網絡信息體系的昨天、今天和明天
引 言
隨著人類不斷認識世界和改造世界的科學體系發展,人類思維能力及其解決客觀“存在”的能力得到了顯著的提高,形成更加復雜的社會生產關系和更加強勁的社會生產力,不斷推動人類進步。自然界、人類社會和人自身構成的復雜社會系統不斷演進發展,信息技術推動了社會快速發展,信息革命締造了信息時代和社會知識[1]。
自20世紀90年代以來,先進的感知、信息、控制、網絡、計算、大數據和人工智能等高度融合發展,使“網絡信息社會”成為發展趨勢,國際工程科技大學會(ICEST)將“網絡信息與社會發展[1]”作為重要議題進行討論。
軍事方面,戰爭樣式從關注“平臺中心戰”到關注“網絡中心戰”,軍事網絡信息體系作為重塑信息時代的一種作戰系統,通過以信息為主導、對作戰力量(包括物理力量和信息力量)的一體化運用,謀求打贏一場信息化條件下的局部戰爭。網絡信息體系不僅體現信息傳輸優勢,更是通過多種先進技術,實現信息全面獲取、海量數據傳輸、戰場綜合態勢實時更新、高效的數據分析推演和決策推薦、極快的反應和響應速度,以及不同軍種之間深度融合和作戰運籌,對未來戰爭提供體系化支撐[2]。
網絡信息體系正成為社會熱點,本文嘗試提出一個需要思考的問題:人類應該如何思考網絡信息體系的存在?是否是本世紀出現的新生事物?實際上是一個關于“網絡信息體系處于科技發展的什么階段”的問題。本文從系統思維角度出發,對科學技術驅動下的電子信息科技發展演展開討論,嘗試從“科學思想”、“技術理論”和“工業體系”三個維度來理解其發展演進模式,并探討分析其復雜性和時代特征。
1.科學技術驅動下電子信息科技發展演進思考
1.1科學技術驅動下電子信息科技發展演進思考
20世紀初,電子信息技術的高速發展,推動了雷達、電子戰、通信等電子裝備系統發展。到20世紀后期,美國逐步將單一功能的電子裝備綜合集成在一起,形成以電子技術和信息技術為基礎、信號處理和信息處理為主要特征的信息系統(功能系統),通過自動化的提供偵察預警、指揮控制、通信傳輸、綜合保障等多種功能而間接提供作戰能力,早期以指揮自動化為核心的C2、C3、C3I等信息系統,實現了不依附于平臺武器、相對獨立工作、主要提供信息服務,幫助單平臺武器完成其相應任務[3]。
1991年,海灣戰爭爆發,引發了各界對現代戰爭以及如何提高電子信息系統的生存能力和抗毀性的激烈討論,討論焦點是:“在強敵實施電子戰和精確打擊的現代作戰環境下,傳統的高度集中式電子信息系統已經不能滿足現代信息化戰爭要求,無法承受和修復對其電子信息系統造成的戰斗損傷,不可能跟上強敵的決策行動周期”。美國針對海灣戰爭暴露的“煙囪”問題開展的“勇士”計劃研究目標[3],主要是通過統一的C4I、C4ISR等信息系統框架標準,構建全軍共用的信息基礎設施,最終實現跨軍兵種信息裝備的綜合集成。美軍自動化指揮系統發展迅速,逐步將指揮、控制、計算機和情報、監視、偵察等多功能集成為一體,被稱為C4ISR系統,并在后期增加了決策、殺傷和評估等功能[4]。
為了應對挑戰,我國90年代開展了關于軍事電子信息系統發展模式的探討,初步提出發展“分布式電子信息系統”的意見,通過構建分布式電子信息系統來保證從根本上防止整個系統的全部崩潰,當時這一發展意見在國內電子工業界達成共識,基本思想是:針對“煙囪式”系統出現的低層次互不交互、互不交換信息、各自獨立運行、復雜的獨立系統等現實問題,提出構建“綜合電子信息系統”;重點解決兩大問題,一是在敵方實施強電磁干擾和采用精確打擊的作戰環境中,傳統自上而下的高度集中的作戰指揮系統極易被摧毀;二是克服各自獨立的“煙囪式”指揮系統的缺陷,實現三軍電子信息系統的互聯、互通,使武器裝備信息化、作戰保障信息化,提高各軍兵種聯合作戰、協同作戰能力,提升整體作戰力[4]。
“綜合電子信息系統”概念及其理論,加深了我軍對海灣戰爭雙方信息系統對抗的理解和技術梳理,確定了我軍電子信息系統發展模式和總體部署,加快了全軍自動化指揮系統、預警機平臺類綜合電子信息系統等裝備研制和建設,推動了我軍向跨兵種、全軍一體化綜合電子信息系統的發展戰略轉變。
總體來看,在電子信息技術驅動下,我國電子信息系統科技發展演進主要經歷了三個階段,如圖1。

圖1 科學技術驅動下的電子信息科技發展演進
(1)第一階段:模仿仿制
在這個發展階段,西方國家已經構建并形成相當成熟的電子技術工業體系,我國技術和工業基礎薄弱,最初基本上是依靠外部支援,在抵御外來侵略和保家衛國的戰斗中,電子產品發揮了重要作用。新中國建立后,加快了電子信息工業體系的建設步伐,在引進消化吸收之路上,不斷模仿仿制,自力更生,系列化、系統化完成了電子裝備建設,構建了完整的電子信息工業體系,初步完成了電子信息的人才隊伍建設。正在這個階段,中國處于直接借用和模仿仿制階段。
這一階段形成的科學思想、技術理論和工業體系,完全是由西方國家建立的。
①科學思想:經典物理學、熱力學奠定了基礎物理理論,1878年提出的麥克斯韋方程,奠定了電子技術理論基礎;②技術理論:形成了頻率、相位、幅度、極化的電磁場理論,奠定了電子技術的實現和應用基礎;③工業體系:應用理論和技術的深入研究,實現了發射管、二極管等電子材料、器件、電路,以及雷達、電子戰等材料、器件、電路、產品,形成了電子產品的設計、 制造和計量等完整工業體系,形成電子產業。
(2)第二階段:跟跑追趕
1978年改革開放之后,中國加速了電子信息技術在直接借用和生產力大發展方面的進程。在西方國家已經建立和發展起來的科學思想、技術理論和工業體系基礎上,中國加緊了電子信息技術的跟蹤研究和科技發展,直接參與了世界電子信息工業的發展壯大,不過基本上處于跟跑追趕階段。
這一階段的科學思想、技術理論和工業體系,基本上是由西方國家建立的。
①科學思想:在基礎物理理論基礎上,1900年提出了香農定律,奠定了電子信息技術理論基礎;②技術理論:形成了感知、傳輸、存儲、處理、應用的信息理論,奠定了電子信息技術的實現和應用基礎;③工業體系:應用理論和技術的深入研究,實現了微波器件、集成電路、二極管等電子材料、器件、電路,雷達、通信、通信電臺、偵察、告警、干擾等電子裝備以及預警機、綜合電子信息系統等材料、器件、電路、產品,形成了電子信息產品或系統的設計、制造和計量等完整工業體系,形成電子信息產業。
在這一階段,中國直接參與了部分應用技術和工業體系壯大,對世界電子信息產業化做出了突出貢獻。在成長過程中,特別在復雜系統以及電子信息系統綜合集成研究方面,中國人開始了自己的思考。
在系統科學思想、技術理論及其工程應用方面,錢學森在跨學科、跨領域、跨層次的研究中,開創性提出了開放的復雜巨系統及其方法論,研究了系統科學及其科學體系問題。工程層面提出了《論系統工程》,技術科學層次提出了《工程控制論》,基礎理論層次提出了《創建系統學》,創建了現代科學技術體系[5]。
在電子信息系統發展方面,在美國提出的C2、C3、C3I、C4I、C4ISR等信息系統發展背景下,我國加快了軍事電子信息系統的發展研究[3]。文獻[6]提出了“綜合電子信息系統”,他提出將戰爭形態劃分為“冷兵器時代、熱兵器時代、信息兵器時代”,提出了“信息是戰斗力的倍增器,信息本身是武器”、“信息戰、網絡戰和賽博(Cyber)空間戰將成為信息兵器時代的新戰爭形態”、“信息柵格網絡”等重要觀點。文獻[4,6]提出了“綜合電子信息系統”這一重要概念,認為“綜合電子信息系統”是由指控、通信、情報、監視、偵察及綜合信息戰構成的系統,即C4ISR/IW系統,主要由六部分構成[4][6]:
①多探測器信息柵格網絡;②指揮控制與作戰管理信息柵格網絡;③從探測器到射擊器的信息柵格網絡;④聯合通信、導航與定位信息柵格網絡;⑤信息進攻能力:采取侵入、操縱和擾亂手段;⑥信息保護能力:保護信息網絡安全。
(3)第三階段:并跑領跑
人類社會發展至今,隨著電子技術和信息技術高速發展,以及電子、信息、網絡、計算機、生物等技術高度交叉和融合發展,推動了新一輪工業革命的到來。在已經發展成熟的基礎物理理論、高度發展的電子信息技術與應用以及M.普朗克早在1900年提出的量子理論等“還原論”理論基礎上,人類正積極探索復雜系統的“整體論”系統科學理論。在高速發展的科學技術驅動下,人類正在經歷“互聯網+”的工業變革,“網絡信息”、“網絡信息與社會發展”[1]成為了科學家、學者、工程師和普通人的熱點話題。人類社會發展進入到“網絡信息社會”的高級態。
在這一階段,人類共同面臨“從認知到實踐”的挑戰,中國正處于與世界并跑領跑的階段,也正面臨新的機遇和挑戰。一方面取得了轉型變革的豐碩成果,在量子通信、大型計算機、公共衛生、尖端醫學、高鐵、商用大飛機、軍事工業等前沿技術也正在逐步占據著世界前列,中國社會轉型正在大規模地展開,強有力地推動著經濟、政治、社會、文化和生態各領域的變革。另一方面,也面臨了前所未有的嚴峻挑戰。這一切都形成了巨大需求和強勁動力,亟待我們對下一代電子信息、量子信息以及“未來網絡信息社會”進行開拓創新研究。中國將直接參與科學思想、技術理論和工業體系的科學研究和社會實踐。
①科學思想:以電子信息理論、量子理論為核心的還原論,以系統科學為核心的整體論,以及二者之間的辯證統一發展,可為未來網絡信息社會的技術理論奠定基礎;②技術理論:形成融合系統思維科學的感知、傳輸、存儲、處理、應用的網絡信息技術理論,為網絡化+綜合電子/量子信息系統等網絡信息體系的實現和應用奠定基礎;③工業體系:進一步深度融合電子、量子、信息、計算、大數據、生物、物聯網/互聯網等網絡技術并開展應用研究,逐步實現量子信息產品、網絡化+綜合電子/量子信息系統等網絡信息體系產品的設計、制造和計量的工業體系,形成網絡信息產業。
發展到這一階段,中國可以和西方國家處在同一起跑線,一起面對新形勢下的網絡信息體系建設發展的使命,但需要說明的是,網絡信息體系并不是當今社會的新生事物,按文獻[8]所述的研究思想,網絡信息體系是人類社會的基本形態,這為網絡信息體系的理論研究提供了一種新的思路。
1.2系統思維視角下電子信息科技發展描述模型
通過上述提出的三個階段分析,可見每一次技術革命都將直接驅動科技發展演進,并極大地推動社會進步。本文嘗試從系統思維視角,按“科學思想”、“技術理論”和“工業體系”三個維度對科學技術革命及其驅動下的電子信息科技發展演進進行系統分析,采用三個維度進行其描述模型的探討,見圖2。

圖2 系統思維視角下電子信息科技發展演進描述模型
2.系統思維視角下網絡信息體系復雜性分析
2.1系統思維視角下網絡信息體系復雜性構型
該如何思考網絡信息體系的復雜性呢?
語言、文字和電子信息技術,幫助人類社會網絡信息體系能力實現了三次提升[7]。網絡信息體系對綜合電子信息系統提出真理性要求,綜合電子信息系統必須滿足網絡信息體系的真理性要求[7]。信息技術的發展,為人類社會提供了一種嶄新的統一社會生產工具,出現“大規模、智能化的信息網絡”,社會型網絡信息體系呈現出由復雜主觀世界與復雜客觀世界相互滲透交錯的更高級態特征。
信息系統的技術形態,以其技術維度的實現來劃分,可以是生物的、機械的、電子的、光子的、量子的等等。這得益于人類在基礎物理學的突出成就,電子科學及其技術應用得到了高速發展,電子技術作為網絡信息系統的主流技術形態,在先進的通信和網絡技術不斷發展推動下,加速了電子信息系統的系統連接要素、網絡覆蓋范圍、信息傳播速度,不斷演進、發展和升級,極大提升了以信息為中心的信息采集、傳輸、存儲、處理和應用的系統能力,推動了電子信息系統發展演進,呈現出體系化、復雜化和網絡化等更高級態特點。
自然界、人類社會和人自身構成的客觀世界,實際上是一個復雜的多要素集合體。人類社會系統是一類特殊復雜巨系統,又稱作開放的復雜巨系統,與外部環境有物質、能量和信息的交換[5],具有復雜的集體行為、信息與信息處理、適應性等復雜系統共性,包括自然界、人類社會和人自身的各種要素,以及不同要素之間存在各種關聯關系、連接信息和交互信息。
認識網絡信息體系的復雜性,需要我們建立在系統科學理論的基礎上,從系統思維視角對其復雜性進行認識和理解。應該認識到網絡信息體系本質上依然是“系統”,是一種“開放復雜巨系統”,本質上是由各個子系統組成的“復雜集合體”,可以看作是一種“開放、異構、網絡化、分布化的物理信息系統”。基于協同學理論分析,網絡信息體系實質上是由各種大量內部系統構成且相互作用的開放復雜巨系統。
系統思維視角下重新審視網絡信息體系的復雜性,應該看到其涉及的要素集不斷拓展的情況。以《系統科學》提出的“系統”定義[8]為基礎,可以將“系統S(system)”或“由系統之系統構成的體系(system of system)”,“體系”本質上還是“系統”,因此統一成“系統”描述。
考慮網絡信息系統的復雜性,參考文獻[7]所述的辯證邏輯思維,進行綜合研究分析,可將復雜“系統”描述為一種“三元”的定義:“系統S(system)”由要素E(Element)、關系R(Relationship)和準則L(Law)三元構成,其中,要素E(量、質)、關系R(關系),是宇宙自然形態,服從因果律,準則R(模態,主體性),則是主體性,不服從因果律,需要引入辯證邏輯思維來進行研究分析。
進一步地,將網絡信息體系作為一類“system of system”復雜巨系統,其復雜性主要表現在“復雜的要素集”、“復雜的交互關系”,“復雜的準則”和“復雜的特性”等方面,如圖3所示。

圖3 系統思維視角下的網絡信息體系(SoS)復雜性表現
如圖3所示,網絡信息體系是一個由“復雜的要素集”、“復雜的交互關系”,“復雜的準則”和“復雜的特性”等多因素組成的復雜系統,具有復雜化、結構化、層次化、交互接口等多方面因素,為了從定性向定量進行描述,也可以用“構型”(Configuration Item,CI)來表達系統的復雜性,從構型視角對網絡信息體系這一對象進行研究分析,對它所表現的空間、接口、準則等顯性外部特征進行各種不同組合,則會發現,系統將呈現出不同構型特征。本文引入CI構型項來表示構型特征,可用來進行描述。其中,MG表示主幾何(Major Geometry,MG);DP表示設計準則(Design Principle,DP);SAM表示空間分配模型(Space Allocation Model,SAM);FM表示邊界接口模型(Frontier Model,FM)。
由于系統不斷向著復雜化方向發展演進,則CI也會隨著呈現變化,經初步研究分析,可認為復雜系統構型CI呈指數級增長。如果將一般機械系統的構型CI假定為103等級,則復雜系統發展演進,將直接導致系統構型CI呈現指數增長的發展趨勢,呈現高階指數發展態勢,見圖4。

圖4 網絡信息體系構型復雜性演變趨勢可能性
網絡信息體系的復雜性不斷演進發展,也呈現出顯著的時代性,其復雜性主要表現為:
(1)整體性
網絡信息體系跨越信息空間和物理空間,將“信息空間和物理空間中的人、機、物、環境、信息等要素[9]”有機連接起來,在一定條件下,通過內部系統之間的協同作用,與外部環境進行物質、能量、信息的交互和交換,在時間、空間上動態地自組織運行,在宏觀上呈現有序結構和有序狀態,并最終穩定,聚合形成特定的整體性行為和整體功能。整體性是網絡信息體系的一個顯著特性。
(2)涌現性
系統涌現性是多個要素組成系統之后,出現的系統組成前單個要素所不具備的性質。該性質不存在于任何單要素當中,而是在低層次構成高層次時表現出來的,系統功能表現出“整體大于個部分之和”,系統涌現性是適應主體之間非線性相互作用的結果。一旦把系統整體分解為組成部分,這些特性就不復存在,系統出現涌現性的過程實際上也是系統新的結構和新的功能產生的過程,是網絡信息體系的一個重要特性。
(3)動態性
從耗散結構理論和協同學理論視角看,網絡信息體系也是一個遠離平衡態開放系統,它從無序到有序轉變的關鍵不在于是否處于平衡狀態,而在于組成系統的各個子系統之間的相互作用。無論是處于平衡態的開放系統還是處于非平衡態的開放系統,在一定條件下,呈現出宏觀的有序結構。這些內部系統之間的相互作用,在時間、空間上的自組織運行,進行物質、能量、信息的交互和交換,這些物質、能量、信息及其產生的數據在物理空間和信息空間的流動是動態的過程行為。動態化是網絡信息體系的顯著特征。
(4)開放性
如上所述,網絡信息體系是一個包含多要素集合的系統,涉及到“人-機結合”、“人-網結合”、“以人為主的信息”、“知識”、“智慧”的綜合集成[5],從物質、能量和信息的視角看,存在與外部不斷交流的物質、能量和信息,對外開放式是系統的特性,特別是隨著信息技術和網絡技術的快速發展,各類要素不斷通過網絡快速進入網絡信息體系,形成“網絡化”發展態勢,系統的開放性就顯得更加明顯。
(5)非線性
網絡信息體系作為一類典型的開放復雜系統,系統構成要素多元、要素之間關系、網絡結構,以及物質、能量和信息交互等非線性關系,都導致了系統的狀態變量、輸出變量不再滿足輸出與輸入之間的線性疊加,而是非線性的,這個特性被包含在時間、空間的變化,以及物質、能量和信息的交互過程中形成的物質流、能量流、信息流的動態交互過程中,物質、能量、信息(及其產生的數據)在物理空間和信息空間的流動這一動態過程行為均是非線性的。非線性是網路信息體系的基本特性。
(6)多尺度性
美國氣象學家愛德華.諾頓.洛倫茲在1963年就提出了混沌理論,提出了非線性系統具有多樣性和多尺度性,解釋了決定系統可能產生隨機結果的“蝴蝶效應”現象。網絡信息體系是由若干個組成要素在構成,從物質的角度看,不僅有微觀層次的構成,也有整體形成系統的宏觀層次,正如錢老說,“從可觀測的整體系統到子系統。層次很多,中間的層次又不認識,甚至有幾個層次也不清楚”[5]。網絡信息體系跨越物理空間、信息空間甚至擴展到“以人為主”的意識空基,網絡和信息技術的發展,又擴展了體系組成多樣性,顯而易見,多層次性、多尺度性也是網絡信息體系的顯著特性。
(7)適應性
同生物系統一樣,網絡信息體系由于涉及到“人、機、環”各種要素以及物質、能量、信息交互的各個環節,系統自身具有通過學習和進化過程進行適應。也就是說,可以改變自身行為以增加生存或成功的機會[10]。這一特性本質上也可以是“學習性”,系統通過“學習”進行“適應”,“學習性”是從過程角度看,“適應性”是從目標角度看。特別是隨著先進的電子、信息、網絡、控制、大數據技術發展,“學習性”表現越來越突出,表現出面向“系統主體目的”、更加直敏的管控、對體系或系統形成的群體智能更加自主的管理。
(8)可建構性
基于上述的復雜性特點,由于網絡信息體系具有網絡化、端到端、開放式等網絡技術特點,從圖3、圖4所的描述來看,網絡信息體系具有靈活、可定義的可建構性,通過系統建構可進一步表現出更多可能性的復雜構型,其建構理論將作為未來研究的難點和重點。
綜上所述,網絡信息體系具有復雜系統的整體行為復雜性的共性[10],具有大量個體的集體行為產生復雜、不斷變化和難以預測的行為模式,復雜的集體行為具有自組織和涌現性。網絡信息體系將會利用內部和外部環境中的信息和信號,它們自身也會產生信息和信號,可以通過學習和進化具有適應性,這些都加劇了網絡信息體系的復雜性不斷升級、發展和演進。
2.2科技時代背景下網絡信息體系時代特征
隨著先進電子、信息、網絡、控制、大數據、人工智能等技術高速發展,使得“網絡信息社會”得到快速發展。2014年6月2日,國際工程科技大會在“信息網絡與社會發展”的分會上,提出了大數據、互聯網、可視媒體、智能系統、各學科相互關聯催生新的系統等前瞻性研究命題[1]。在科學技術驅動下,網絡信息體系表現出以下具有時代性特征和發展特點,見圖5。

圖5 網絡信息體系的時代特征
(1)體系化
《中國電子信息工程科技發展研究報告》[11]指出:電子信息技術體系化發展已經成為電子信息領域技術競爭的重要形態。信息技術的加速創新和融合集成促進了網絡信息體系的體系化發展。感知、傳輸、存儲、計算等關鍵環節的技術理念和技術基因不斷交叉融合,單點環節與其他環節的聯系和輻射作用日益強化,網絡信息體系的體系化特征日益明顯。
(2)多元化
由于網絡特別是物聯網技術的發展,使得系統構成越來越復雜,系統要素集越來越大,系統要素領域和范圍越來越大,系統要素種類越來越多,這些要素涉及到信息空間和物理空間中的人、機、物、環境、信息等要素的跨領域,因此網絡信息體系的構成要素(這些要素本身也可能是子系統、系統或復雜系統)越來越呈現出多元化特征。
(3)網絡化
隨著信息技術和網絡技術高速發展,系統網絡結構不斷拓展。互聯網的出現推動了網絡對稱屬性顯現,信息交互模式從“一對一”模式、“一對多”模式發展到“多對多”模式[1]。網絡信息體系發展為“網絡化+各種系統”的宏觀形態,極大地拓展了網絡信息體系的外延,系統結構越來越呈現出網絡化的顯著特征。
(4)異構分布化
網絡信息體系一方面向著要素多元化和系統結構網絡化的方向發展,體系的覆蓋范圍不斷拓展。另一方面,以網絡信息技術為核心的現代電子信息技術與制造、材料、能源、生物等技術加速交叉融合,催生了智能制造、新型材料、生物信息等新技術方向[11]。新技術發展推動了微觀尺度和宏觀尺度的深度融合,推動實現了“功能-結構一體化”發展趨勢,推動了網絡信息體系的層次結構形式發生了巨大變化,傳統如“材料→器件→組件→部件→設備→子系統→分系統→系統→復雜系統/體系”的垂直分級層次結構形式,發展為“異構分布式多層次”結構形式以及“跨層次化”結構形式,整體呈現出異構分布化、跨層次化等顯著特征,見圖6所示。

圖6 網絡信息體系的層次結構變化示意圖
(5)智能化
隨著先進的電子、信息、網絡、控制、大數據、計算和可視化等技術高速發展,網絡信息體系的信息采集、傳輸、存儲、處理和應用能力得到大幅度提升。 信息技術帶來知識革命,系統不斷積累知識,按照特定目的主動獲取信息、把信息加工成為知識、把知識轉換成為智能策略和智能行為,系統及其組成成員具有學習和利用這些知識和信息的能力,持續演化升級進一步提升整體的智能化水平。
3.網絡信息體系工程系統與技術系統的演進模式研究
科技發展推動戰爭形態演變由低級到高級、由局部到全局、由量變到質變漸進發展[3],文獻[3]提出的“冷兵器、機械化戰爭(單平臺機械化戰爭和信息系統支持下的機械化戰爭)、信息化戰爭”戰爭劃代,是對“冷兵器、熱兵器、信息兵器”戰爭劃代[6]的深入與拓展,更具有時代性。新的戰爭形態下,其內涵不斷深化和演變,需要在物理域、電磁域和信息域謀求“看得遠、反應快、打得準”,以信息武器打擊鏈、電磁武器打擊鏈和導彈武器打擊鏈形成“三域一體作戰”,實現全域優勢,引起作戰方式變革(質變),服從信息化戰爭的客觀規律[3]。以美國提出的“第三次抵消戰略”為例,欲將無數全球分布異構“節點”連接為各種動態的自組網,輔以深度學習、輔助決策,努力實現戰役層面的戰區優勢[12],通過全流程“提出作戰概念→仿真測試→通過實戰演習再測試”來提升體系優勢,并在組織上確立“戰略能力”辦公室[10]輔以實現。
網絡、大數據、智能、賽博等技術發展,推動了網絡信息體系聯合作戰能力提升和新質戰斗力生成[2],將探測裝備、指揮系統、信息化武器等各類作戰資源聯為一體,以信息為主導,進行相互融合、全網共享,最終形成一體化聯合作戰體系能力,形成“網絡中心、信息主導、體系能力”[13]。
因此,以“體系能力聚合”為總體目標,始終堅持“體系能力聚合”這一根本需求,重點關注以下四個層面的問題及其相關研究。
3.1概念層面
準確理解“能力聚合”不是單個系統或單個作戰單元能力的簡單累加和互連,而是圍繞作戰使命和任務需求,按“信息賦能”、“網絡增能”、“體系聚能”總體要求,將各種作戰力量、作戰單元、系統資源有機融合,最終形成聯合作戰能力。
3.2理論層面
應研究如何基于作戰任務將體系內各種作戰力量、作戰單元、系統資源進行有機融合的機理及其理論,研究如何基于作戰任務使體系形成高效運轉整體,并實現“體系能力聚合”[13]等相關系統理論,以期達成體系能力的最優。
3.3方法層面
加快研究“需求生成→需求描述→需求驗證評估→需求跟蹤→需求排序”[14]等“關、重、難”問題,突破方法論。同時,針對體系面臨的“信息域”與“物理域”之間的協同問題,加快研究跨“信息域”、“物理域”協同設計關鍵問題及其方法論[15]等,為基于“能力聚合”的體系最優設計,尋找設計方法論和方法路徑,打通“信息域”到“物理域”的設計壁壘,解決復雜電子信息系統“物理域”協同設計、多物理場耦合設計以及跨學科多專業協同設計等關鍵設計方法難題[15-19]。
3.4實現層面
應加強系統思維能力,積極推動其技術實現。關注系統最終作戰需求、技術進化與工程實現的關系,綜合應用TRIZ進化理論,將基于能力需求的網絡信息體系發展與技術系統進化理論的相結合,研究其演進模式,參見圖7。

圖7 網絡信息工程系統與電子信息技術系統結合進化的演進模式
如圖7所示,基于能力需求的網絡信息體系工程系統進化趨勢,直接反映了電子信息技術系統的進化,技術系統的進化模式直接驅動了工程系統的發展方向,而用戶/市場等需求直接反映了客戶需求。只有技術系統的進化模式與工程系統的需求是一致的情況下,工程系統躍遷到需求要求的模式時,工程系統才會同步進化跳躍。否則,工程系統是不會進化過去,工程系統在進化時,會跳過某幾個模式,甚至可能“倒著進化”。需要注意以下兩點:
①研究網絡信息體系的客觀規律,深刻解讀網絡信息體系及其“技術系統”的進化理論。技術系統的進化趨勢是客觀存在的,是不以個人意志為轉移的。必須順應這些進化趨勢,引導目前正在研發的工程系統沿著它的進化模式向前進化;
②研究網絡信息體系工程系統的需求工程,注重與電子信息技術系統進化理論相結合。深刻了解哪些是決定“系統”進化的規則,如何利用創新理論推動技術系統沿著最高用戶或市場價值(MPV)方向進化,研究用戶或市場需求如何決定了技術系統及其工程實現的進化,指導系統按進化模式進化,保證系統最高效的協同發展。
綜上所述,應堅持系統觀,以發展的眼光審視體系和解決關鍵問題。應結合網絡信息體系的時代特征,對先進電子、信息、大數據、人工智能等新技術群對網絡信息體系的推動、影響和演進發展進行研究和預判。關注未來網絡與網絡信息體系的密切聯系,未來網絡將呈現出“網絡極大化,節點極小化”的基本特征[20],無所不在的網絡,將“實體空間“、”虛擬空間“融為一體,人、機、環境甚至人的意識被網絡聯接,虛擬空間和實體空間將被統一于信息。新技術不斷發展演進,使網絡節點各類客觀存在呈現出越來越小的發展趨勢,納米將成為技術實現的基本尺度,微系統也將成為功能實現的基本單元。未來網絡將呈現“從信息互聯邁向萬物互聯,最終實現智慧互聯”的發展態勢,并將直接影響和推動網絡信息體系發展。

圖8 未來網絡技術的發展態勢
結 語
本文針對“網絡信息體系”研究熱點,提出了“網絡信息體系處于科技發展的什么階段”這個問題。從系統思維角度,探討分析了科學技術驅動下的電子信息科技發展演進,提出了采用“科學思想”、“技術理論”和“工業體系”三個維度來描述科技發展體系發展模型,從系統思維視角將其劃分為三個階段,研究了網絡信息體系的復雜性構型及其時代特征,并討論了其工程系統與技術系統的演進模式。
面向下一個競爭至高點,亟待加快網絡信息體系制勝理論和方法研究,創新開拓科學思想和技術理論。堅持基于系統思維、從體系整體性行為和體系功能視角出發研究問題,對信息化戰爭思維、技術系統演變規律及戰爭形態演變規律開展研究。對戰斗關系與戰斗力之間關系、戰爭形態演進及其技術發展關系、相互約束關系及其在特定戰斗關系下戰斗能力生成模式開展研究。應堅持基于能力需求的網絡信息體系工程系統與電子信息技術系統相結合進化原則,注重演化規律研究,以期達到資源配置最優和聚合效應最優,并提升網絡信息體系整體戰斗能力。要積極工程實踐,創新構建網絡信息體系“科學思想”、“技術理論”和“工業體系”三維科技發展體系,基于創新思想和理論體系構建新的科技協同創新生態,推動與世界先進科技并跑領跑,推動中華民族復興,推動社會發展進步。
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