1、2 看待体系的不同观点

从目前国内外关于SoS的研究看，对SoS问题认识有如下观点。   

1）SoS是动态的、不确定环境中大规模系统的集合，其动态不确定性导致SoS的需求预测困难，是对传统系统工程的挑战。   

SoS概念最初的提出是Eisner，他认为SoS应该具备以下6个特征。   

（1）由独立的系统构成，每个系统的运作都遵循系统工程的过程。   

（2）SoS中每个系统的发展在时间阶段上不存在关联。   

（3）SoS中系统之间的关联不是决定与被决定的关系，而是相互依赖的关系。   

（4）从整体来看，SoS中单个系统通常都具备自己的职能，并在SoS运作中发挥作用。   

（5）SoS中每个系统的最优化并不能保证体系的最优化。   

（6）SoS中所有系统的运作促使体系目标或使命的实现。   

后来，Buede把这些概念关联到传统的系统工程技术。Buede认为传统系统工程方法如果不能明确建立问题的柔性或刚性需求的话，就不能有效解决问题，这一问题在高层决策中经常遇到。现实世界中，由于环境的变化与不确定性主导了世界，导致需求难于预测，Buede认为SoS的研究是对传统系统工程技术或方法的挑战。   

Norman认为高层需求建立困难的原因是SoS的动态性和复杂性。SoS 是动态环境中交互系统的集合，SoS中的系统都具备两种特征：1）有SoS的背景环境；2）受SoS中其他系统的影响。SoS同环境的边界是模糊的，SoS边界的确定途径之一取决于SoS决策者的判断；通常，SoS的边界是非常之大，足以囊括SoS决策者所关注的所有因素以及这些因素在SoS众多系统中的行为。在SoS中的每一个系统通常都由大量的行为实体组成，这些实体的行为包括合作、中立和敌对行为，这些行为又通常以团队、组或者非协作个体行动方式组织。系统中的实体可能运作在1个或多个SoS的系统之中，且对SoS中其他不同的系统可能有不同的行为表现。   

通常情况下，SoS的决策者关注SoS的效率和效能，但决策者对SoS中系统的行为可能不能进行直接的控制，而且，对SoS来说不存在如此之大的控制机制。这就导致了SoS中系统行为可能呈现出较大程度的自主行为。   

基于对系统中的系统问题的这一认识，Rod对系统工程、管理科学、公共管理及知识工程4个领域的方法和技术针对SoS问题的解决进行分析和比较。这些方法和技术包括了4个领域的6种方法，并采用11个参数进行了评价。   

2）SoS仍然属于系统类，但是区别于大规模集成系统。   

Owens W.把SoS归为系统类，定义系统中的系统是由各个部分组建，其各部分在其自身的位置上即为大规模系统。与复杂大规模集成电路系统相比较，Maier认为系统中的系统应该具备以下特征。   

（1）组成元素运作的独立性。如果SoS被分解为各个分系统，则分系统能够独立有效运作。SoS就是由这些在自身的位置上能够独立运作的系统组成。   

（2）组成元素可获取的独立性。SoS的组成部分在构建或形成SoS过程中可以被独立获取，在形成SoS后仍然保持持续运作的存在。   

（3）SoS 模式的演化。SoS 并不以固定的模式出现，其存在和发展都伴随其功能、使命、环境、知识和经验的变化而演化。   

（4）SoS的“涌现”行为。SoS在功能的执行以实现其目标过程中所表现出的行为是其组成各部分所不具备或不能表现出的行为，这些行为是整个SoS的“涌现”特性。SoS的“涌现行为”是SoS的基本特征和构建体系的主要目标。   

（5）SoS的分布性。SoS的各部分在地理上广泛分布，通过信息交流技术在各部分之间进行信息交流实现各部分之间的融合。   

根据Maier对SoS特征的描述，常见的SoS包括国际航空系统（飞机、机场、航空公司、航空交通控制系统）、海军水面舰艇火力支援SoS（侦察、定位、武器系统和C4I）及战区弹道导弹防御SoS（监视、跟踪、拦截系统和C4I）等。   

在Maier定义基础上David定义了联合C4IS-REW体（JCS），它是通过信息技术、文化、条令条例途径把各军兵种C4ISR和电子战系统（electronic warfare systems，EW）有效集成以获取超越各部分能力的效果。这一联合体为军事行动中的计划、部署以及行动提供及时有效的信息以支持决策优势的获取。根据Maier的定义，Laird 认为JCS 就是一个SoS 的实例，是ISR、C4（command，control，computers，communications）和EW 的快速、适时并有效地集成。   

3）SoS是信息时代军事变革的主要内容，是决定未来战争胜负的关键。   

最近几年，复杂SoS工程受到了越来越多学者的关注，尤其是在联合作战研究领域，SoS建设被认为是通过众多作战平台、武器系统、传感器系统和通信交流系统等战场实体的协同运作实现战争目标的必要措施，这种系统间协调运作的需求大大增加了战场建设的复杂性，这一问题也成为战场指挥官关注的焦点。美军前大西洋战区司令官Sheehan J.认为，未来战争的胜负将取决于对战场作战SoS的控制能力，这种能力就是采用先进的信息技术链接战场硬杀伤和软杀伤的能力。   

美军参联会前主席Owens W.把未来的网络中心战思想归为SoS思想，认为实现网络中心战的关键就是整合美军在ISR系统、C4系统和PGM 3个领域的技术优势，构建一个SoS提供传感器到武器投射平台灵活的、无缝的链接。信息时代的军事变革本质上就是体系的形成，这种体系的主要部分是ISR系统、C4系统、系统适时集成技术以及能够充分利用内在潜力的条令条例、战略战术和军事组织。   

20 世纪90 年代中期，美国应用物理实验室基于SoS本质上是一个联合军事实体的认识提出了支持联合作战的联合SoS概念，所谓联合SoS是指链接C4和ISR以及精确制导武器的联合军事实体。联合SoS是改变传统战争的新概念，是支持未来信息化战争、提供战场环境中信息优势的手段。在联合SoS的概念研究基础上，应用物理实验室提出新的作战思想——“精确闪击战”，这一思想在21世纪之初的伊拉克战争中成为指导美军作战行动的主要指导思想，得到了实践的检验。

1、3 体系的综合定义

从以上关于体系的定义与描述可以看出：体系应该是一种完整的框架，它需要决策者充分综合考虑相关的因素，不管这些因素随着时间的演变而呈现出何种状态。体系问题研究的迫切性不仅是因为今天系统复杂性增加的挑战，在信息时代的今天，人类的决策经常面临着大规模的数量、高密度交互与关联、长时间的跨度规划问题。在一般系统问题上，其明确的边界与独立的运作能够让人游刃有余地处理，但由这些系统组成的体系表现出“涌现”行为特性却让人对体系问题的处理显得较为棘手，对体系问题的处理需要认识、分析和理解体系“涌现”模式的演化特性。体系方法并不倡导某种工具、方法手段或实践，相反，它追求一种新的思维模式，这种思维模式能够迎接体系问题的挑战。体系研究是多学科的交叉，其相关领域的研究包括系统、系统工程、复杂性、协同性和混沌特征等。   

将上面各种定义综合归纳一下，体系和其他系统的区别在于体系的十大主要特性：1）独立性。组成体系中各系统是独立可用。2）异构性。组成个体的异构性。3）自主性。各系统管理自主独立。4）分布性。各系统分布不同地理位置。5）演化性。关系复杂与演化发展。6）非线性。涌现行为。7）关联性。因素与各系统影响的关联性。8）自组织。系统能自组织。9）适应性。环境适应性。10）模糊性。边界和目标模糊。   

由于在不同体系，如作为系统工程升级的体系、计算机体系、国防用武器体系、企业体系等各有自己的定义，此外它们大多将复杂自适应系统作为自已的基础，Sheard曾经将它们放在一起形成体系的综合定义，如图2所示。