試論中國軍事科學技術支撐體系建設

郭亞飛，劉力僮，徐 皓，岳 光

(中國航天系統科學與工程研究院，北京 100037)

1 引言

軍事科學技術是軍事發展中最活躍、最具革命性的因素，每一次重大科技進步和創新都會引起戰爭形態和作戰方式的深刻變革[1]。隨著世界新軍事革命的加速推進，軍隊建設和作戰實踐比以往任何時候都更加急切地呼喚軍事科學技術的創新。軍事科學技術是一個開放的復雜巨系統，運用從定性到定量的綜合集成方法構建中國軍事科學技術綜合集成研討廳，能為軍事科學技術論證提供情報數據保障、智能決策支持、協同創新支撐和科學的論證平臺，是加強我國軍事科技創新、謀取軍事競爭優勢的有效途徑。

本文以錢學森系統科學理論為基礎，分析了運用從定性到定量的綜合集成方法解決軍事科學技術論證問題的必要性和可行性，提出了建立軍事科學技術綜合集成研討廳的架構和結構設計。

2 軍事科學技術發展是一個開放的復雜巨系統問題

20世紀80至90年代，為能夠有效解決我國社會主義現代化建設和改革開放事業中的一些特殊復雜問題，錢學森在系統工程理論基礎上提出了“開放復雜巨系統”的概念。他認為，當一個系統包含了眾多不同層次、不同種類的子系統，且與周圍的環境有物質、能量和信息的交換時，它就可以被稱作是一個開放的復雜巨系統[2]。軍事科學技術正是這樣的一個開放復雜巨系統。

軍事科學技術體系分支繁多、關系復雜，它既涉及軍事科學，又涉及軍事技術，二者緊密聯系，互動發展。隨著新一輪科技革命和軍事變革的孕育興起， 一些重要科學問題和前沿新興技術發生革命性突破，軍事科學技術的結構將更加復雜。一方面，學科交叉融合加速，新興軍事學科不斷涌現，前沿領域不斷延伸，軍事科學的邊界日趨模糊，分類也逐步向前沿、交叉、細分的方向擴展；另一方面，全球軍事技術的創新速度加快，顛覆性軍事前沿技術不斷涌現，進一步擴大了軍事技術領域范圍，加劇了軍事技術的復雜性演變。同時，軍事科學與軍事技術的聯系也更為緊密， “理技融合”這一全新概念、全新模式，精準揭示了“理論先導、技術支撐、理技一體推動”的現代軍事科學技術集大成大交叉大突破的創新模式。

軍事科學技術體系是一個架構清晰、層次分明的整體結構。錢學森曾指出，科學技術體系是認識世界和改造世界的知識體系，是一個有系統有層次的整體結構，可分為“三個層次，一個橋梁”[3]，而軍事科學技術體系作為現代科學技術體系的一部分，也是一個層次清晰的整體結構，可分成基礎理論層、技術理論層和應用技術層三個層次[4]。錢學森對軍事科學體系層次的劃分，是依據科學技術發展對人類知識體系形成發展的作用，通過剖析高新技術在軍事中長期應用所引發的影響，而歸納作出的。我國學術界還從其他視角、運用其他方法對軍事科學體系層次進行了劃分，比較有代表性意義的有兩種：一是《中國軍事百科全書》把軍事科學分為兩個層次，第一個層次是軍事思想、軍事學術等學科門類，第二個層次是每個學科門類下的若干學科；二是《中國人民共和國國家標準學科分類與代碼》把軍事科學分為兩個層次，第一個層次是軍事科學體系的13門一級學科，第二個層次是一級學科下的46門二級學科。

軍事科學技術體系開放、互聯互通。由于軍事與政治、經濟、文化等的密切關系，其發展除受軍事科學技術自身的指標因素之外，同樣受到這些因素的影響，這使軍事科學技術發展呈現出更為開放復雜的巨系統特征。

3 建設軍事科學技術支撐體系的必要性和可行性

軍事科學技術體系是由眾多子體系及其相互制約、相互促進的關系組成的復雜巨系統。軍事科學技術論證涉及領域十分廣泛，是跨學科、跨領域的研究問題；軍事科學技術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，涉及很多環境問題，尤其在規劃、計劃和方案階段，許多具體的構成和技術參量不能確定，很難進行詳細的定量的描述。

為構建適應新時期軍事發展需要的科學技術體系，加快從軍事科學技術創新資源投入到實戰能力的轉化，并盡可能減少這個轉化過程的風險，促進戰斗力生成模式的轉變[5]，就需要運用系統理論、綜合集成理論以及運籌學、經濟分析和仿真技術相結合的方法，對涉及的開放復雜巨系統問題進行科學論證。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，采取定性定量相結合的方法逐步成為解決這一類復雜問題的共識。

20世紀80年代末到90年代初，錢學森先后提出了處理開放的復雜巨系統的方法論：“從定性到定量綜合集成方法”及其實踐形式“從定性到定量綜合集成研討廳體系”，并認為，“從定性到定量的綜合集成法”是處理開放的復雜巨系統問題的根本和唯一方法[6]。近年來，開放的復雜巨系統的觀念及“定性到定量綜合集成方法論”日益在我國的經濟建設和軍事建設上發揮著重要作用[7]，綜合集成方法讓“跨軍民、跨地域、跨層級、跨系統、跨部門、跨行業”綜合集成與統籌設計成為可能，在研究和解決復雜性問題上有廣泛的應用。

以計算機、網絡、通信為核心的現代信息技術的發展，使研討廳體系的建立成為可能。與綜合集成研討廳關系最為密切的是分布式人工智能技術，其主要探討由多個智能體構成的系統MAS (Multi-Agent System)的行為特征與構造方式。目前國內外對多智能體系的研究已取得了長足的進展，一些基于智能體(Agent)技術開發的智能系統已應用于許多領域，使軍事科學技術綜合集成研討廳體系的建立成為可能[8]。

由此，在現代信息技術發展的基礎上，綜合集成研討廳能夠發揮體系的整體優勢、綜合優勢和智能優勢，從而大大擴展了解決實際問題的能力，為解決軍事科技創新和發展中面臨的復雜性系統問題提供有效支撐。

4 軍事科學技術綜合集成研討廳體系架構設計

軍事科學技術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技術領域的實踐形式，針對解決問題的不同，將有關的理論、方法與技術、知識集成起來， 以從定性到定量綜合集成為方法指導，以人機結合、人網結合、以人為主為實現方式，構建以“六大體系、兩大平臺”為核心的供專家群體研討的工作平臺。其中，六大體系的建設內容主要包括研討管理系統、協同研討系統、知識本體管理與服務系統、專家管理與服務系統、模型方法集成與服務系統、信息資源集成與服務系統。

4.1 研討管理系統

研討管理系統實現從立項、策劃、實施到評審的全過程管理，保證平臺管理團隊能統籌管理與推進復雜巨系統問題的整個求解過程，充分發揮解決復雜巨系統問題的總指揮作用。系統采用知識驅動的方式，向協同研討系統下達研討任務、配置研討任務資源，協調協同研討系統有效完成解題工作，在問題解決后，研討管理系統支持將解題過程中產生的模型、方法、數據、報告等研討成果進行知識化處理，形成研討案例，沉淀到知識管理系統中，為今后解決類似問題提供可借鑒的知識。見圖1。

圖1 研討管理系統結構圖

4.2 協同研討系統

協同研討系統是承擔研討活動的核心基礎環境，為專家團隊營造一個人機結合、人網結合、交流暢通的沉浸式集成研討環境。這個環境可以消除空間和時間障礙，有效激發專家的思維靈感，能夠將專家的形象思維、知識以及智慧更便捷、更快速、更準確地通過機器系統進行展現，使研討專家群體、支撐團隊、機器系統形成一個面向特定研討主題、銜接縝密、信息流暢、柔性化的解題“模型”。見圖2。

圖2 協同·2研討系統結構圖

4.3 知識本體管理與服務系統

知識本體管理與服務系統通過匯聚領域知識、研討案例、模型元數據、方法元數據和數據元數據等各類知識，形成平臺的知識中心，并通過本體推理機，向管理及專家團隊提供各種知識推理服務，為研討活動提供有力的智能化支持，將系統沉淀積累下來的歷史知識、案例適時地提供給研討專家，輔助專家給出趨于正確的判別，可見系統構建的知識本體體系是現實專家團隊外的虛擬專家。見圖3。

圖3 知識本體管理與服務系統結構圖

4.4 專家管理與服務系統

專家管理與服務系統構建表征專家個人信息、關系信息的信息庫，建立按專家屬性分類的專家體系，以及涵蓋背景網絡、研究網絡、業務領域網絡的專家網絡模型。能針對特定研究工作，針對不同領域問題，實現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推薦服務。見圖4。

圖4 專家管理與服務系統結構圖

4.5 模型方法集成與服務系統

模型方法集成與服務系統通過標準高效的集成接口，對研討問題所涉及到的模型、分析方法和仿真系統等各類工具進行有機集成，實現對這些工具的無縫引用或調用，確保在研討場景中可以直接驅動工具運行并進入正常服務狀態，實現工具輸入參數的自動引用和輸出參數自動回填，并可以監視工具的執行過程。見圖5。

圖5 模型方法集成與服務系統結構圖

4.6 信息資源集成與服務系統

信息資源集成與服務系統是綜合集成研討工作的基礎，主要是為研討活動提供各種數據、信息和情報“原料”。系統通過大數據集成與共享機制，對數據、信息和情報進行采集、積累、分類和組織等處理，形成面向各業務領域的資料庫，通過給專家團隊適時提供恰當的專題性信息，保證所有參與研討活動的專家可以平等地共享信息內容，使專家可以專注于對信息內容的引用、分析、判斷，給出充分反映個體智慧的結果。見圖6。

圖6 信息資源集成與服務系統結構圖

整個研討廳運行的基礎是由計算機、Internet/Intranet組成的網絡與信息化體系環境，由專家所使用的計算機軟硬件以及為整個專家群體提供各種服務的服務器組成，為數據情報體系的數據采集提供傳輸通道，配置有從外部獲取信息與知識的接口，同時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態獲取的能力。

研討廳產生的研討結果加工成軍事科學技術論證研究成果，以包括研究報告、可視化展現等在內的多種形式進行輸出。這種輸出既可以在用戶系統中顯示，也可以直接在綜合集成研討環境中進行顯示。在這一輸出的過程中同時可能產生新的信息、新的知識，通過體系內部的知識管理渠道與手段進入基礎的信息庫中，使得整個軍事科學技術綜合集成研討廳具有不斷地學習與成長能力。

5 軍事科學技術綜合集成研討廳體系結構設計

5.1 系統邏輯結構

軍事科學技術綜合集成研討廳可采用多層系統結構，分為四個邏輯層，即基礎設施層、研討資源層、核心服務層、框架門戶層，見圖7。

圖7 綜合集成研討廳邏輯結構示意圖

基礎設施層提供系統的通信基礎設施和網絡支持，使用現有的網絡協議以及安全協議，在網絡上傳輸上層服務所需的數據，實現分布式網絡終端的互聯互通。

研討資源層主要利用網絡數據庫技術等存儲需要的各種資源，包括數據、模型、知識、思想、方法、模板、案例、文檔等及相關的資源管理服務模塊。隨著決策咨詢研討廳的動態運行，資源庫將不斷擴充，形成動態發展的系統。

核心服務層提供軍事科學技術論證的各類管理與決策支持服務工具等。包括搜索引擎、輔助計算、圖形處理、可視化工具、意見共識、資源服務、遠程代理服務、智能分析、仿真模擬等，是框架門戶層的支撐工具和后臺服務平臺。核心服務層采用開放式網絡服務體系結構，采用統一的Web Services框架，定義開放的和公共的接口，實現跨組織、跨地域的分布式異構平臺。

框架門戶層將與系統相關的各要素緊密聯結起來，對系統的資源、專家、工具、設備環境，以及已建立的系統或服務系統等進行綜合與集成，面向用戶、面向論證主題，為軍事科學技術創新和發展問題的論證提供應用服務。它通過服務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的查找、匹配與組合問題。框架門戶層包括：會議組織、研討組織、研討流程控制、專家體系管理、應用資源及系統集成管理、研討環境管理等。

軍事科學技術綜合集成研討廳客戶端采用可視化方式，利用應用服務層所提供的服務，實現人機交互，人人交互。包括決策者、論證專家、研討管理和支持人員、系統管理人員等在內的用戶通過瀏覽器進入研討廳執行各項任務。

5.2 軟硬件環境

軍事科學技術綜合集成研討廳系統可以采用B/S和C/S相結合的結構，系統共分為三個子系統：B/S模式WEB服務子系統(web service)，C/S模式客戶端子系統(client service)和研討廳集成服務子系統(workshop service)。其中，web service與client service的功能類似，即負責提供與用戶交互的接口，接收用戶操作請求，完成用戶命令，并且處理與后臺服務無關的操作功能(如查詢、統計功能等)；workshop service負責完成系統的后臺服務功能，包括與設備連接、上下級通信、定時完成系統指定的操作、與WEB端和C/S模式客戶端的數據傳遞以及各個服務程序的總體調度。

軍事科學技術綜合集成研討廳的建設包括視頻顯示系統、音頻擴聲系統、智能中央控制系統、計算機網絡系統、配電系統、遠程視頻會議系統等硬件設施，包含了專家席位，演講匯報席位，提供站立式演講臺和多樣化媒體輸入接口。

6 小結

軍事科學技術綜合集成研討廳可以把專家體系、數據和信息體系以及計算機體系有機結合起來，構成一個高度智能化的人機結合，人網結合體系。運用該體系解決新時期軍事科學技術發展中的開放復雜巨系統問題，是立足理技結合、研用結合，注重科研開放協同，充分運用現代信息技術，加強我國軍事科技創新、謀取軍事競爭優勢的有效途徑。