2026年4月30日,习近平总书记在在加强基础研究座谈会上发表重要讲话时表示,“基础研究是整个科学体系的源头,是所有技术问题的总机关。”
对于军事科学来讲,驱动当前正在发生的军事革命的基础研究是什么呢?美军1991年首次在海湾战争验证了信息化战争之后,提出了网络中心战(NCW,Net-Centric Warfare)的概念,并判定必须在基础理论研究上有所突破才能实现。在2005年发布的《美国空军能力发展体系工程》中,分析指出体系工程(SoSE,SoS Engineering)研究基础不够,是推动网络中心战的最大障碍。
随后,美国国防部和各界人士开始关注体系工程的理论研究工作。2008年,美国国防部发布了《体系的系统工程指南》;随后美国CRC出版社出版了《体系工程:原理与应用》一书;与体系工程有关的论文一时成为当时的热门主题内容。
体系工程跟还原论逐级分解的方法不同,它是一种系统论方法。工业4.0研究院胡权在《数字工程:基于数字孪生体的迭代开发、交付和维护模式》一书中指出,“体系工程是一种‘高维’方法。”在这个思想指导下,本研究报告的副标题为“塑造未来战争的‘高维’方法”(High-Dimensional Methods for Shaping Future Wars)。
观察美军过去20年在体系工程上的努力,包括美国国防部发布的体系工程战略指南,以及美国空军在报告中所承认,体系工程理论基础不成熟,需要为这门新学科建立一套理论体系。
然而通过2005-2010长达五年时间的努力,网络中心战所需要的新技术并未迅速成熟,与之相关的体系工程理论研究也未有太大的突破,只有DARPA于2009年提出的数字孪生体概念体系,为大规模系统(LSE,Large-Scale Systems)、多代理系统(MAS,Multi-Agent Systems)和复杂系统(Complex Systems)等相关流派带来了曙光,这是首次为物理世界和数字空间的交互提供了一套工程理念。
工业4.0研究院是第四次工业革命的独立研究机构,在工业领域深耕了十多年,对物理世界的运行规律有深入的理解。自从2021年成立数字孪生战场实验室以来,系统分析了自第一次工业革命以来的军事革命,梳理了与第一、二和三次工业革命对应的机械化部队、通信革命、信息化战争三次军事革命,重点分析了德国统一过程中基于电报通信革命所创造的闪电战样式,该作战样式被美军忠实的继承下来了。
人类社会正处于第四次工业革命时期,数字化、网络化和智能化是其核心特征。与之同时发生的军事革命,行业人士称之为智能化战争,它跟第三次工业革命时期的信息化战争相对应,体现了数字孪生体、人工智能和数据工程等先进技术所带来的军事变革。
正如普鲁士在普奥战争中率先大规模运用铁路、电报和德莱塞击针枪,实现了快速战略集结和任务式指挥(Auftragstaktik),老毛奇精心经营的总参谋部机制,仅仅用了七周时间就打败了实力强悍的奥地利,展现了现代战争的工业化形态之价值。
阅读当时的历史文献,读者应该意识到,当时的欧洲强国法国、奥地利、英国和俄罗斯等,他们建立了强大的技术情报系统,除了服务工业生产,还直接为军事服务。对于前面提到的铁路、电报和德莱塞击针枪等“先进技术”,这些国家都拥有较丰富的情报信息,但由于这些技术初期表现出一定的不稳定性,这对于熟悉传统技术的人士来讲,未来战争不能依靠这些技术的应用取胜。
普鲁士不这样认为,他们大胆尝试这些技术,并在少数先知先觉的精英支持下,这些技术迅速得到改进,并悄然在普鲁士军队中进行大规模部署。
熟悉梅文智能系统(MSS,Maven Smart Systems)发展历程的读者,应对彭博社记者卡特里娜·曼森近期发布的《梅文项目:一名海军上校、团队和人工智能战争的黎明》一书不陌生,该书介绍了德鲁·库科尔(Drew Cukor)在引入人工智能技术过程中的胆大妄为,为美军探索智能化战争提供了超出常人的洞察力和远见。
库科尔对哲学有较深入的理解,这为他接受Palantir提出的所谓“本体论”(Ontology)提供了条件,本体论是该公司梅文智能系统的理论基础。缺乏对应用背后的基础理论的理解,在实际应用中难以建立深刻的认知,推动工作自然会受到影响,甚至仅仅模仿也难以达到被模仿者的较低水平,更别说超越对方了。
本研究报告是数字孪生国防系列报告之一,对其他主题报告起到了指引的作用。一般情况下,建议读者先阅读《体系工程研究报告》,然后再去研读其他主题报告,能更深入理解编写团队对相关主题的剖析和判断,提升自身工作的效率和效果。
《体系工程研究报告》在第1章以第四次工业革命的独特视角,结合到过去200多年的工业革命和军事变革历史事实,展现了正在变迁的军事革命现状,指出基于梅文智能系统的美伊战争开启了未来战争之门。与此同时,第1章还探讨了各个军事强国寻找未来战争的制胜理论的情况,例如,美国联合参谋部就总结提出了联合作战概念(JWC,Joint Warfighting Concept)1.0、2.0、3.0和4.0。
从当前国内行业人士的认知习惯来看,一般喜欢采用网络信息的概念,特别是一些老专家,对信息化战争比较熟悉,虽然已经有智能化战争的提法,但相关理论不成熟,具有代表性的案例不多,有价值的资料也比较少,这使得不少行业人士还是拿美军20年前的网络中心战说事。
这样做的风险非常高,因为网络中心战是一个不成熟的概念,当时败于体系工程理论不完备,与之相关的先进技术当时还处于发展初期。为了说明这个情况,本研究报告第2章专门分析了网络中心战的问题。网络中心战借助当时时髦的互联网概念,希望打造一套承载现代战争的虚拟世界,然而这套体系的重心在网络信息系统,对物理世界的各个要素考虑不够,这样做的结果使之不具有实操性。
经过20多年的发展,体系工程的理论有了长足的进步,特别是美国国防部和相关智库的长期研究,已经构建了多种流派的体系工程理论。不管哪套理论,他们都认为基础设施是体系工程发挥作用的关键。这个内容成为了本研究报告第4章关注的主题。
在数字孪生战场实验室编写的系列报告中,一直强调“基础设施化”的重要意义,并把数字孪生战场基础设施作为分析的基本逻辑。第4章利用规模经济和范围经济原理,分析了基础设施的现代化问题,并介绍了美国空军的智能战斗网络基础设施和美国联合参谋部的数字孪生靶场基础设施,展现了美军对体系工程的深刻理解。
对于武器装备的体系工程,数字工程是该领域的具体体现。在本研究报告的第5章,综合介绍了数字工程和任务工程跟体系工程的关系,这对《数字工程白皮书》和《数字工程研究报告》的读者来讲,起到了提纲挈领的作用。
除了武器装备跟体系工程有关,未来战争的进行也跟体系工程有关。
本研究报告第6章提出,借助数据工程的运用,部队可以“边学边打”,不断提升部队的战斗力。乌克兰军队在对抗俄罗斯部队的时候,就采用了这样的方式;美伊战争中,双方都根据对方的情况持续学习,从而各有斩获。本章通过智库的研究内容和军工企业的实践,展现了数据工程的运用为参与部队提供“边学边打”的机会,并塑造新的作战更新模式。
在具体落实体系工程的时候,一般可以通过体系工程架构来实现。在本研究报告的第7章,针对行业人士在实施体系工程的时候所遇到的硬件系统和软件能力有机融合的问题,介绍了异构系统的体系工程应用原则。
一般情况下,异构系统在集成或融合过程时,难免会产生不确定性,为了约束这种不确定性,建立这些异构系统的体系工程架构是有必要的。基于这样的认识,美国国防部研究工程部门USD(R&E)专门为能力和系统搭建了一套体系工程架构,企图解决这个问题。编写团队利用工业4.0研究院胡权在《数字孪生体:第四次工业革命的通用目的技术》一书提出的“前向兼容”理念,深入剖析了体系工程架构的设计原则。
除了美国国防部中规中矩的推进体系工程现代化,DARPA在体系工程领域的贡献不容忽视。在本研究报告第8章,编写团队从DARPA越南战争期间的“电子围栏”(Electronic Fence)开始,剥丝抽茧分析美军顶级颠覆性创新机构在体系工程领域所做的组织机构创新和典型体系工程项目。
编写团队关注DARPA的“X飞机”和杀伤网两大影响未来战争的体系工程项目。除了瞄准未来空中优势的X飞机体系工程项目,DARPA在完成SoSITE、STITCHES和马赛克战等体系工程项目之后,开始聚焦适应性系统(Adaptive Systems),力图突破杀伤网的体系工程建设等问题。针对杀伤网体系工程建设和优化问题,DARPA专门办公室跟美军印太司令部建立常态的沟通机制,以此服务于美国的大国竞争战略。
回顾1866年影响德意志统一进程的普奥战争,老毛奇深谙快速适应战场的重要性,但他主要的手段还只是勤勤恳恳的总参谋部的精英们。在本研究报告的第9章,从军事历史的角度去认识“适应性”的重要性,并分析了美国对伊朗战争中双方的适应性情况。
之所以建立体系工程理论,是因为人们希望找到体系级别的一些规律,建立高于对手的认知维度,更好适应未来战争的高强度对抗,避免残酷的武器弹药消耗,以及军事人员或平民的生命代价。
数字孪生战场实验室的研究显示,数字孪生体、人工智能和数据工程的综合应用,能给军队带来较高的适应水平。事实上,体系工程方法论是否有效,一般需要看能否给传统的战争带来新的维度(高维),从而在战场上具备敌人不具备的某种优势。以美伊战争来看,美军使用AI驱动的梅文智能系统,几乎把伊朗军队的各种力量透明化了,这正是体系工程的“高维”带来的价值。
延续体系完整、指导性好的基本要求,编写团队在最后一章写了装备和作战的现代体系工程小型指南,以便渴望了解“高维”的体系工程思考方法和应用逻辑的读者有据可循。
根据工业4.0研究院和美军在体系工程上的探索实践,编写团队提出了五个方面的措施,包括建立数据驱动的体系工程开放架构、搭建装备系统和作战所需的现代化基础设施、建立物理世界和数字空间交互体系、聚焦“杀手级应用”推进平台基础设施化,以及为体系工程大规模应用建立标准、孵化生态和培养人才。
未来战争正在发生,以高维的方法论去看待这些变化,能够给读者带来不同的冲击或风景。
说明:以上内容来自《体系工程研究报告(2026)》摘要。
《体系工程研究报告:塑造未来战争的“高维”方法》作为数字孪生国防系列报告的基础研究成果,系统介绍了现代体系工程的“高维”效果形成的底层逻辑,是阅读其他研究成果的必读报告。

如需购买,请联系周经理:
微信:punkt1
手机:18519762746(热线)
《体系工程研究报告》目录
引言
1 第四次工业革命视角下的军事变革
1.1 过去的三次工业革命不断重塑全球军事格局
1.2 第四次工业革命给军事变革带来了冲击
1.3 基于梅文智能系统的美伊战争开启了未来战争之门
1.4 军事强国寻找未来战争的制胜理论(ToV)中
2 “网络中心战”败于不成熟的体系工程
2.1 网络中心战(NCW)本质上是信息化战争
2.2 基于虚拟信息网络上的网络中心战忽视了物理系统问题
2.3 不成熟的体系工程理论难以支撑网络中心战
2.4 为物理世界和数字空间建立新的体系工程迫在眉睫
2.5 DARPA在2009年提出了数字孪生体概念体系
3 美军的体系工程现代化战略
3.1 美国空军和美国国防部在2005-2010年的体系工程努力
3.2 掌握体系工程必须“抛弃”还原论认知方式
3.3 大规模系统、多代理系统、复杂系统和体系工程理论辨析
3.4 数据驱动的AI/ML为体系工程现代化指明了方向
4 基础设施是体系工程发挥作用的关键
4.1 理解工业革命的规模经济和范围经济
4.2 人类工业发展史和军事变革都离不开基础设施的现代化
4.3 建立在共享共用基础上的体系工程方法论
4.4 要赢得智能化战争,必须先建设新的基础设施
4.5 美国空军正在建设的智能战斗网络基础设施
4.6 美国联合参谋部加快推进数字孪生靶场基础设施
5 数字工程是武器装备的体系工程
5.1 数字工程和任务工程是武器装备系统的体系工程
5.2 瞄准数字孪生体不断升级数字工程环境
5.3 利用任务工程和集成活动(MEIA)加速武器装备转化为作战能力
5.4 SpaceX数字孪生太空基础设施和生态建设案例分析
6 未来战争借助数据工程可以“边学边打”
6.1 兰德公司对南海电磁战的数字孪生体升级分析
6.2 把每次失败的数据作为下一次迭代的基础
6.3 贯穿时间和空间两个维度的“数据线程”是多域作战的驱动力
6.4 Palantir梅文智能系统持续学习改进机制剖析
6.5 俄乌战争和美伊战争是“边学边打”的典型案例
7 为系统和能力融合搭建体系工程架构
7.1 如何让硬件系统和软件能力有机融合?
7.2 通过体系工程架构“包容”复杂系统的不确定性
7.3 “前向兼容”是打赢未来战争的关键理念
7.4 美国国防部推进的体系工程架构分析
8 DARPA的体系工程创新举措分析
8.1 延续“电子围栏”的基础设施体系工程发展思路
8.2 针对先进技术的体系集成设立的专门办公室
8.3 以“X飞机”为核心的体系工程开发应用
8.4 SoSITE、STITCHES和马赛克战的体系工程项目分析
8.5 围绕“杀伤网”的体系工程技术突破和作战支援
9 未来战争取胜的一方属于快速适应者
9.1 从军事历史看“适应性”的重要性
9.2 采用体系工程方法设计具备适应性的武器和作战系统
9.3 美国对伊朗战争展现了适应性的运用
9.4 数字孪生体、人工智能和数据工程的综合应用具备适应性
9.5 体系工程带来的“高维”效应强化了适应性
10 装备和作战的现代体系工程指南
10.1 设计数据驱动的体系工程开放架构
10.2 搭建装备系统和作战所需的现代化基础设施
10.3 建立物理世界和数字空间交互体系
10.4 聚焦“杀手级应用”推进平台基础设施化
10.5 为体系工程大规模应用建立标准、孵化生态和培养人才
附A 能力和系统的体系工程架构(2026)
附B 针对体系工程的数字标准战略(2026)
附C 体系的系统工程指南(2008)
附D 美国空军能力发展体系工程(2005)
数字孪生战场实验室
