《构思下一代美国防部创新生态系统》美海军最新报告

美国防部（DoD）及其支持性国防工业基地必须以可承受的方式维持我们的长期竞争力。同级对手正试图改变国际秩序的现状，使之对自己有利。为了阻止他们的行动，美国防部须学会以越来越快的速度和规模创造、采用和调整新技术、创新和能力。这就需要开发新的思维模式，制定领导和组织战略，以充分利用指数级的技术发展速度。本研究是对相关研究、理论和实践的元研究，旨在更好地理解和阐明国防工业基地未来面临的挑战、有利的概念构建、领导风格、文化和运营属性、技术、流程和政策，以帮助提供和维持竞争优势。本研究汇集了一系列经验教训、最佳实践和新出现的机遇，为创新生态系统各个层面的新颖运营模式提出了概念性观点。这些模式反映了复杂适应性和预见性系统（CAAS）思维、持续学习和流程改进、创新管理、先进技术以及加速文化变革和转型的领导力和管理战略的理论应用。这些成果提供了概念性观点、视角和心智模型，有助于加快研究、开发和部署先进的综合作战能力，以威慑和击败对手的侵略。

图 3. 通过新兴社交网络建立的 "智慧型国防部采购创新生态系统"（Sentient & Wise DoD Acquisition Innovation Ecosystem via Emergent Social Networks）：用于持续感知、认识、学习、创新、过渡、改进和转型的网络认知生态系统

美国国防部（Department of Defense，DoD）在履行第 10 章和国防战略职责方面面临重大挑战。近邻和同级威胁的崛起显示出侵略性和明确的战略意图，导致全球稳定性下降，全球 COVID-19 大流行病又加剧了这种情况，并造成了破坏稳定的混乱和不确定性。此外，高度竞争的全球市场力量和新兴技术的指数级加速发展也加剧了这些不稳定状况。

为了提供背景情况，《2024 年美国国家安全共同体年度威胁评估》指出："在接下来的一年里，美国面临着日益脆弱的全球秩序，大国之间加速的战略竞争、更加激烈和不可预测的跨国挑战以及影响深远的多种地区冲突使这一秩序变得紧张"。报告还指出，"这种竞争还利用人工智能（AI）、生物技术和相关生物安全、微电子的开发和生产以及潜在的量子发展等技术进步，对影响全球地缘政治平衡的世界性叙事，包括对全球地缘政治平衡内部的影响力，施加更大的影响"。对有争议的空间和颠覆性技术表示了特别的关注，"这些新兴技术的融合很可能会产生突破，从而导致对美国利益的不对称威胁（如先进的无人机）的快速发展，并很可能有助于塑造美国的经济繁荣"（国家情报总监办公室，2024 年；《美国国防工业基地：国会背景与问题》，2023 年）。

为应对这一挑战，2022 年《国防战略》指出，"我们将优先考虑与国防生态系统中的所有国内和国际伙伴协调努力，以加强国防工业基地、我们的后勤系统和相关的全球供应链，防止颠覆、破坏和盗窃"（《美利坚合众国国防战略》，2022 年），2024 年《国防工业战略》提出了一个战略愿景，即协调和优先采取行动，以建立一个与《国防战略》相一致的现代国防工业生态系统"（《国防工业战略》，2023 年）。

创新生态系统被认为是动态的、不断变化的共同进化系统，它既竞争又合作，包括广泛的参与者和贡献机构，其资源、权力和关系模式不断变化，持续受到内部和外部力量的影响。创新生态系统具有明确的系统视角，由扶持性政策和法规、获得必要资本和基础设施的途径，以及通过广泛多样的网络和无处不在的生产关系促进开放、数字化、创新和创业的文化组成，以集体方式实现共同的总体愿景和目标（Moore，1996 年；Oh 等人，2016 年）。

本研究论文是一项元研究，旨在汇聚、抽象和扩展最有帮助的相关研究、理论和实践，以更好地理解和阐明国防工业基地（DIB）的未来挑战、新的和有帮助的概念构建、领导风格、文化和运营属性、技术、流程和政策，从而帮助提供和维持竞争优势。它综合了广泛的见解和观点、经验教训、最佳实践和新出现的机遇，为国防部创新生态系统各个层面的后续探究、反思、对话和审议提供了新的思维模式和概念框架，从而将这些见解和远见整合为一个连贯的整体。

方法

如图 1 所示，本研究涵盖了大量不同但相关的突出研究课题，以帮助构思、开发和构建国防部下一代创新生态系统。我们搜索、审查和评估了每个参考领域的关键术语和文件，同时确定了主要的主题和收获。然后，将这些内容吸收并用于概念化，并整合到大型概念模型中，以反映核心概念。所使用的参考文献反映了一种高层次的整体方法，即扫描广泛的现有文献，以提供新的见解和前瞻性观点，重点改善国防部的创新生态系统。这些研究来源及其发现、主题和概念通过高度抽象和整合的心智模型汇聚在一起，有助于为下一代国防部创新生态系统的设计和架构提供信息。提供综合视觉模型是为了简化现有国防部创新生态系统固有的复杂性，并支持和促成有目的的战略思考、理解和对话，以指导最终的设计概念和架构解决方案。

图 2. 感知与智慧的美国防部采购创新生态系统--用于持续感知、认识、理解、创新、过渡、改进和转型的网络认知生态系统

感知与智慧的国防部采购创新生态系统--持续感知、认识、理解、创新、过渡、改进和转型的网络认知生态学

要构思和构建下一代国防部采购创新生态系统，就必须具备扫描、汇总、评估、过滤、综合和整合不同但高度适用的兴趣领域的能力。国防部创新生态系统是一个极其复杂的概念，如何设想它将会和应该如何发展和出现，以确保我们的国家安全，是我们最关心的问题。应用不断发现和发展的概念、想法和技术，为将生态系统的整体性能提升到一个新水平奠定了基础。今天的复杂性和明天的混乱都需要一定程度的抽象，以获得简单性和概念性的理解，以及预测未来可能提供的内容。图 2 提供了整个采购生命周期的概念化视图，它围绕着使能企业的形成而展开，这些企业在采购生命周期的价值创造过程中作为跨组织边界的协调集体而参与。这些企业利用新兴技术和使能技术，将不同组织要素的价值贡献最大化，同时利用文化要素和成长思维，尽可能地将贡献最大化。感知和智慧是实现北极星愿景的两大支柱。感知，是指感知或感觉的能力，是指利用基于网络的系统和人类的认知能力对环境的敏锐感知，从而使人类/机器意识从本地和远距离的互动中产生。智商企业的概念包括敏捷数据平台、行为数据平台、协作构思平台、分析应用平台和自主决策平台，其敏捷性取决于围绕数据对人员流程和技术的优化。它还被认为具有主动性、无摩擦性、自主性、可扩展性、进化性和突发性。另一方面，智慧代表了认知的最高水平，是广泛而深入的学习和经验的结果，它提供了独特而有价值的视角和背景，能够指导集体行动和行为。Phronesis是实用和利他主义智慧的概念，植根于理论、实践、合理推理和判断之间的相互作用，尤其适用于国防部采购、国家安全及其影响（Massingham，未注明；Nonaka & Takeuchi，2019；Ratzesberger等人，未注明）。

创建一个由高度互动的社会领域所支撑的创新生态，需要对环境进行持续的感知和监测。它促进学习、创业和创新、新技术过渡以及持续改进和转型。适用技术、方法、概念和能力的融合，凸显了可整合到未来状态的设计、架构和运营中的广泛机遇。这为下一代国防部采办创新模式提供了一个模板，供增值审议和考虑。具有重要意义的是，不断发展和新兴的集成数字能力构成了一个高度动态和广阔的网络，作为一个创新生态系统，可以无缝连接和协同企业级活动，从而提供实质性的竞争优势。这一概念模型的一个拟议属性是将所有与国防部采购相关的计划数据聚合和同化到一个基于云计算的通用架构中，并通过平台技术进行实时分析、评估、分发、共享、重用和大规模启用。这样做的目的是提高生态系统级和计划级的响应能力和及时性，提供对当前知识和信息的随时访问，同时识别可提供重要见解和观点的重要模式和关系。数字化和虚拟化采用高保真系统和组织级模型，与国防部采购生命周期的各个环节相连接，为计划协同效应和跨计划的新能力奠定了基础。这些数字和虚拟资产被安置在一个多层次、零信任的安全飞地中，形成了可被视为国防部巨型领域（Fligstein & McAdam, 2012）的东西。

然而，这些努力仅仅是一个起点，不足以认识和应对未来竞争所需的敏捷性、适应性和预见性水平。技术的指数级加速要求人类与机器之间的整合与协同达到超乎寻常的快速水平。在世界各地的智能城市和地区，传感器、数据、算法和计算提供了新的洞察力和前瞻性，以改善运营和提高效率。这些技术能以更快的速度创造、共享、吸收新知识并将其制度化，以前所未有的水平、速度和规模推动整个国防部采购生命周期的进步。要取得这些成果，关键在于采用一种新的模式，有效利用技术进步的力量，简化流程，实现数字化，并强调掌握人力和组织的领导、发展、变革和转型。

在整个国防部巨型网络中，必须降低复杂性，建立协调和结构，以实现最大程度的协作和创新，同时采用精简和灵活的流程，并设计用于持续变革和转型。通过将国防部巨网组织成不同的、高度网络化的协作企业，在多个项目组合内和跨项目组合运作，每个企业都在支持适应性采购价值流方面发挥着独特而关键的作用。选择企业的目的是最大限度地发挥内部协作和协同作用，并提供独特和领先的投入，以增强国防部创新生态系统大规模开发和交付卓越能力的能力。创新生态系统在设计上支持以任务为驱动的创业精神，并持续、全面地强调全生态系统的改进。这包括最佳实践的凝聚、汇聚、综合和部署，并创建支持创新、知识、政策、流程和系统改进的学习活动。

基于能力的评估需要战略情报企业（SIE）的集体智慧来评估全球状况和威胁，需要智囊团和非营利组织的战略思维，需要创造和产生新发现和新发明的科技企业，需要有助于创造和传播新知识和新理解的长期学术研究和教育企业。

在材料解决方案分析过程中，智能需求与资源企业（SR&RE）整合了整个国防工业和作战部队的见解和观点，以支持联合信息与通信技术发展计划（JCIDS）流程，并制定和发布能力发展文件（CDD）草案。SR&RE 利用任务工程和杀伤链对 POR 的备选方案分析（AoA）进行感知、汇总、合并、整理和评估，并将其作为一个持续和迭代的分析过程，从而推动一代又一代的能力发展浪潮，加快范式转变的步伐，在不断发展和新兴的认知环境中将相关企业联系起来，为正在进行的 PPBE 过程建立深刻的理解和共识，并支持可用资源和需求的规划和分配。与最佳做法相比，《国防部替代研究分析评估》强调了在评估过程中采取整体观点的重要性，其中包括确保提供充足的评估团队资源，包括资金、时间和人员，以及在评估之前进行 DOTMLPF 分析。SR&RE 在其 CDD 草案中提供的严谨性、纪律性和基础，必须考虑到对未来的看法、机遇以及威胁，以及与 E-VUCA 战略环境相关的复杂动态和敏捷性，以平衡 TMRR POR 的技术、成本和进度风险（陆军，2021 年；约瑟夫，2021 年）。

TMRR 和 EMD 阶段需要一个智能 RDT&E 企业，作为一个开放的创新和开发环境，利用现有的模块化开放系统架构 (MOSA)、平台和分析技术，包括高保真建模和仿真、迭代虚拟和物理原型、测试和实验，以加速学习、提高理解、降低风险和成熟技术，并完善后续开发的概念和技术。在这些阶段中，学习在 CAAS 环境中得到最大程度的发挥，整个 DIB 参与互动，以支持推动项目发展的关键决策。这时，建立在能力、关系和信任基础上的社会网络至关重要。为降低运营的复杂性，应明确界定整个价值流的流程，清楚阐明期望、角色和责任以及持续改进的措施。在开放和协作的创新环境中，创造简化流程的能力，在这种环境中，价值和创新的竞争至关重要。

技术研究与开发阶段（TMRR）和市场开发阶段（EMD）是核心活动，在这两个阶段，价值将从科学和技术转化为工程化和经过测试的产品。科学和技术转化为工程设计和测试能力的核心活动。这一复杂的过程在设计上，这一复杂过程的目的是在当前和未来的部署环境中，以更具竞争力的新模式取代旧模式。在当前和未来的部署环境中，新的更具竞争力的模式将取代旧的模式。采购战略应考虑如何采购战略应考虑如何最大限度地提高整个国防工业的协作能力和竞争能力，从而在整个国防工业中实现持续的、可负担的和有效的改进。在整个生命周期内进行一系列经济有效的改进。重点应放在应重视测试和评估，以支持持续学习和创新。测试强大的现场、虚拟和建设性测试环境，以模型为基础的环境，以及数字化的员工队伍，都能为测试和评估提供支持。测试和评估可通过强大的实况和虚拟测试环境、基于模型的环境以及数字化员工队伍来实现，以支持更多的迭代设计和测试方法，代表真实的条件和操作。应考虑应考虑新的、新颖的和行之有效的业务模式，包括由政府作为牵头系统集成商和使用灵活的应考虑新的和经过验证的业务模式，包括利用政府作为牵头系统集成商，以及利用灵活和快速的合同，如《其他交易协议协议，以便在整个采购生命周期中最大限度地利用现有的和最经济的能力。在整个采购生命周期中充分利用现有的和最经济的能力。

该模式中的生产和部署阶段由智能生产和供应链企业提供支持，该企业在整个DIB以及智能作战人员DOTMLPF企业中运作，以确保条令、组织、训练、物资、领导和教育以及设施到位，从而支持在作战环境中采用采办系统。智能生产和供应链企业旨在采用下一代工业技术，包括人工智能、数字化、工业物联网（IioT）和工业 5.0 技术，包括生产流程和设施的数字孪生虚拟化，以持续监控和提高生产率和灵活性。智能工厂的概念和功能连接并应用于整个智能供应链，可提供应对未来 DIB 挑战所需的下一代集成能力。实现整个国防工业流程端到端采购生命周期的自动化和简化，对于优化创新和技术转型的速度至关重要。智能作战人员 DOTMLPF 企业为在新能力交付时采用和调整这些能力奠定了业务基础，同时在需要的地方和时间向国防和安全部队提供反馈回路，以充分利用这些能力。这是向用户社区移交能力的最后环节，以利用新的和正在出现的能力。要将这些新的创新系统和技术无缝过渡到先进的作战能力，需要领导层进行重大变革。在前线发挥聪明才智和随机应变的能力，可以为未来的系统开发和交付提供有价值的反馈。

运营和支持阶段由智能准备和维护企业提供支持，以最大限度地降低维护和维持成本，同时最大限度地提高系统准备状态。利用智能技术，包括数字双胞胎、传感器、算法和计算能力，可以支持实时维护和预测规划，最大限度地减少系统停机时间。要了解影响计划内和计划外维护行动的实际性能和可靠性，需要进行广泛的数据分析。这种数据分析对于向系统设计人员和采购规划人员提供反馈至关重要，可确保新知识得到捕捉、编纂、整理、吸收和制度化，成为新的生态系统级理解和考虑因素。

必须将采购生命周期中每个企业内部和跨企业的运作视为一个有机系统，通过传感和数据分析、流程管理、劳动力发展、社会资本、领导力发展以及持续不断的文化演变来不断优化。跨企业的沟通与协作，将整个过程中的参与者联系起来，并促进对话与交流，对于改进和简化流程、建立集体意识和共同理解、调整预期以及优化数据、信息和知识的流动至关重要，是推动自觉合作和改善作战人员成果的文化不可分割的一部分。

图 3 提供了一个国防部下一代行动的心智模型，它通过无处不在的无缝互动，建立在社会关系之上，并通过可渗透的组织边界得以实现。这些跨越不同活动的互动开始让人们对端到端流程、需求和要求、新奇机遇和技术有更清晰的认识，并有助于促进创造性和创新性思维成为一种文化规范。要想在未来取得成功，国防部创新生态系统必须在新知识创造、构思、生成性创新、概念思维以及持续学习和流程改进方面处于世界领先地位。

复杂适应性和预见性生态系统模型 (CAAS)

CAAS 生态系统模型如图 4 所示，旨在持续感知战略和运营环境，并提供必要的背景意识，使组织能够以确保竞争力所需的速度和规模意识到、理解和响应突发信息。通常按组织要素分组的行动者网络负责保持对环境的感知，并在其社会网络中进行互动，以便适应这些感知输入。随着对话和交流的进行，学习和理解不断发展，并决定系统将如何做出反应和采取行动。为了实现 CAAS 行为，社会网络以一种无缝的方式跨越多孔的组织边界进行互动。在 CAAS 结构中，领导力在各个层面都得到承认和认可，而不论其职位高低，领导力取决于增值贡献。这就为促进开放和任人唯贤的环境创造了条件，而这种环境对于有意义的合作、构思和及时应对是必不可少的。这些具有吸引力和包容性的环境是专门设计和部署的，目的是释放人的潜在潜能、协同作用和聪明才智，加快以行动为导向的学习和协作，同时建立社会资本和知识资本。CAAS 提供了一个强大的预测要素，以认识到战略环境的快速变化以及进行必要变革所需的规划时间。CAAS 中的行动者注重掌握自己的认知技能和能力，包括以敏捷和适应的方式学习和思考的能力，以及保持竞争力所需的速度和复杂程度。CAAS 的参与者有能力自我组织，并在开放和信任的环境中促进突发行为。CAAS 以无边界的方式联网，最大限度地获取外部见解和前瞻，促进无所不在的知识创造和共享。CAAS 还是高度动态、多变和不断发展的敏捷组织。它们在设计上不断进行调整，转变运作方式和模式，不断尝试新颖的概念和想法，同时利用竞争优势。CAAS 接受并寻求领导持续的适应、变革和转型，以跟上其战略背景的步伐。

催化新的知识创造、学习和创新能力

为了保持竞争力，组织必须不断创造、传播新知识和创新能力，并使之制度化。如图 5 所示，这些创造和传播能力植根于组织学习和创新，以应对关键挑战和机遇，同时产生关键问题、新想法和新概念。组织可以通过整合研究、开发、测试和评估的关键价值流，以及在预期环境中不断进行试验，并通过促进学习的反馈回路来简化这些流程。新的学习为新理论和新认识的发展提供了信息，而新理论和新认识可以提供竞争优势。新理论和新认识需要双管齐下，才能使组织和正在开发的系统受益。第一条路径是对新理论和新认识进行必要的编纂，使其最易于传播、应用和重复使用。第二条途径是为系统开发和应用提供信息，以提供可在运行环境中测试、验证和确认的新的系统级能力。从这两条路径中获得的洞察力和前瞻性可以反馈到组织的生成操作系统中，以进一步发展下一阶段的理解和能力。