【联合全域指控】MITRE公司建议利用敏捷系统工程推进JADC2能力部署

简介

2023年5月，MITRE数据驱动政策中心发布了《从简单的地方开始推进联合全域指挥控制》（Starting Simple with JADC2）文件，概述了美国国防部推进JADC2能力部署的一系列建议。该研究中心建议采用敏捷的自下而上系统工程方法来满足用户需求，确保产品可行并快速迭代以解决问题。

(相关资料图)

1

摘要

本文探讨了敏捷系统工程（SE）以及一种简化方法如何为复杂系统之系统增强或补充传统系统工程活动。考虑到MITRE于2022年独立评估期间确定的系统工程挑战数量，美国国防部JADC2工作被列入可应用敏捷系统工程的候选名单。采用敏捷、联邦和“自下而上”的方法并不需要放弃系统工程中的严谨性。相反，应将这种严谨性用于满足用户需求，确保产品可行，并快速迭代以修复问题并扩展功能。此外，架构、标准和接口控制也不应被放弃，而是应尽可能地简化，并发展成一个最小可行产品。本文提出的一个关键点是，必须从某个地方开始付诸行动，即使它不是理想的出发点，这样国防部就可以开始进行试验、学习、适应和迭代，最终形成一个可行的解决方案。

2

从简单的事情开始做起

美国国防部似乎一直在努力发展复杂的系统或系统之系统，通常情况下都会发生超期、超预算，甚至无法完成的情况。像B-21轰炸这样能在计划时间和预算范围内完成部署的项目极其少见，很多项目都超出预算，落后于进度，或者根本就没有完成。替换空中作战中心（AOC）的AOC 10.2项目，在多次调整后仍未能满足预算或时间计划，最后被取消。取代太空域感知能力（SPADOC）的新系统多年来一直处于接近交付的状态，其名称经过了多次更改，但尚未部署实际能力，导致SPADOC系统一直无法退役。

MITRE建议发展初始JADC2能力，以支持在具有挑战性的地理环境中对抗均势对手所需的深度感知和远程效果。其目的是提供具有真实任务背景的特定目标集。该重点不仅有助于JADC2能力开发人员了解需要解决的问题，还支持利用作战分析来评估更好的指挥控制作战衡量标准的效用。例如，这种分析可以为决策时间和武器优化设定有意义的目标，并允许采办官员更好地确定资源使用优先级。

传统的系统工程一直倾向于自上而下的方式来实现JADC2能力，而MITRE则推荐通过自下而上的迭代式试验方法来确定真正需要构建的内容。自上而下的工作将根据JADC2的所有需求和用例定义一个大型而复杂的体系架构，并应用详细的数字工程来构建所需能力。相比之下，国防部应该利用现有的工作成果和能力拼凑出一个最小可行性产品（MVP），为JADC2定义的特定任务重点提供初始效果。随着时间的推移，国防部可以采用先进技术和新能力螺旋式发展，以替换最小可行性产品中的特定组成部分，或者增加满足新任务或扩展任务需求的元素。

假设开发一个由现有能力构建的JADC2系统之系统，国防部可以同时评估影响最大的差距，并开发解决这些差距所需的能力。最小可行性产品的持续迭代试验有助于评估差距，同时确保联合作战人员在任何时间点都能获取可用的能力。这些差距不仅存在于作战能力之中，也会出现在条令和作战组织架构中。在无法弥合差距或难以解决差距时，进一步发展自下而上的原型可能有助于避开差距和制度障碍。

作战分析可通过多种方式支持JADC2工作。首先，它有助于展示态势感知和决策改进所带来的任务价值。其次，它还可以显示出不同的工业界概念和能力将如何影响JADC2对任务重点的选择。作战分析沙盒可将来自整个商用行业的概念汇集在一起，实现协同效应。该活动支持以试验为中心的方法，并支持将复杂的问题分解为更简单、更小的问题。

从2022年6月开始，这些建议在国防部各部门，特别是国防部长办公室下属机构中广泛传播。总的来说，国防部领导层支持这些建议，为此正积极开展相关工作，并表示有兴趣就其他建议采取行动。同时，MITRE与开发特定系统和能力的多个政府办公室开展合作，这些系统和能力将成为与某个选定任务和目标集相关的JADC2最小可行性产品的一部分。目前，许多组织正在共同努力，将具有遗留能力的初始作战原型作为2023～2025年试验的一部分。如果成功，这将是为作战部队提供能力的首批活动之一，并且将自下而上进行发展。

2023年1月，政府问责署（GAO）发布了一份报告，阐述了国防部在JADC2方面的进展。该报告提出的结论与MITRE的研究结果类似，均指出暂未交付给联合作战人员任何能力，并且尽管计划制定方面取得了重大进展，但缺乏关于目标和对应能力的细节。国会授权报告将涵盖与JADC2相关的开发工作、目标、成本和时间表，以及JADC2能力差距和性能目标的清单。根据这些信息采取行动是下一个最重要的环节。

4

激发行动

虽然自下而上构建JADC2的工作尚未显示出完全的成功，但它们至少已经开始提供一些切实的东西，并利用来自多个军种和作战领域的作战能力。MITRE提出了一种与传统系统工程不同的方法，旨在认识到在某种复杂程度上，可能不存在第一原则设计方法可以充分解释所需的复杂性。此外，这些建议表示JADC2不可能在一夜之间实现，国防部有必要根据预算、技术和作战现实调整路线。军事行动和威胁环境，包括政策和组织，都是易变的。因此，即使是完美的自上而下的计划，在实现JADC2的过程中也会产生不可预测的结果。这与从零开始逐渐完善系统工程模板的方法不同。这种方法不同于传统的系统工程，在传统系统工程中，人们将使用工具为所有JADC2功能和每个交互设计一个十分详细的模型。

自下而上的方法可能成功的原因可参考替代AOC 10.2工作的项目。AOC探路者（Pathfinder），后来被命名为凯塞尔航线（Kessel Run），解决了AOC现代化的复杂问题，并应用现代软件开发方法，以持续开发和交付作战能力的方式向特定的AOC交付可行的软件。凯塞尔航线团队在不到一年的时间里完成了作战能力部署，他们抛开了传统的采办和系统工程方法，从问题的一个子集（加油机规划）出发，吸引最终用户，简化最小可行性产品。尽管凯塞尔航线团队还需要花费很长的时间才能实现AOC所有功能的现代化，但他们持续开发的软件受到了作战人员的认可。在部署现代化能力的过程中，他们也在逐步弃用遗留能力。这个例子展示了国防部如何应用灵活性和敏捷性，在不超预算的情况下按期交付能力。

国防部应该交付哪些JADC2能力，以及以何种顺序交付，这个问题始终存在争议。到底是优先考虑通信（例如，网络）、态势感知系统（例如，通用作战图）、人工智能系统，还是先通过身份和数据管理系统构建JADC2的基础。国防部JADC2团体可以从凯塞尔航线的初步成功中学习。

5

应用敏捷系统工程

仅应用传统系统工程来设计和指导高度复杂和集成系统的开发存在局限性。DevOps和敏捷软件开发为软件开发引入了一种非线性的方法。由于高度复杂的系统必须适应不断变化的威胁和作战需求，从概念到需求再到能力开发的线性传统系统工程“Vee”模型无法有效满足复杂系统的开发。因此，针对问题集应用敏捷系统工程原则可能会更有效。

在国防部环境中，敏捷系统工程涉及迭代能力开发，从相对简单的目标和需求开始，面向狭义的任务集。事实上，敏捷系统工程中的每个概念几乎都倡导从小而简单的问题开始。MITRE在数字时代的采办方式就是一个很好的例子：在敏捷环境中开发和维护体系架构的核心原则是保持简单。体系架构的价值随着复杂性的增加而降低，大量的文档和工件使参与者难以理解。

除了这个“从简单开始并保持简单”的目标之外，大多数敏捷系统工程工作都遵守相同的核心原则：

个人和交互重于流程和工具；

工作软件重于全面详尽的文档；

客户协作优先于合同谈判；

响应变化优于遵循计划。

应用敏捷系统工程并不能解决国防部复杂系统采办的所有问题。事实上，它在减轻风险的同时又带来了同样多的风险。然而，在敏捷系统工程中，快速、多次的失败从长远来看不会产生不好的影响。通过敏捷系统工程的迭代性和适应性，我们可以探索所有可能性。