胡晓峰少将：体系工程不能进行“完美”的预先设计
今日荐文的作者是胡晓峰，国防大学教授，博士生导师。2003年7月晋升少将军衔。兼任中国仿真学会副理事长；中国军事运筹学会副理事长、战争复杂系统专委会主任委员；军事系统工程学会副主任委员等职。主要著作有《计算机网络原理》、《多媒体技术原理与应用》、《多媒体技术教程》、《战争模拟原理与系统》、《战争复杂系统建模与仿真》、《美军训练模拟》、《战争复杂系统仿真分析与实验》、《社会仿真》、《战争工程论》等，发表各类论文200余篇。本文节选自“体系复杂性与体系工程”，发表于《中国电子科学研究院学报》第6卷第5期。下面和小编一起开始学习吧~~~
随着国家和军队的信息化进程，“体系”已经成为了信息时代大型应用系统存在的重要形态，以大型路网、国家智能电网和信息化武器装备体系为代表的一大批信息化程度高、网络化特征明显、功能综合性强的大型应用体系陆续建成并投入使用，在国民生产和国防安全领域中发挥了格外重要的作用。
正如广大体系工程研究者所认识到的,体系是一个复杂系统,而且随着体系工程建设及应用的不断展开,体系中的复杂性问题会更加凸现。可以说,体系的复杂性既是促成体系综合效能形成的根本,又是可能引发体系坍塌崩溃的根源,直接关系着体系建设管理的质量和手段,和体系工程研究的手段和方法,本文从体系复杂性层面探讨了相关的体系工程问题。
体系及其主要特征
体系（System of Systems）,又称为“系统的系统”。信息时代,随着计算机通信、智能物联、分布控制、云计算等信息领域高新技术的蓬勃发展和普及应用,原本各自独立、毫不相干的系统个体可以通过“信息”搭建的“纽带”,将彼此联结成为一个由“独立系统”作为组分构成的大系统,形成了一个关于“系统的系统”的存在形态,比如网络化的武器装备体系,如图所示：
体系的复杂性
体系是能够得到进一步涌现性质的关联或联结的独立系统的集合, 属于复杂系统范畴。在系统谱系(Spectrum of System)中,Mitre将体系列为普通系统(简单系统)和复杂系统之间,即体系既可以是简单系统,又可以是复杂系统。但如果以“涌现”来界定体系或复杂体系时,体系的谱系位置应在复杂系统区间,如图所示。
体系的目标是形成涌现,产生体系增量。通过组分系统、组分系统与组分系统的关联结构以及各种软因素的共同作用形成整体效果是体系追求的主要目标。涌现产生于体系动态演化中,而非体系的静止状态,它是体系在结构、行为、状态上所表现出的创新性质,是体系能力跃升的表现。从这个角度来看,由相同功能属性相同的系统组成的系统群(FoS,Family of Systems),不能形成涌现,所以不能称将其与体系混同,如图。
体系组分具有自主适应性,是形成体系涌现的重要机制。霍兰提出的复杂适应系统理论指出“适应性造就复杂性”,并认为系统是由主体（Agent）构成,主体自身的适应性是产生系统演化复杂性的机制之一,推动了系统结构与层次的不断演变。
体系渐进成型过程中的演化和体系应用过程中的演化,特别是对抗条件下的体系应用演化充满了不确定性。体系的渐进成型建设过程和在对抗环境中的应用,使得体系一直处于动态演进的过程,在这个过程中,体系使命任务、应用环境（包括体系对抗对手）、技术条件以及人和条令制度等软因素的变化,使得体系的演化过程具有较强的不确定性。
对体系工程的理解
及其复杂性
目前,各个领域和研究者对体系工程的理解还并不统一,从各个领域和各个角度都提出了不同的“体系工程”概念,归纳起来可以将“体系工程”概括为：体系工程是以系统科学为指导,为实现对体系的设计论证、建设实施、管理控制、评估分析而建立的系统工程方法。美国国防部给出的体系开发过程框架,很好的解释了体系工程与系统工程的相互关系,如图所示。
体系的整体涌现性、组分适应性和演化的不确定性影响着体系建设实施与组织管理的全过程,使得不能按照传统的系统工程方法或者说简单系统的系统工程方法来解决体系及其复杂性问题,主要表现在：
第一,体系工程不能进行“完美”的预先设计。
第二,体系工程目标不强调“最优”。
第三，由于各种不确定因素的存在,对体系的评价应该更注重对体系演化可能空间的整体探索。
针对体系复杂性对体系工程产生的影响,并结合我们在体系研究中已经开展的一些工作,我们认为在体系的设计论证、建设实施、管理控制和评估分析等环节要重点加强研究如下几个问题。
一是体系适应性的研究问题,为体系综合集成顶层设计提供辅助。二是体系演化中的异常状态分析问题,为体系演化风险控制提供支撑。三是体系能力探索性分析问题,支持体系综合论证评估。四是体系仿真问题,为体系工程提供实验研究平台。
本文发表于《中国电子科学研究院学报》第6卷第5期，版权归学报所有,阅读全文请联系我们。
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