新兴技术影响着包括澳大利亚国防军在内的许多商业和军事组织的运作。当前的能力开发流程以系统工程原则为基础,重点关注能力差距而非机遇,往往只能带来渐进式改进,而无法带来变革性变化,从而产生新的能力和流程。此外,传统系统工程的框架将能力等同于产品,从而导致了单一技术的 “炉灶式 ”流程。相比之下,本论文中介绍的研究旨在设计一个方法框架,用于开发系统的、技术驱动的能力概念,将能力视为复杂系统的新兴属性。本研究借鉴了系统思维和多方法运筹学方面的知识,设计了方法框架,并在多案例研究中的五个概念开发研讨会上对其进行了应用、评估和完善。

研究结果支持在概念开发过程中减少对当前流程的关注、使用缓解边界的步骤来改进想法的产生以及技术使用案例的演变。研究发现,较高层次的作战概念比较低层次的战术概念更为复杂;包括补给在内的循环过程产生的概念具有更高的动态复杂性。影响的激发受可用时间和讨论提示的影响。重要的是,最好从能力而不是技术的角度来构建概念,因为能力是由多个相互作用的技术要素促成的。这一点在技术生态系统图这一新颖的形式主义中得到了体现,它将能力选项的讨论重构为技术分组所产生的能力效应。

对于寻求设计现实干预措施的运营研究人员来说,本研究展示了一个可追溯的方法论演变过程,并将边界批判作为分析透镜加以改进。对于能力开发人员来说,这项研究为探索新兴技术带来的机遇提供了一种适用的方法,旨在补充现有的能力开发流程。技术生态系统的形式主义为重新构建能力开发的整体框架奠定了基础,强调能力要素的整合、维持和长期管理。

第 1 章(引言)概述了研究项目的背景和动机。它概述了主要研究目标、研究问题和子问题、贡献以及论文结构。

第 2 章(能力开发的背景驱动因素和当前方法)是文献综述的第一部分。对当代能力开发背景驱动因素的分析凸显了两个截然不同的趋势:利用不同市场新兴技术带来的机遇的必要性日益增强,以及能力开发项目的复杂性日益增加,这就要求从系统的角度看待能力。在研究当前的能力开发方法时,文献综述侧重于影响早期投资决策的 “概念 ”阶段。目前的方法以传统的系统工程框架为基础,主要以需求驱动和还原论的方式进行讨论。已确定的方法论差距在于缺乏一个成熟的方法论框架,以开发系统的、技术驱动的能力概念。第 2 章接着讨论了 STSE 和 SoSE 这两个新兴领域在将系统思维引入当代能力开发工作方面的主要概念贡献。由于缺乏经过实践检验和完善的成熟方法框架,因此本研究项目的动机就在于此。

第 3 章(设计方法论框架的多种方法回顾)着手研究可用于开发灵活方法论框架的可能方法,以支持系统、技术驱动的能力概念的开发。多方法方法的论点引出了对运筹学中多方法干预的理论和实践的讨论。第 3 章讨论了作为方法选择理论基础的元框架。对批判性系统思维和多元化的关注促使我们选择杰克逊的 CSP作为研究设计和能力概念开发干预结构的指导性元框架。为了指导最初的干预设计,第 3 章讨论了系统设计、问题结构化方法(PSMs)、横向思维和情景规划等领域的相关方法。第 3 章最后总结了拟议的方法框架,概述了基础范式、方法原则和相关方法实例。

第 4 章(方法开发与研究设计)以第 3 章所述的方法框架为基础。第 4 章的第一部分对几种相关方法进行了批判性评估,评估内容涉及这些方法与任务和环境的契合度、主持人的经验、优势和劣势。这一评估为制定初步干预设计奠定了基础。第 4 章的其余部分概述了以批判性系统思维为基础的研究方法。第 4 章讨论了边界批判作为一种分析视角的新颖应用,它为研究子问题和干预设计的迭代完善提供了逻辑结构。多案例研究的研究原则指导着数据收集和分析策略,从而能够在五个真实的概念开发研讨会中采用整体方法来研究多个相关变量。

第 5 章(结果和跨案例比较分析)总结了五个真实能力开发研讨会的研究结果。第 5 章的第一部分以顺序和整体的方式概述了工作坊的成果,将成果与工作坊步骤相对应,并描述了随后完善干预设计的逻辑。第 5 章第二部分对相关变量进行了跨案例比较分析,包括干预效果的定量和定性指标,以产生预期成果。这包括产生想法的数量指标、产生概念的复杂性和新颖性指标、激发影响的数量指标和复杂性指标以及参与者的反馈指标。

第 6 章(研究结果)将研究结果与根据干预设计边界批判(见第 1.4 节)制定的六个研究子问题联系起来。特别是,本章利用客观的有效性指标和参与者的定性反馈,追踪了干预设计中的特定系统边界决策对干预在产生想法、发展能力概念和激发新兴技术潜在影响方面的有效性的影响。通过这种数据分析,可以对迭代改进进行透明追踪,从而得出最终推荐的干预设计。第 6 章进一步概述了技术生态系统新形式主义的发展,作为案例 3 和案例 4 的额外数据分析步骤,它有助于将围绕能力选项的讨论从单一技术重新构建为相互关联的技术元素组。

第 7 章(验证框架)探讨了在实际系统干预中验证研究结果所面临的挑战。本章概述了多方法 OR 中既定的有效性原则,并结合案例研究的原则,提出了验证框架。第 7 章根据验证框架对研究设计和研究结果进行了详细评估。关于外部有效性的讨论概述了研究设计和研究结果中可推广到其他领域或具有特定特征和目标的其他组织的方面,以及在未来应用中需要根据具体情况进行调整的方面。根据既定的方法就绪程度(MRL)量表(见附录 A),对拟议方法框架的成熟度进行了评估,以显示进展情况。

第 8 章(讨论)将研究结果纳入能力开发和多方法 OR 的既定文献和流程中。第8章讨论了本研究对这两个领域的理论和实践的贡献,并将其与原创性声明和进一步工作的建议联系起来。如第1.5节所述,这些贡献主要集中在新的思维框架上:在能力发展方面,采用了系统性视角;在多方法OR方面,展示了以新颖的分析视角为基础的方法论演变的透明方法。本章还为实践者提供了一份实用注意事项清单,以及一份量身定制的文件记录协议,以促进多种方法研究的可恢复性。

第 9 章(结论)综述了研究目的、研究设计和研究结果。第9章将研究结果与能力开发和多方法OR研究中的原创性贡献相结合,从能力开发者和多方法OR实践者的角度简要总结了进一步的研究方向和结束语。

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