1.4 武器装备体系的基础科学问题

1.4.1 武器装备体系需关注的重点特性分析

武器装备体系的最终目的是在极其复杂不确定性的战争环境中实施体系对抗的作战，完成相应的使命任务并获得战争的胜利；另一个重要目的是在武器装备体系论证、研制、开发和维护过程中，进行体系化的建设，不仅仅实现各种装备的有序发展，还实现武器装备发展与国防战略、经济规模、技术发展和后勤保障等方面协调发展。为了实现这两个方面的目标，需要针对武器装备体系独特的本质特征、原理规律和工程方法进行探索和研究。从科学技术角度来说，事物本身固有的本质特征和原理规律是对其认识和改造的基础，而在对事物本身本质特征和原理规律的基础上，有人们发明创造的技术方法是对事物进行有效改造的手段。

根据武器装备体系的最终目的，与复杂系统、其他体系相比，武器装备体系需要重点关注的特征主要包括以下几个方面。

1．复杂性与不确定性

复杂系统或系统的复杂性造就了复杂性理论，是建立解决复杂系统问题的具体方法。从目前复杂系统理论的研究看，并不是所有复杂问题都得到较好的解决，复杂理论在很大程度上只是引导人们对复杂性及复杂系统行为的理解和认识，并不能从根本上解决复杂问题。比如，在国防领域需要把众多孤立系统进行集成，形成更有效的国防体系，在国防规划问题上，需要发展什么系统、需要淘汰哪些系统、需要持续使用和保障哪些系统、需要什么样的新概念系统等，这些都是人们在信息时代的国防建设中所面临的，而传统的系统理论和系统工程方法以及复杂系统理论所不能解决的复杂问题[23]。

武器装备体系复杂性的另一方面，也是更加重要的一个方面，是现有的武器装备集中，面向当前急需完成的作战使命任务（如登陆作战、攻占岛礁等），如何有效地、快速动态地选取并构建实施体系对抗需要的武器装备集合，如何在极其复杂不确定性的战场环境下，有效地实施作战，并且在局部武器、平台或系统出现战损的情况下保持武器装备体系具有极强的生命力等，这些都是需要通过对独具特征的武器装备体系复杂性认识基础上，通过构建有针对性的武器装备体系工程方法来解决。

事实上武器装备体系的复杂性是由于其不确定性造成的，因此，研究武器装备体系的复杂性，首先必须分析掌握武器装备体系的不确定性。武器装备体系的不确定性不仅仅来源于其论证、设计与研制等工程过程的不确定性，与其他类型体系不确定性更显著的不同还在于其在作战使用过程中的不确定性，主要包括：

（1）复杂物理环境对体系使用影响的不确定性；

（2）使用过程中的不确定性；

（3）体系使用过程中内部状态的不确定性；

（4）各个组成单元的不确定性传播导致复杂性。

2．涌现性

对于系统涌现性的一般理解是，系统各个独立的组成部分通过交互协作以实现新的行为和特性，这种新的行为和特性是系统各组成部分不具备或者各组成部分独立运行所不能实现的。系统的整体性与涌现性是交织相连密不可分的，系统形成整体后，产生或涌现了系统功能或性能，这是一种质变，这种功能或性能是形成系统整体前所没有的。事实上，有益的或良性的或积极的涌现行为是系统设计开发的初衷，因此系统设计与实施的主要目的是确保产生积极的涌现行为和特性，以满足系统层的需求。虽然，在实际情况中系统有时会产生设计之外的、非预期的和非期望的涌现行为和特性，如系统的故障、系统运行没有期望的输出、系统崩溃等的消极涌现。从这个层面和意义上说，系统的积极涌现性很大程度上是可预见的，并且在设计开发阶段需要重点关注、优化和保障的，而对于可能存在的消极涌现也是可以通过预先准备的预案或方法来尽可能地避免或消除。

武器装备体系的涌现性不仅仅在建设阶段采取与系统相类似的措施，来确保获得积极的涌现行为或特性，避免或消除消极的涌现行为或特性。然而，武器装备体系更重要的一个方面是，通过从现有的武器、平台和系统集合中，针对当前需要遂行的使命任务，构建形成能够执行体系对抗作战的体系。而此时，通过网络连接的各个武器、平台和系统的结合效应、结构效应、交互效应和认知效应等形成的积极涌现行为和特性，就成了武器装备体系作战能力、效能“倍增”的有效途径，也是在体系对抗过程中获得胜利的一种重要手段。与此同时，交互中断、成员被毁、流程不畅等消极涌现也会随之而来。因此，从这个层面上来说，武器装备体系的涌现性，尤其在使用过程中致命的积极或消极的涌现行为和特性大多是不可预见、不可设计的，同时既需要千方百计地使武器装备体系具有积极的涌现，又要全力避免、预防或消除消极的涌现。

3．演化性

体系的演化是对现有体系的改造或变革，使体系具备新的能力，适应新的环境，履行新的使命。体系的演化行为包括体系的要素演化和体系结构演化两类。要素演化的具体行为包括体系在高层使命与任务的变更、能力的演化、底层组成体系成员的加入或退出，这些演化行为间存在互动的联系，高层演化驱动底层演化，如体系使命或任务的调整，可能需要加入新的系统成员或淘汰原有的系统成员；底层演化导致高层要素的变更，如体系中系统成员的加入或退出都会导致体系能力、任务或使命的变更。

武器装备体系作为体系的一个子类，具备体系演化性的特征。然而与其他体系最大不同点在于，武器装备体系在使用过程中，不仅具有高对抗环境下使命任务频繁变更、成员快速加入或退出，或者新武器、平台和系统的加入；而且体系的网络结构与连接、体系成员之间的交互关系可能会发生剧烈变化，体系内部功能组成、流程重构和结构重置不断发生；同时，武器装备体系的外部边界、与作战环境之间的交互、与敌方之间的博弈策略等方面具有极大的伸缩性和不确定性。因此，武器装备体系不仅需要关注其在研制、开发和维护过程中的演化性，更需要针对武器装备体系使用过程中动态剧烈的演化特性进行研究，这也是武器装备体系能够应对并赢得体系对抗作战的一个重要方面。

上述分析的武器装备体系的三个特性之间不是割裂的，而是相互依存紧密关联的。武器装备体系作为体系的一个子类，它同样拥有诸如分布性、异构性、成员独立性和自主性等特性。然而为了打赢信息时代下体系对抗的战争，需要重点对上述武器装备体系特性的本质特征和原理规律进行探索分析，在此基础上建立相应的体系工程模型和方法，使得武器装备体系在应对极其复杂不确定性的战场环境中，能够具有更好的灵活性、适应性和健壮性等，并获得更大的能力、效能的“涌现”。这是武器装备体系相关原理与工程方法研究的重点。