應的技術發(fā)展規(guī)劃提供決策信息的支撐。其系統(tǒng)展示界面如圖6所示。

圖6 國防科技體系發(fā)展預測與決策系統(tǒng)

4 結束語

本文從科學學的思想出發(fā),將科學學的理論方法、認識內容映射到國防科技領域,對國防科技體系的相關概念進行了梳理,深入研究了國防科技體系的內涵,并采用工程化的思維結合團隊多年來的研究成果探索國防科技體系的建模、評估、預測等問題,為國防科技的發(fā)展提供了方向,為國防科技的戰(zhàn)略制定提供了依據。后續(xù)工作將繼續(xù)深入國防科技體系工程的研究,加強理論創(chuàng)新,同時在工程應用方面展開具體實踐,為顛覆性技術預測、國防關鍵技術選擇與規(guī)劃、技術對戰(zhàn)斗力的提升等提供支撐。