復(fù)雜軟件系統(tǒng)雙向耦合論證設(shè)計(jì)方法

摘 要：復(fù)雜軟件系統(tǒng)的特點(diǎn)決定了無(wú)法沿用自頂向下、計(jì)劃驅(qū)動(dòng)的傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)方法實(shí)施構(gòu)建，其復(fù)雜軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)更傾向于規(guī)劃設(shè)計(jì)，目的是為在軟件過(guò)程層面上提供系統(tǒng)為適應(yīng)環(huán)境和需求變化而實(shí)施調(diào)整的適應(yīng)性演化高層決策。針對(duì)現(xiàn)有基于模型的系統(tǒng)工程方法和工具在適應(yīng)演化分析方面存在的不足，提出復(fù)雜軟件系統(tǒng)雙向耦合論證設(shè)計(jì)方法及其關(guān)鍵技術(shù)，為綜合自上而下、自下而上的論證設(shè)計(jì)提供了明確的實(shí)現(xiàn)路徑和技術(shù)方法，可為工作性質(zhì)類似的發(fā)展路線圖、五年發(fā)展規(guī)劃等裝備戰(zhàn)略管理工作提供有益借鑒。

關(guān)鍵詞： 復(fù)雜軟件系統(tǒng); 基于模型的系統(tǒng)工程; 發(fā)展路線圖; 裝備戰(zhàn)略管理

中圖分類號(hào)： N 94-0; N 945 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A""" DOI：10.12305/j.issn.1001-506X.2024.10.22

Bidirectional coupling analysis and design method for complex software system

LUO Rui HUANG Jinhui， WANG Shuangshuang， KONG Dezhao

（War Research Institute， Academy of Military Sciences of the PLA， Beijing 10009 China）

Abstract： The characteristics of complex software systems determine that it can not follow the traditional top-down and plan-driven software development methods to implement and construct. The design of complex software system is more similar to planning design， aiming at providing high-level decision-making of adaptive evolution for the system to adapt to the changes of environment and requirements at the software process level. In view of the shortcomings of existing model-based system engineering methods and tools in adapting to evolution analysis， this paper puts forward a bidirectional coupling demonstration and design method and its key technologies for complex software systems， which provides a clear realization path and technical method for comprehensive top-down and bottom-up demonstration and design， and provides useful reference for equipment strategic management such as development roadmap and five-year development plan with similar work nature.

Keywords： complex software system; model-based system engineering; development roadmap; equipment strategic management

0 引 言

基于模型的系統(tǒng)工程方法（model-based systems engineering， MBSE）是應(yīng)對(duì)系統(tǒng)復(fù)雜性和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一種工程范式變革，是當(dāng)前主要的系統(tǒng)工程方法^［14］。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外常用的MBSE方法包括美國(guó)國(guó)防部體系結(jié)構(gòu)框架（Department of Defense Architecture Framework， DoDAF）方法^［57］、Harmony方法^［8］、MagicGrid方法^［9］、基于信息流程活動(dòng)的（information process activity， Inf-ProA）體系結(jié)構(gòu)框架方法^［1011］、開(kāi)放組織體系結(jié)構(gòu)框架（the Open Group Architecture Framework， TOGAF）方法^［1217］、北大西洋公約組織（North Atlantic Treaty Organization， NATO）體系結(jié)構(gòu)框架（NATO Architecture Framework， NAF）方法^［1819］、統(tǒng)一體系結(jié)構(gòu)框架（Unified Architecture Framework， UAF）方法^［2026］等，市面上主流的MBSE工具包括最初由美國(guó)Popkin公司開(kāi)發(fā)的System Architect^［27］（于2008年被IBM收購(gòu)并置于IBM Rational品牌下）、以色列I-Logic公司發(fā)布的Rhapsody^［2829］（于2008年被IBM收購(gòu)并置于IBM Rational品牌下）、No Magic公司開(kāi)發(fā)的MagicDraw^［9］（于2018年被Dassault公司收購(gòu)，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了Magic Cyber System Engineer和Magic Systems of Systems Architect）、浙江大學(xué)開(kāi)發(fā)的M-Design^［3031］、同元數(shù)控推出的MWorks^［32］等。

復(fù)雜系統(tǒng)構(gòu)建和演化的方式具有相似性，其基本規(guī)律是“適應(yīng)性造就復(fù)雜性”。復(fù)雜軟件系統(tǒng)也因循類似的變化，遵循成長(zhǎng)性構(gòu)造與適應(yīng)性演化法則，即復(fù)雜軟件系統(tǒng)是在大量自治系統(tǒng)動(dòng)態(tài)連接過(guò)程中構(gòu)造而成的，并在不斷適應(yīng)環(huán)境和需求變化的過(guò)程中持續(xù)演化^［33］。因此，復(fù)雜軟件系統(tǒng)不可能一次性完成設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和部署，其持續(xù)開(kāi)發(fā)、部署、更新和調(diào)整的過(guò)程可能長(zhǎng)達(dá)數(shù)年甚至數(shù)十年。作為“社會(huì)技術(shù)”交融系統(tǒng)，復(fù)雜軟件系統(tǒng)的適應(yīng)性演化“要完全依賴軟件自身作出決策顯然不現(xiàn)實(shí)…應(yīng)當(dāng)是軟件自動(dòng)決策和人工決策相結(jié)合的方式^［33］”。戰(zhàn)略規(guī)劃設(shè)計(jì)作為一種常見(jiàn)的高層決策工作，是對(duì)復(fù)雜軟件系統(tǒng)演化的典型人工干預(yù)方式。在大型組織中，業(yè)務(wù)多元、管理層次豐富^［34］、支持業(yè)務(wù)運(yùn)行的系統(tǒng)具有典型復(fù)雜系統(tǒng)特征，戰(zhàn)略管理相對(duì)獨(dú)立，面向戰(zhàn)略管理的規(guī)劃設(shè)計(jì)面臨更多的問(wèn)題和困難。

規(guī)劃設(shè)計(jì)需要立足于體系演化進(jìn)行目標(biāo)、結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)，并且以滾動(dòng)的方式在較長(zhǎng)周期內(nèi)持續(xù)迭代?，F(xiàn)有MBSE方法和工具更適合描述和分析相對(duì)靜態(tài)體系的不同組成要素及其相互關(guān)系，但在適應(yīng)體系演化設(shè)計(jì)方面，還存在多方面的局限：一是缺乏對(duì)于體系結(jié)構(gòu)要素演化關(guān)系的描述，例如DoDAFv2.0中每個(gè)體系結(jié)構(gòu)描述通常代表的是一個(gè)“瞬間快照”，或是指定時(shí)間的基線體系結(jié)構(gòu)，或是經(jīng)過(guò)未來(lái)一段時(shí)間將形成的未來(lái)體系結(jié)構(gòu)^［5］，要素級(jí)的演化過(guò)程和驅(qū)動(dòng)因素有待進(jìn)行更為精細(xì)化的描述;二是分析方法偏重于過(guò)程，例如被作為架構(gòu)師和體系結(jié)構(gòu)描述開(kāi)發(fā)小組工作指南的體系結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)過(guò)程6步法^［5］，在指標(biāo)分析構(gòu)建、架構(gòu)型譜演化設(shè)計(jì)等重要環(huán)節(jié)沒(méi)有給出具體技術(shù)方法;三是過(guò)于依賴分層責(zé)任制在不同級(jí)別部門間進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)的分工，忽視了在同一層次潛在的對(duì)架構(gòu)不同部分的論證分工，以及對(duì)其成果的鏈接和綜合。

1 設(shè)計(jì)任務(wù)及問(wèn)題分析

成長(zhǎng)性構(gòu)造要求復(fù)雜軟件系統(tǒng)具備類似于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，適應(yīng)性演化法則需要在軟件單元、系統(tǒng)乃至體系等不同尺度上形成“監(jiān)控分析決策調(diào)整”的適應(yīng)回路，建立人機(jī)協(xié)同驅(qū)動(dòng)軟件適應(yīng)活動(dòng)的機(jī)制?？紤]到追求完全的“自動(dòng)化”目標(biāo)在短期內(nèi)仍不現(xiàn)實(shí)，當(dāng)前階段仍需要“人在系統(tǒng)中”提供必要的軟件工程使能機(jī)制和方法^［33］。因此，適應(yīng)性演化法則的使能機(jī)制在高層次體現(xiàn)為發(fā)展的牽引，使復(fù)雜軟件系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)具有規(guī)劃性質(zhì)，其主要任務(wù)是為完成復(fù)雜軟件系統(tǒng)的中長(zhǎng)期戰(zhàn)略管理，提出能力演進(jìn)要求、體系架構(gòu)、裝備型譜及其建設(shè)計(jì)劃安排、技術(shù)布局，成果整體上類似中長(zhǎng)期路線圖、五年發(fā)展規(guī)劃等，主要作用是在軟件過(guò)程層面上提供系統(tǒng)為適應(yīng)環(huán)境或需求變化而實(shí)施調(diào)整的適應(yīng)性演化高層決策。能力指標(biāo)體系和架構(gòu)型譜是復(fù)雜軟件系統(tǒng)發(fā)展論證的核心內(nèi)容。

系統(tǒng)工程愿景受到全球趨勢(shì)、社會(huì)需求、技術(shù)因素、當(dāng)前工程實(shí)踐挑戰(zhàn)等一系列因素的影響^［35］，著眼于滿足系統(tǒng)演化發(fā)展要求，復(fù)雜軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)的目標(biāo)要求可以抽象為圖1。

復(fù)雜軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心成果包括兩個(gè)方面：一方面是以使命任務(wù)、業(yè)務(wù)概念為核心的目標(biāo)設(shè)計(jì)成果。其中，使命任務(wù)闡明目標(biāo)方向，業(yè)務(wù)概念通過(guò)系列假想的業(yè)務(wù)運(yùn)行場(chǎng)景，解釋目標(biāo)、效用和其內(nèi)在的作用機(jī)制，以及機(jī)構(gòu)力量、職能任務(wù)因應(yīng)目標(biāo)而調(diào)整。另一方面是服務(wù)于建設(shè)的設(shè)計(jì)成果，包括：① 基礎(chǔ)功能集合和基礎(chǔ)能力集合，分別從內(nèi)向、外向的描述角度，明確了復(fù)雜軟件系統(tǒng)基礎(chǔ)單元集合的特征;② 系統(tǒng)組成，明確了基礎(chǔ)單元的交付、運(yùn)維組織形態(tài)（裝備形態(tài)）;③ 體系框架，明確了系統(tǒng)組成劃分、系統(tǒng)交互關(guān)系、系統(tǒng)構(gòu)造機(jī)制的基本約束;④ 能力層次框架，反映了復(fù)雜軟件系統(tǒng)在不同復(fù)雜程度的組織運(yùn)用方式下，在不同級(jí)別典型任務(wù)上能夠達(dá)到的運(yùn)用水平。這種既包含目標(biāo)設(shè)計(jì)，又包含實(shí)現(xiàn)路徑，偏重于規(guī)劃設(shè)計(jì)的復(fù)雜軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)性地規(guī)定了復(fù)雜軟件系統(tǒng)成長(zhǎng)性構(gòu)造和適應(yīng)性演化的基本機(jī)制，也能夠真正發(fā)揮復(fù)雜軟

件系統(tǒng)適應(yīng)性演化的軟件工程使能機(jī)制作用。

從過(guò)程上看，復(fù)雜軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)立足當(dāng)前、著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)的演化分析，以當(dāng)前的裝備體系和能力指標(biāo)體系為基礎(chǔ)，以完成未來(lái)一段時(shí)期使命任務(wù)為目標(biāo)，綜合考慮建設(shè)進(jìn)度、投資規(guī)模等約束條件，按照業(yè)務(wù)概念所確定的機(jī)構(gòu)組織運(yùn)用原則和職能任務(wù)劃分，依據(jù)工業(yè)基礎(chǔ)、技術(shù)積累及技術(shù)發(fā)展?jié)摿︻A(yù)期，提出未來(lái)能力指標(biāo)體系、體系框架、系統(tǒng)組成型譜及其重點(diǎn)發(fā)展方向，明確不同類型的項(xiàng)目體系及相應(yīng)的管理控制措施和組織運(yùn)用建議，從而達(dá)到從頂層牽引復(fù)雜軟件系統(tǒng)發(fā)展演化的目的。其面臨的主要困難在于：

一是邊界的模糊問(wèn)題。復(fù)雜軟件系統(tǒng)是“信息物理”融合系統(tǒng)和“社會(huì)技術(shù)”交融系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)作為柔性產(chǎn)品，滲透于組織、實(shí)體裝備中，將分離的人、物要素粘合集成為體系。邊界的開(kāi)放性^［33］是影響設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。一方面，軟件不能邏輯唯一地與現(xiàn)實(shí)中的組織、實(shí)體裝備穩(wěn)定地銜接在一起，粘接要素難以事先“凍結(jié)”并被精確描述^［33］，難以建立確定的邊界約束;另一方面，體系能力定義又難以完全脫離粘接要素的影響，能力表達(dá)應(yīng)具有一定的綜合性，通常反映了典型集成體系的整體能力，并且需要在概括多種典型應(yīng)用場(chǎng)景情況下進(jìn)行歸納定義。

二是影響因素的建模問(wèn)題。體系結(jié)構(gòu)描述是一種戰(zhàn)略性信息資產(chǎn)，其積累和重用一直得到重視。例如，DoDAF要求基本的體系結(jié)構(gòu)信息必須使用國(guó)防部體系結(jié)構(gòu)注冊(cè)系統(tǒng)（Department of Defense Architecture Registry System， DARS）進(jìn)行注冊(cè)以支持發(fā)現(xiàn)和重用^［5］。基于國(guó)際國(guó)防企業(yè)體系結(jié)構(gòu)規(guī)范（International Defense Enterprise Architecture Specification， IDEAS）^［36］基礎(chǔ)本體模型的DoDAF元模型（DoDAF meta model， DM2）設(shè)計(jì)相對(duì)完備，但規(guī)劃設(shè)計(jì)需要的形勢(shì)、競(jìng)爭(zhēng)（威脅）、工業(yè)和技術(shù)基礎(chǔ)條件等影響因素，在當(dāng)前架構(gòu)模型要素中體現(xiàn)得還有所不足，這對(duì)設(shè)計(jì)工作形成了一定的制約。

三是建設(shè)和運(yùn)用部門之間的信息鴻溝問(wèn)題。從戰(zhàn)略管理的角度看，大型復(fù)雜組織中規(guī)劃設(shè)計(jì)的層次通常居于管理層次的較高級(jí)別，而體系建設(shè)、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)通常由不同的部門負(fù)責(zé)。使命任務(wù)、業(yè)務(wù)概念、組織調(diào)整等頂層設(shè)計(jì)成果，由于保密、專業(yè)區(qū)分等原因，難以完全透明地向建設(shè)部門有效傳遞，而手段的發(fā)展趨勢(shì)、運(yùn)用潛力也很難被負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)發(fā)展決策的部門透徹地了解，信息的不透明性在承擔(dān)復(fù)雜任務(wù)的大型組織中可能長(zhǎng)期存在。

2 雙向耦合論證設(shè)計(jì)方法

2.1 基本思路

復(fù)雜軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的邊界模糊問(wèn)題在不考慮潛在應(yīng)用和能力涌現(xiàn)時(shí)，可由人為限定，從而形成有效的作業(yè)條件;影響因素建模可以通過(guò)系統(tǒng)工程工具部分解決，但更應(yīng)該看作是支撐關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的責(zé)任。盡管現(xiàn)實(shí)中的規(guī)劃設(shè)計(jì)等頂層設(shè)計(jì)工作往往由一個(gè)部門主導(dǎo)，但建設(shè)和運(yùn)用部門間的信息鴻溝問(wèn)題依然普遍存在。例如，在建設(shè)軍事信息系統(tǒng)這樣的復(fù)雜軟件系統(tǒng)時(shí)，建設(shè)和運(yùn)用通常由不同的部門負(fù)責(zé);其他大型組織的信息系統(tǒng)通常也有類似情況。因此，本文將重點(diǎn)研究如何運(yùn)用系統(tǒng)工程方法克服建設(shè)和運(yùn)用部門之間的信息鴻溝對(duì)復(fù)雜軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)的不利影響，使負(fù)責(zé)目標(biāo)設(shè)計(jì)和負(fù)責(zé)系統(tǒng)建設(shè)的部門平衡地發(fā)揮主導(dǎo)作用。雙向耦合論證設(shè)計(jì)方法的概念圖如圖2所示。

“雙向”是指自上而下與自下而上相結(jié)合的雙向構(gòu)造。其中目標(biāo)設(shè)計(jì)按自上而下模式，依據(jù)戰(zhàn)略指導(dǎo)，將使命任務(wù)要求和作戰(zhàn)概念通過(guò)場(chǎng)景化設(shè)計(jì)，按任務(wù)層次自上而下進(jìn)行任務(wù)及相應(yīng)能力的分解，同時(shí)設(shè)計(jì)能力的相互支撐、協(xié)作、依托關(guān)系，分解到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定粒度的行動(dòng)單元能力后，形成自上而下的能力樹(shù)及其關(guān)聯(lián)規(guī)則。目標(biāo)設(shè)計(jì)應(yīng)該在不同的外部影響條件假設(shè)下進(jìn)行多次設(shè)計(jì)，得到系列場(chǎng)景下的系列能力樹(shù)，以發(fā)現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定的高層次能力，以及復(fù)雜軟件系統(tǒng)的運(yùn)用形態(tài)。建設(shè)設(shè)計(jì)按自下而上的方式，基于現(xiàn)有系統(tǒng)和技術(shù)趨勢(shì)，預(yù)計(jì)或假定系統(tǒng)能力增長(zhǎng)、變更以及新系統(tǒng)產(chǎn)生，并構(gòu)造典型應(yīng)用模式場(chǎng)景或者裝備圖像，將預(yù)期的裝備能力逆向構(gòu)造為對(duì)應(yīng)不同復(fù)雜程度任務(wù)的層次能力樹(shù)。面向同一系列的裝備，裝備圖像、逆向構(gòu)造的能力樹(shù)也應(yīng)是多個(gè)。目標(biāo)設(shè)計(jì)和建設(shè)設(shè)計(jì)之間很容易設(shè)計(jì)一些機(jī)制，確保不同的主導(dǎo)部門之間在必有信息上的有效交互，從而保障各自設(shè)計(jì)結(jié)果的基本質(zhì)量。

“耦合”是基元耦合對(duì)應(yīng)分析。對(duì)目標(biāo)設(shè)計(jì)過(guò)程中的場(chǎng)景進(jìn)行提煉，可分別得出每個(gè)場(chǎng)景中的能力樹(shù)以及復(fù)雜軟件系統(tǒng)的組織運(yùn)用形態(tài)，通過(guò)雙向構(gòu)造過(guò)程，目標(biāo)設(shè)計(jì)和建設(shè)設(shè)計(jì)都得到系列能力樹(shù)，將能力樹(shù)的葉子節(jié)點(diǎn)能力歸集為基礎(chǔ)業(yè)務(wù)能力集合和基礎(chǔ)系統(tǒng)能力集合。目標(biāo)設(shè)計(jì)中需注意控制能力的粒度均衡，而建設(shè)設(shè)計(jì)的能力集合實(shí)際上是通過(guò)分析系統(tǒng)單元形成，歸集本身是選擇關(guān)注能力的過(guò)程。兩個(gè)基礎(chǔ)能力集合進(jìn)行耦合對(duì)應(yīng)分析，在目標(biāo)設(shè)計(jì)的能力要求、技術(shù)預(yù)期的能力要求和現(xiàn)狀能力要求間，最終確定需要發(fā)展的能力及其重點(diǎn)方向，然后進(jìn)一步做出其他關(guān)聯(lián)的設(shè)計(jì)決策。

通過(guò)雙向耦合分析，使從底層現(xiàn)實(shí)中提煉的基礎(chǔ)能力集合和從高層設(shè)計(jì)提煉出來(lái)的基礎(chǔ)能力集合由不同主體在不同作業(yè)空間滾動(dòng)研究分析，在需要時(shí)進(jìn)行耦合分析，最終確定需要發(fā)展的能力及對(duì)應(yīng)的裝備系統(tǒng)，有效解決系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)用部門之間存在的信息鴻溝問(wèn)題。

2.2 主要過(guò)程

雙向耦合論證設(shè)計(jì)過(guò)程如圖3所示，首先并行開(kāi)展目標(biāo)設(shè)計(jì)和建設(shè)設(shè)計(jì)，然后統(tǒng)一進(jìn)行耦合對(duì)應(yīng)分析和建設(shè)決策。

目標(biāo)設(shè)計(jì)包含3個(gè)主要步驟：① 業(yè)務(wù)概念設(shè)計(jì)，即綜合各種因素，形成反映高層次意圖方向和目標(biāo)、體現(xiàn)業(yè)務(wù)能力布局和運(yùn)行模式構(gòu)想的過(guò)程。② 場(chǎng)景設(shè)計(jì)，即將業(yè)務(wù)概念通過(guò)構(gòu)設(shè)一些具體應(yīng)用場(chǎng)景充分體現(xiàn)出來(lái)，在概念化目標(biāo)的指引下，充分考慮多種可能性，并體現(xiàn)組織力量的運(yùn)用形態(tài)、關(guān)系及能力?？紤]到難以簡(jiǎn)單地用概念圖的形式表達(dá)場(chǎng)景，有必要結(jié)合任務(wù)的分解、時(shí)序安排等進(jìn)行場(chǎng)景描述，軍事領(lǐng)域可以使用計(jì)劃文件作為特定業(yè)務(wù)概念的場(chǎng)景描述。③ 統(tǒng)計(jì)歸集，即將多個(gè)場(chǎng)景中的典型組織形式、能力，按自下而上的方式求同歸并。少量過(guò)于細(xì)粒度的組織形式、能力可向上歸并為更高層次的組織形式、能力，以保證基礎(chǔ)集合要素粒度的均勻性。特定領(lǐng)域或面向特定任務(wù)的組織形式可能不同于平時(shí)狀態(tài)，應(yīng)綜合考慮組織形態(tài)在各類場(chǎng)景中出現(xiàn)的機(jī)率、能力的人因影響顯著性等因素，決定是否將其作為固化的組織形式。

建設(shè)設(shè)計(jì)同樣包含3個(gè)主要步驟：① 技術(shù)預(yù)測(cè)，即通過(guò)收集系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題并分析相關(guān)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)裝備能力進(jìn)行展望，提出技術(shù)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)系統(tǒng)能力集合。② 應(yīng)用分析，即將變化后的系統(tǒng)，通過(guò)構(gòu)造各種典型的應(yīng)用場(chǎng)景，窮舉其可能的運(yùn)用形式和條件。③ 評(píng)估優(yōu)選，即對(duì)優(yōu)選解決方案組成要素產(chǎn)品，在剝離人、規(guī)則、環(huán)境影響的情況下，綜合多個(gè)場(chǎng)景，及場(chǎng)景隱含的對(duì)產(chǎn)品部署、運(yùn)維、常規(guī)控制的需求后，用規(guī)范化形式描述出來(lái)的過(guò)程。

耦合對(duì)應(yīng)分析過(guò)程主要是得到目標(biāo)設(shè)計(jì)結(jié)果的基礎(chǔ)能力與建設(shè)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)基礎(chǔ)能力，以及需固化組織形態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并將不能調(diào)和的差異部分，反饋給兩個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行迭代，直至耦合結(jié)果取得調(diào)和。雙向耦合論證過(guò)程的最后一步是確定建設(shè)決策，任務(wù)是形成架構(gòu)的要素組成、

核心技術(shù)體制，以及項(xiàng)目清單和能力發(fā)展的優(yōu)先次序等建設(shè)決策結(jié)果。

3 關(guān)鍵技術(shù)分析

復(fù)雜軟件系統(tǒng)雙向耦合論證設(shè)計(jì)，涉及的技術(shù)主要包括規(guī)劃要素建模、能力指標(biāo)體系分析和系統(tǒng)型譜分析等3個(gè)方面。其中，規(guī)劃要素建模完成對(duì)規(guī)劃涉及的組織形態(tài)、任務(wù)、能力、裝備譜系等的形式化描述，從軟件系統(tǒng)自身特點(diǎn)出發(fā)建立相應(yīng)模型，為后續(xù)分析提供基礎(chǔ);能力指標(biāo)體系分析綜合采用自上而下和自下而上的方法構(gòu)建形成能力體系，并完成能力聚合，以消除建設(shè)和運(yùn)用部門之間的信息鴻溝;系統(tǒng)型譜分析針對(duì)復(fù)雜軟件系統(tǒng)成長(zhǎng)性構(gòu)造與適應(yīng)性演化的需求，形成系統(tǒng)型譜遷移重構(gòu)方法，增強(qiáng)了雙向耦合論證設(shè)計(jì)方法對(duì)于體系創(chuàng)新或職能變革的適應(yīng)能力。

3.1 規(guī)劃要素建模擴(kuò)展

3.1.1 多態(tài)樹(shù)模型擴(kuò)展

多種規(guī)劃要素涉及樹(shù)狀描述，包括機(jī)構(gòu)力量的組織形態(tài)，任務(wù)、能力、裝備譜系等，存在虛枝實(shí)葉有序樹(shù)、虛枝實(shí)葉無(wú)序樹(shù)、實(shí)枝實(shí)葉樹(shù)、實(shí)枝實(shí)葉標(biāo)記樹(shù)等多種形態(tài)，如圖4所示。

虛枝實(shí)葉無(wú)序樹(shù)最為常見(jiàn)，如資源的分類體系，所有的枝節(jié)點(diǎn)均表示類型，而葉節(jié)點(diǎn)則是實(shí)際的資源。虛枝實(shí)葉無(wú)序樹(shù)常用來(lái)表達(dá)人力資源的組織形式，如部隊(duì)編制、作戰(zhàn)編成、工業(yè)部門等，每個(gè)枝葉節(jié)點(diǎn)都代表一級(jí)組織，葉是最小的組織單位，是各類場(chǎng)景設(shè)計(jì)中實(shí)際控制的實(shí)體，而枝則是集合，但枝葉的序，通常蘊(yùn)含業(yè)務(wù)重要性影響因素的大小排序和優(yōu)先地位等。實(shí)枝實(shí)葉樹(shù)通常是指枝葉都有同等對(duì)象操控意義的樹(shù)形態(tài)，典型的是組織樹(shù)、系統(tǒng)組成樹(shù)等?；鶎又系慕M織均由本級(jí)部門和下屬部門組成，是半虛擬化的實(shí)體^［37］。當(dāng)組織樹(shù)將不同層次的管理（指揮）實(shí)體要素與本級(jí)組織不區(qū)分時(shí)，枝葉都有實(shí)體含義，因而系統(tǒng)不是子系統(tǒng)的簡(jiǎn)單疊加，其具有實(shí)在的獨(dú)立意義。

任務(wù)和能力的表達(dá)涉及實(shí)枝實(shí)葉標(biāo)記樹(shù)。任務(wù)和能力本身就有抽象性，子任務(wù)集合和父任務(wù)集合相關(guān)但不等價(jià)，每一層次都存在自己的特殊屬性約束。因此，二者在對(duì)象操控上是等同的。能力是達(dá)成目的的行動(dòng)本領(lǐng)，而目的和目標(biāo)構(gòu)成任務(wù)描述的主要內(nèi)容。盡管在實(shí)際中，任務(wù)和行動(dòng)存在多種對(duì)應(yīng)可能，但在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)往往將任務(wù)和其完成方式（行動(dòng)）進(jìn)行一體考慮，相當(dāng)于問(wèn)題和答案同時(shí)給出，更貼近設(shè)計(jì)者完成一個(gè)任務(wù)的自然思維習(xí)慣。因此，任務(wù)能力樹(shù)主要應(yīng)解決和表達(dá)父子節(jié)點(diǎn)分解時(shí)相互之間的邏輯支撐關(guān)系。借鑒行為樹(shù)技術(shù)，通過(guò)在枝葉節(jié)點(diǎn)增加關(guān)系標(biāo)記，在任務(wù)、能力的一體分解時(shí)，每一節(jié)點(diǎn)標(biāo)注對(duì)子節(jié)點(diǎn)的串行、并行、選擇、重復(fù)等約束要求，以反映子節(jié)點(diǎn)按什么樣的邏輯原則執(zhí)行就能夠滿足父節(jié)點(diǎn)對(duì)能力任務(wù)的要求。這樣，逐層次分解到行動(dòng)單元能夠以確定的方式完成能力任務(wù)為止，從而形成一顆帶標(biāo)記的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。

3.1.2 軟件系統(tǒng)的抽象表征

從關(guān)系研究的角度，把握軟件系統(tǒng)與其他實(shí)體裝備要素的連接作用而進(jìn)行建模，以表達(dá)軟件系統(tǒng)作為黏合劑的本質(zhì)特點(diǎn)，分連接型、作用型進(jìn)行抽象表征，如圖5所示。

連接型軟件指純軟件形態(tài)的系統(tǒng)裝備，承擔(dān)系統(tǒng)系統(tǒng)、人人、人系統(tǒng)連接作用，典型的如指揮控制信息系統(tǒng)、情報(bào)融合系統(tǒng)等，連接關(guān)系描述還應(yīng)包括支持分離部署時(shí)的自我連接能力，以及實(shí)際連接和虛擬連接的關(guān)系區(qū)分。人與系統(tǒng)的交互連接是社會(huì)性連接，這種連接依據(jù)運(yùn)用組織關(guān)系建立。作用型軟件指集成部分硬件且通過(guò)作用于環(huán)境或目標(biāo)對(duì)象產(chǎn)生信息化輸出的軟件系統(tǒng)，如偵察監(jiān)視裝備、電子對(duì)抗信息裝備等。利用這種抽象表征，可以將各類場(chǎng)景中的實(shí)體要素，考慮作用距離的限制，形成軟件系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，以支持后繼分析。

模型擴(kuò)展一方面需要依據(jù)體系架構(gòu)元模型進(jìn)行屬性擴(kuò)展，以DM2為例，其12類元模型數(shù)據(jù)組已經(jīng)支持的重要屬性（關(guān)系）包括個(gè)體（individuals）、類型（types）、超子類型（super-subtype）、整體部分（whole-part）、時(shí)態(tài)的整體部分（temporal whole-part）、交迭（interface）^［6］，還應(yīng)擴(kuò)展表示演進(jìn)、邏輯關(guān)聯(lián)的屬性關(guān)系類型;另一方面，需要在視圖模型中，擴(kuò)展相應(yīng)要素的顯示符號(hào)和布局形式，以承載要求的語(yǔ)義。

3.2 能力指標(biāo)體系分析技術(shù)

3.2.1 能力體系構(gòu)建

在雙向構(gòu)造中，能力體系形成是關(guān)鍵。能力是行動(dòng)的本領(lǐng)，任何行動(dòng)都可通過(guò)相應(yīng)方式識(shí)別，識(shí)別等級(jí)可以從比較抽象的、與“為什么”有關(guān)的高水平識(shí)別到比較具體的、與“怎么做”有關(guān)的低水平識(shí)別范圍內(nèi)變化。通常存在一個(gè)與管理水平相適應(yīng)的最佳識(shí)別點(diǎn)，高于最佳識(shí)別點(diǎn)則不能為有效執(zhí)行行動(dòng)提供充分細(xì)節(jié)，而低于最佳識(shí)別點(diǎn)則屬于對(duì)行動(dòng)進(jìn)行無(wú)謂分解，將削弱行動(dòng)執(zhí)行的流暢性和協(xié)調(diào)性^［38］。因此，指導(dǎo)復(fù)雜軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行能力體系構(gòu)造的基本原則是面向適宜的管理和控制粒度進(jìn)行能力的對(duì)應(yīng)劃分，為后續(xù)實(shí)施建設(shè)、訓(xùn)練、管理和運(yùn)用提供支撐，并便于系統(tǒng)的自適應(yīng)演化。

目標(biāo)設(shè)計(jì)過(guò)程中的能力體系構(gòu)建過(guò)程實(shí)際上是設(shè)計(jì)者構(gòu)思任務(wù)如何完成的過(guò)程。依據(jù)戰(zhàn)略指導(dǎo)確定的目的、方向，業(yè)務(wù)概念所確定的力量資源運(yùn)用原則和目標(biāo)優(yōu)先原則，采用類似分層行動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（net of action hierarchies，NOAH）^［39］所采取的分層持續(xù)優(yōu)化過(guò)程，將任務(wù)、組織的層次、預(yù)期能力進(jìn)行對(duì)應(yīng)，綜合地逐層細(xì)化至單一行動(dòng)單元行動(dòng)層級(jí)，從而形成任務(wù)、行動(dòng)、能力一體的分解樹(shù)，完成典型場(chǎng)景下的能力體系構(gòu)建。

建設(shè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的能力體系構(gòu)建過(guò)程實(shí)際上是設(shè)計(jì)者構(gòu)思如何利用不同軟件個(gè)體能力，組合完成組織不同類型典型任務(wù)的過(guò)程。從開(kāi)展業(yè)務(wù)活動(dòng)的“最小”行動(dòng)單元和軟件系統(tǒng)基本集合能力，采取前向構(gòu)造，即從工具到目標(biāo)的廣域搜索而不是后向構(gòu)造的從目標(biāo)找工具，類似科勒觀察黑猩猩摘香蕉實(shí)驗(yàn)所揭示的面向當(dāng)前工具的反應(yīng)過(guò)程^［4041］，導(dǎo)出完成特定場(chǎng)景下的任務(wù)并適宜于不同層次管理和控制的能力體系。

前者自上而下，后者自下而上，將其置于場(chǎng)景中進(jìn)行分析，分別產(chǎn)生多顆能力標(biāo)記樹(shù)，需要進(jìn)行歸集，以保證一致性和完整性，如圖6所示。在歸集基礎(chǔ)葉節(jié)點(diǎn)能力的基礎(chǔ)上，把相同深度的枝及其所有子、葉節(jié)點(diǎn)作為項(xiàng)集，采用Apriori算法^［42］，對(duì)所有能力樹(shù)進(jìn)行頻繁項(xiàng)挖掘，將超過(guò)一定閾值的枝作為需要固化的組合能力，將其能力和組織形態(tài)分別保留在最終的能力樹(shù)和管理形態(tài)樹(shù)上，形成能力體系和組織架構(gòu)。需要注意目標(biāo)設(shè)計(jì)過(guò)程產(chǎn)生的基礎(chǔ)能力可能出現(xiàn)粒度不一致的問(wèn)題，這時(shí)需首先逐個(gè)判斷每顆樹(shù)的葉子（基礎(chǔ)能力）節(jié)點(diǎn)是否與其他樹(shù)上的枝節(jié)點(diǎn)等同，如是則應(yīng)從基礎(chǔ)能力集合中將重復(fù)項(xiàng)排除，并將相應(yīng)能力樹(shù)補(bǔ)全后再進(jìn)行頻繁枝的挖掘分析。

3.2.2 能力特征和參數(shù)分析

對(duì)于帶標(biāo)記的能力樹(shù)，可按表1的規(guī)則將其轉(zhuǎn)換為有向圖。為支撐并行和選擇關(guān)系的表達(dá)，引入同步節(jié)點(diǎn)和選擇節(jié)點(diǎn)，線段上的標(biāo)記m為后繼節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行次數(shù)，缺省為1，A、B表示不同的能力。通過(guò)度中心性、介數(shù)中心性、接近中心性等指標(biāo)加權(quán)度量能力節(jié)點(diǎn)的重要程度，然后從能力節(jié)點(diǎn)連通度、緊密度等角度，分析必經(jīng)節(jié)點(diǎn)，計(jì)算節(jié)點(diǎn)重要性取值，實(shí)現(xiàn)能力排序和核心能力判定。

能力指標(biāo)參數(shù)的分析，主要用于解決聚合能力節(jié)點(diǎn)的指標(biāo)賦予和一致性判定問(wèn)題。首先，區(qū)分功能域和效應(yīng)域^［37］，指定關(guān)注能力指標(biāo)。對(duì)于未覆蓋的基礎(chǔ)能力指標(biāo)，可按現(xiàn)狀能力進(jìn)行確定。為便于后續(xù)分析，功能域指標(biāo)可按任務(wù)鏈維度，從偵察發(fā)現(xiàn)、決策、機(jī)動(dòng)、防護(hù)、打擊、保障等環(huán)節(jié)進(jìn)行定義;效應(yīng)域能力指標(biāo)反映標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用條件下的效能，可從殺傷效應(yīng)、侵徹效應(yīng)、時(shí)空控制等角度進(jìn)行定義。然后，基于串并路徑，針對(duì)同類型的能力，除對(duì)偵察力按概率綜合外，對(duì)其他能力指標(biāo)可以累加綜合;針對(duì)不同類型的能力，基于時(shí)空控制的聯(lián)合作戰(zhàn)能力分析方法，按保障力主要影響打擊、偵察發(fā)現(xiàn)的持續(xù)時(shí)間、次數(shù)，偵察力為打擊提供視距外攻擊條件等依賴原則進(jìn)行綜合^［43］。通過(guò)該處理過(guò)程，可以形成每項(xiàng)能力的生成路徑和完整能力指標(biāo)體系，判明綜合指標(biāo)與指定指標(biāo)的不一致，幫助確定需要增長(zhǎng)的能力及其參數(shù)范圍，一定程度地避免傳統(tǒng)關(guān)鍵性能參數(shù)確定主觀性強(qiáng)、指標(biāo)值難以確定等問(wèn)題。

3.3 解構(gòu)分類/聚類重構(gòu)系統(tǒng)型譜分析

型譜是能滿足較長(zhǎng)時(shí)期及一定范圍內(nèi)全部使用要求的產(chǎn)品系列^［44］。在多數(shù)情況下，型譜相對(duì)穩(wěn)定。型譜分析的主要目的是確定系統(tǒng)組成，可采用解構(gòu)分類/聚類重構(gòu)（decomposition-classification/clustering-reconstruction， D-C2-R），這一適用于應(yīng)對(duì)體系創(chuàng)新及變革性設(shè)計(jì)的系統(tǒng)型譜分析方法。

D-C2-R架構(gòu)型譜遷移重構(gòu)方法如圖7所示，包括以下3個(gè)過(guò)程：① 解構(gòu)過(guò)程，針對(duì)原有系統(tǒng)組成，按系統(tǒng)組成能力關(guān)聯(lián)關(guān)系，參照新的職能組織架構(gòu)、體系架構(gòu)，找到職能變革、新架構(gòu)組成定位中仍然保持穩(wěn)定的最細(xì)粒度能力，按相應(yīng)的能力層次，將系統(tǒng)組成按從粗至細(xì)的模塊關(guān)系及其對(duì)應(yīng)能力進(jìn)行解構(gòu)并合并重復(fù)項(xiàng)，將原系統(tǒng)組成解構(gòu)形成顆粒度上與新分析粒度相適應(yīng)的能力組成樹(shù);② 分類/聚類過(guò)程，對(duì)有遷移關(guān)系的能力，按新的架構(gòu)、職能進(jìn)行分類，合并入新增能力后，綜合考慮架構(gòu)和職能控制屬性等因素聚類，形成系統(tǒng)組成——即能力的提交形態(tài);③ 重構(gòu)過(guò)程，根據(jù)改進(jìn)沿用的系統(tǒng)組成的新職能、新架構(gòu)歸屬關(guān)聯(lián)關(guān)系，以及依據(jù)新研部分規(guī)劃時(shí)指定的職能歸屬關(guān)聯(lián)關(guān)系，在指定或補(bǔ)充其體系架構(gòu)歸屬后，就可按一種或兩種維度，根據(jù)機(jī)關(guān)需要輸出具有不同應(yīng)用目的的譜系劃分和演變關(guān)系圖。

確定系統(tǒng)組成及其與能力對(duì)應(yīng)的關(guān)系后，根據(jù)能力耦合分析得到能力類型，綜合考慮工業(yè)部門的能力情況，可確定以系統(tǒng)為核心的項(xiàng)目清單及能力要求。考慮到軟件系統(tǒng)能力的綜合性，除上述能力約束外，還應(yīng)從其連接特征出發(fā)，明確其在互聯(lián)、互操作方面的任務(wù)要求，如圖8所示。以特定軟件為對(duì)象，首先提煉出包含該對(duì)象的體系應(yīng)用場(chǎng)景，分析形成軟件對(duì)象互聯(lián)系統(tǒng)之間潛在的協(xié)作關(guān)系列表，再通過(guò)分析其協(xié)作對(duì)象需依賴的信息要素，判明哪些協(xié)作關(guān)系需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，從而確認(rèn)需要開(kāi)發(fā)的協(xié)作能力集合，形成完整的軟件研制任務(wù)要求，并得到新體系下的軟件連接覆蓋。

4 案例分析

以海上作戰(zhàn)體系^［45］裝備領(lǐng)域信息系統(tǒng)論證規(guī)劃為例，系統(tǒng)運(yùn)用部門和系統(tǒng)建設(shè)部門可相對(duì)獨(dú)立地開(kāi)展論證設(shè)計(jì)，主要分析過(guò)程可參見(jiàn)圖9。

首先，裝備運(yùn)用的戰(zhàn)略管理部門依據(jù)海上作戰(zhàn)體系承擔(dān)的對(duì)海對(duì)陸打擊、要域奪控、保交護(hù)航3類主要任務(wù)，構(gòu)設(shè)10類典型作戰(zhàn)場(chǎng)景^［45］，從每個(gè)場(chǎng)景中可得到相應(yīng)的作戰(zhàn)編組和能力體系^［4647］（見(jiàn)圖9中①）。在實(shí)際工作中可以構(gòu)設(shè)更多的作戰(zhàn)場(chǎng)景，不需要與任務(wù)、行動(dòng)一一對(duì)應(yīng)，然后采用Apriori算法從多個(gè)場(chǎng)景中歸納編組和能力體系（見(jiàn)圖9中②），流程如下：

步驟 1 生成C₁={{i}|i∈I}，其中，I={i₁，i₂，…，i_n}為所有葉子節(jié)點(diǎn)能力的集合，C_i為候選k-項(xiàng)集的集合，即包含k個(gè)項(xiàng)的集合;

步驟 2 計(jì)算每個(gè)候選1-項(xiàng)集在數(shù)據(jù)集D中出現(xiàn)的頻次，篩選出L₁：

L₁={x|x∈C₁，supp（x）≥min_sup}

式中：D為歸集前的能力數(shù)據(jù)集;supp（x）表示項(xiàng)集x在數(shù)據(jù)集中出現(xiàn)的支持度;min_sup表示最小支持度閾值;L_k為頻繁k-項(xiàng)的集合，即滿足最小支持度閾值的k-項(xiàng)集;

步驟 3 對(duì)于kgt;1，利用頻繁k-1-項(xiàng)集生成C_k：

C_k={x∪y|x∈L_k－1，y∈L_k－1∧x∩y=}

步驟 4 計(jì)算每個(gè)候選k-項(xiàng)集在D中出現(xiàn)的頻次，篩選出L_k：

L_k={x|x∈C_k，supp（x）≥min_sup}

步驟 5 重復(fù)步驟3和步驟4，直到?jīng)]有新的頻繁k-項(xiàng)集被發(fā)現(xiàn)。

在這個(gè)案例中，統(tǒng)計(jì)歸集后得到從作戰(zhàn)需求角度提出的包括空中情報(bào)獲取能力、海上情報(bào)獲取能力、衛(wèi)星傳輸能力、目標(biāo)情報(bào)處理能力、情報(bào)融合能力、情報(bào)產(chǎn)品生產(chǎn)能力、情報(bào)分發(fā)能力等在內(nèi)的基礎(chǔ)能力。

其次，裝備建設(shè)（含研制）部門基于現(xiàn)有系統(tǒng)和技術(shù)趨勢(shì)，針對(duì)無(wú)人機(jī)、有人飛機(jī)、水面艦艇等各類裝備現(xiàn)狀能力、可能改進(jìn)情況及其運(yùn)用保障條件，分別構(gòu)造一系列典型運(yùn)用模式場(chǎng)景（見(jiàn)圖9中③），分析各場(chǎng)景中裝備典型組合形式，自下而上地構(gòu)建出裝備運(yùn)用組合可能形成和提高的典型作戰(zhàn)能力，采用Apriori算法歸納形成研制部門預(yù)期的基礎(chǔ)能力（見(jiàn)圖9中④）。

最后，基于裝備運(yùn)用部門和裝備建設(shè)部門各自的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行耦合分析。將作戰(zhàn)需求的基礎(chǔ)能力和研制部門預(yù)期的基礎(chǔ)能力的差異部分，反饋給兩個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程并進(jìn)行迭代，直至設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)成一致，形成包含新能力、需改進(jìn)能力及其參數(shù)范圍的完整研制建設(shè)能力需求（見(jiàn)圖9中⑤）。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)能力的相關(guān)性、能力支撐技術(shù)的聚合性以及工業(yè)部門的技術(shù)方向分布情況，劃分任務(wù)包，形成軟件研制任務(wù)劃分。

在組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)（例如，由于大量無(wú)人裝備的引入，將原由地面指揮所負(fù)責(zé)的有人無(wú)人機(jī)協(xié)調(diào)指揮轉(zhuǎn)由特定的空中指揮中心負(fù)責(zé)，將引起的裝備體系重構(gòu)）按D-C2-R方法，有人無(wú)人機(jī)協(xié)同指揮功能軟件由地面系統(tǒng)遷移到可能承擔(dān)空中指揮中心的預(yù)警機(jī)或其他大型飛機(jī)機(jī)載軟件序列，從而產(chǎn)生架構(gòu)型譜的重構(gòu)。

5 結(jié)束語(yǔ)

復(fù)雜軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)反復(fù)迭代的過(guò)程，其本質(zhì)是面向未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，應(yīng)為運(yùn)用復(fù)雜系統(tǒng)、技術(shù)和服務(wù)來(lái)完成復(fù)雜聯(lián)合使命的大型組織機(jī)構(gòu)指明發(fā)展方向，并確定軟件適應(yīng)性構(gòu)造的基本機(jī)制，在具體系統(tǒng)層面可參考借鑒現(xiàn)有MBSE方法進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，通過(guò)“邊建邊用邊完善”的迭代循環(huán)^［5］，支撐復(fù)雜軟件系統(tǒng)的演化發(fā)展。雙向耦合設(shè)計(jì)方法為有效結(jié)合自上而下和自下而上的設(shè)計(jì)方法提供了明確的技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑，使組織內(nèi)負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)決策和負(fù)責(zé)建設(shè)的部門可以充分協(xié)作，為復(fù)雜軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了組織的便利性，可以在一定程度上克服信息無(wú)法透明共享帶來(lái)的限制，也可為軍事信息系統(tǒng)的裝備發(fā)展路線圖、五年發(fā)展規(guī)劃論證等裝備戰(zhàn)略管理工作提供有益借鑒，實(shí)現(xiàn)裝備戰(zhàn)略管理科學(xué)性、規(guī)范性的有效提升。

由前文分析可知，對(duì)于現(xiàn)有MBSE方法和工具而言，除在模型擴(kuò)展層面還有少量工作需要進(jìn)一步完善外，后續(xù)主要的改進(jìn)需求集中在系統(tǒng)工具上，主要應(yīng)注意以下兩個(gè)方面：

一是重點(diǎn)擴(kuò)展面向長(zhǎng)期要素級(jí)演變分析的功能設(shè)計(jì)。當(dāng)前MBSE方法在描述演進(jìn)上主要有CV-3、PV-2、SvcV-8、SvcV-9、SV-8、SV-9等視圖形式，顯示模式包括Timeline視圖等顯示形式^［7］，除在常規(guī)視圖顯示上需豐富語(yǔ)義表達(dá)能力，在演進(jìn)分析上應(yīng)重點(diǎn)在表示當(dāng)前和未來(lái)周期內(nèi)的整體演變的基礎(chǔ)上，面向長(zhǎng)期發(fā)展，重點(diǎn)擴(kuò)展要素級(jí)演變分析相關(guān)功能的設(shè)計(jì)。

二是盡可能為創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供功能支持。當(dāng)前多數(shù)MBSE方法和工具或多或少還體現(xiàn)著信息化發(fā)展初期典型使命任務(wù)——推進(jìn)業(yè)務(wù)信息化的需要，往往由用戶提供現(xiàn)狀和需求，設(shè)計(jì)師按一定的一致性、完整性要求完成設(shè)計(jì)，并且通常在相對(duì)穩(wěn)定的業(yè)務(wù)環(huán)境中開(kāi)展設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)則需要工具能夠集成更多的關(guān)聯(lián)信息管理能力，并能夠在特定要素、特定層面提供更多的統(tǒng)計(jì)分析和關(guān)聯(lián)分析能力。

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作者簡(jiǎn)介

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黃今輝（1989—），男，助理研究員，博士，主要研究方向?yàn)轶w系工程、數(shù)據(jù)工程。

王雙雙（1985—），男，副研究員，博士，主要研究方向?yàn)轶w系工程、網(wǎng)絡(luò)信息體系、指揮信息系統(tǒng)。

孔德照（1989—），男，助理研究員，博士，主要研究方向?yàn)轶w系工程、網(wǎng)絡(luò)信息體系。