薛惠鋒：用錢學森系統工程思想，助推網信軍民融合深度發展

世界因聯通而精彩，萬物因聯通而有靈，科技因聯通而繁榮，文明因聯通而飛躍。從古到今，縱橫世界，人與人交流涌現出“語言”，物與物交換涌現出“貨幣”，“人、機、環境”深度交融涌現出“互聯網”、網絡的發展應用，蘊含著“互聯互通、共享共治”的巨大力量，昭示著“信息一通、文明傳承”的永恆邏輯。

網絡安全和信息化領域是全球研發投入最集中、創新最活躍、應用最廣泛、輻射帶動作用最大的技術創新領域，是軍民融合發展的主戰場和制高點。民用逐步取代軍用領域，成為網信技術創新的“開路先鋒”，並展現出巨大的軍事應用前景。從人機圍棋大戰、無人駕駛汽車、智能機器人到虛擬現實，都展現出民用新技術用於軍事領域的無限空間。迫切需要在這些關鍵領域，發揮好民間企業作用，形成軍民融合深度發展的典型示范和引領帶動作用。

“通古今之變化，才能發思想之先聲”。早在信息革命孕育的萌芽階段，人民的科學家錢學森同志就以宏大的歷史視野，洞察人類科技革命和產業變革規律，總結了人類歷史上已完成的四次產業革命，大膽預言了第五次產業革命的光輝前景——由信息技術的技術飛躍，帶來的生產力、生產關系和整個社會的大變革。他以著眼長遠的戰略性，最先推動把情報和信息工作上升到國家層面，在上世紀50年代，就納入到我國首個中長期科技規劃。他以引領時代的前瞻性，最先預見了互聯網的產生，在上世紀70年代，就提出了“建立聯通全球的情報信息網”的宏偉共享，並上升到產業革命的戰略高度。他以化知為智的科學性，最先倡導用系統工程的辦法解決海量數據分析的問題，提出“從定性到定量的綜合集成研討廳”體系，認為它是實現“數據活化”，向“智慧”躍升，是互聯網為我所用的根本和唯一方法。錢老在數十年前的真知灼見，仍舊閃耀著真理光輝，在新的歷史時期，煥發出勃勃生機和強大生命力。

1991年，國務院、中央軍委授予錢學森“國家杰出貢獻科學家”榮譽稱號。這是共和國歷史上授予中國科學家的最高榮譽，而錢學森是這一榮譽迄今為止唯一的獲得者。在頒獎儀式后，錢學森說過這樣一句話：“‘兩彈一星’工程所依據的都是成熟理論，我只是把別人和我經過實踐証明可行的成熟技術拿過來用，這個沒有什麼了不起，隻要國家需要我就應該這樣做，系統工程與總體部思想才是我一生追求的”。錢老一生十分謙恭、從不自詡，但對系統工程、對總體設計部思想，他十分自豪的稱之為“中國人的發明”、“前無古人的方法”、“是我們的命根子”。

錢老所說的系統工程思想，恰恰是他在美國20年奠基、在中國航天近28年實踐、晚年近30年學術研究所形成的智庫撒手锏，是“錢學森智庫”的核心思想。早在20世紀50年代以前，錢學森在美國取得的研究成果，已經使他蜚聲世界。他第一個促進了火箭噴氣推進技術在航空領域應用，為第二次世界大戰的勝利作出了貢獻。他第一個提出“火箭客機”的概念，為世界上首個航天飛機誕生奠定了理論基礎。他第一個提出了“物理力學”，這一全新學科促進了量子力學、應用力學、原子力學的發展。尤為重要的是，1945年，錢學森作為美國國防部34人科學咨詢團的重要成員，而且是唯一的非美國裔成員，執筆撰寫了《邁向新高度》報告13卷中的7卷，以及大部分的技術附錄。這一報告勾畫了美國火箭、導彈、飛機未來50年的發展藍圖，被譽為奠定美國在軍事領域絕對領先地位的基礎理論之作。美國陸軍航空兵司令亨利•阿諾德專門致信錢學森，對其杰出貢獻給予充分肯定與贊揚。后來，曾准確預測抗美援朝、蘇聯解體的頂級智庫蘭德公司（RAND），即肇始於錢學森所在的國防部科學咨詢團。可以說，錢學森不僅是導彈和航天飛機的創始人之一，也是現代智庫的創始人之一。錢老早期的重要著作《工程控制論》，雖然艱深難懂，但不乏許多顛覆性的思想，例如，“用不完全可靠的元件能夠組成高可靠的系統”，被認為是現代系統科學的開山之作，引起了世界科技界、哲學界的廣泛關注，被譯為多種文字。1960年召開的國際自動控制聯合會代表大會上，與會代表齊聲朗誦《工程控制論》序言中的名句，以表達對錢老的敬意。

錢學森傾注畢生智慧建立的一整套思想、方法、工具體系，造就了今天“錢學森智庫”。它跨越時空、超越國界、富有永恆魅力、具有當代價值，是名副其實、當之無愧的中國創造。如何運用錢學森智庫思想，維護網絡主權、掌控數據主權，推動網信軍民融合發展的新跨越，需要在戰略、戰役、戰術上統籌考慮。

一、戰略上：佔領“制高點”，掌控“四權”

網絡是數據的“路”，數據是運行在網絡上的“車”，而數據所承載的現實本體，就是為一個國家、一個企業、一個家庭所有的“車載物品”。實現網信軍民融合的根本目的，是為了集成軍、民領域的創新成果，打造服務政府治理、軍隊作戰、企業創新的“數據大腦”，以“制數權”掌控“制腦權”。同時要看到，作為數據載體的“互聯網”的主權不在我們手中。而沒有“路”的自主，跑在路上的“車”就沒有安全保障，必須以“制網權”來保障“制數權”。而在“大航天”時代，掌控“制天權”又是“制網權”的重要前提。因此，以“制天權”保障“制網權”，以“制網權”掌控“制數權”，以“制數權”獲取“制腦權”，是網信軍民融合深度發展的必然邏輯。

（一）“制天權”決定“制網權”

沖出近地軌道的束縛，開發更高更遠的太空，是人類文明發展的大勢所趨。美國國家空間委員會會議，提出了美國將重返月球，並以此作為載人火星及以遠探索的基地，確保美國“再次領先”。有人說，如果全球70億人都過上美國人的生活，需要4.5個地球的資源。太空得天獨厚的位置資源、理想潔淨的環境資源、取之不盡的礦產資源，已經使其成為各方追逐、競相掌控的目標。今天的航天與數百年前的航海一樣，是人類探索未知世界、拓展生存空間的歷史必然，一定會深刻改變世界的政治版圖、地緣格局、社會形態。500年前，我們不幸錯失了大航海時代。如果我們再次錯失“大航天時代”，近代史上落后挨打的種種苦難，就會再次重演。飛出地球搖籃，實現星際航行，在茫茫宇宙找到新的家園，這是人類永續發展的必由之路。

“善攻者動於九天之上”，“制天權”在很大程度上決定了“制網權”。特別在國防和軍事方面，“數據流牽引指揮流”的未來戰爭形態，根本上依賴天基系統的信息支援。從國外看，目前，美軍70%以上的通信、80%以上的情報偵察與監視、90%以上的精確武器制導都依賴衛星系統。近年來，多國大力發展微小衛星以及編隊飛行技術，以組成陸海空天一體化綜合信息應用系統，進一步縮短作戰信息的獲取、融合和分發時間，力爭在全球信息優勢方面拉大與對手的“代差”。可以說，沒有太空安全，就沒有網絡、海洋、經濟、國防、軍事安全﹔沒有天基信息系統，就不可能在網絡空間主權的維護中掌握主動權。

（二）“制網權”決定“制數權”

由於互聯網源自美國這一歷史原因，我國網絡空間領域關鍵基礎設施、核心技術、重要產品無法自主可控，使我國數據主權面臨著重大現實威脅和潛在挑戰。

一是“心臟中樞”受制於人。互聯網13台根服務器中，唯一的主根服務器在美國，12台輔根服務器中有9台在美國。美國對互聯網域名解析工作的主導，導致了全球數據對美國單向透明。二是“骨干樞紐”尚難自主。國外的路由器、交換機設備制造商，在我國骨干網核心節點，特別是在一些關鍵領域和行業中，佔有極高市場份額。三是“末梢神經”廣被滲透。外資企業佔據了網絡終端設備的龐大市場份額。這些企業有時會迫於壓力與美國情報部門合作，運用其產品和服務的便利條件，獲取政府、企業和個人的敏感數據。四是數據跨境監管制度滯后。跨國企業在不同國家分支機構之間傳輸海量商業數據，帶來數據跨境流動安全的問題。

解決這些問題，不僅要完善數據分等級保護、數據跨境監管等制度，更要構建天地一體、自主可控、穩定運行的網絡，提高非常時期的網絡基礎設施抗摧毀、抗打擊和自我恢復能力，把網絡主權、數據主權牢牢掌握在自己手中。

（三）“制數權”決定“制腦權”

大數據時代，數據是治理體系和治理能力現代化的基礎性戰略資源。無論是激發經濟活力、重構社會形態、再造企業范式、創新政府治理，都需要掌控和處理規模龐大、標准不同、結構復雜、類型眾多、層次繁復的數據資源。此外，系統之間、層次之間、地域之間、行業之間存在復雜的數據交互和關聯關系，加之“人”的因素的介入，使這一系統更為復雜，是典型的開放的復雜巨系統。隻有掌握“數據治理”的科學方法和有效手段，才能掌控“制數據權”，才能為國家、政府、企業的治理構造智慧化的“數據大腦”，真正實現全面感知、科學決策、實時反應、綜合協調、指揮控制。構建“從定性到定量的綜合集成研討廳體系”，打造“人機結合、人網結合、以人為主”智慧化系統，是用“制數權”掌控“制腦權”的有效方法。“從定性到定量的綜合集成研討廳體系”的運用，將實現跨層級、跨地域、跨系統、跨部門、跨行業綜合集成，推動工程系統、政策系統、社會系統“從不滿意狀態到滿意狀態”的綜合提升，從而實現“數據到決策、數據到研發、數據到生產”的顛覆性創新。

二、戰役上：加速“一體化”，實現“三合”

從體制機制、政策法規、創新環境來看，網信領域軍民“兩張皮”的總體格局尚未打破，存在融合意識不強、運行機制不暢、政策法規滯后、軍地資源分散等突出問題，制約了網信事業發展和網絡強國建設整體目標的實現。

（一）“跨部門”的頂層統合

需要進一步健全網信軍民融合領導體制，統籌協調軍隊、政府的網信職能部門、專業機構，形成“權威機構協調統管，軍民領域各部門具體承辦”的機制，在態勢感知、信息搜集、應急響應、犯罪預防、網絡作戰方面，實現軍民資源共享、協同配合、高效運轉，從根子上破解“九龍治水”的局面。

（二）“跨政企”的信息融合

需推動軍隊專門力量、政府專業力量、民間網絡企業、社會專業人才深度聯合，構建“政企聯合、軍民一體、民有軍用”的大規模網絡信息體系、全領域網絡安全體系。充分利用民用網絡信息資源、網絡安全成果，形成共同維護網絡空間安全的強大合力。

（三）“跨公私”的創新聯合

從國內看，隨著“大眾創業、萬眾創新”時代的到來，創新創造的門檻不斷降低，網信領域民間企業的技術水平，許多已經超過軍工行業。需要推動軍民領域高效協同創新，發揮軍事需求對技術創新的牽引作用，選准制高點、突破口、戰略前沿，部署一批軍民兩用研發計劃。需進一步暢通軍民供需信息發布渠道，有序擴大軍品市場開放，推動創新鏈、產業鏈、價值鏈的有機融合，讓網信領域“生產力增長”和“戰斗力生成”相互促進、相得益彰，建立軍事優勢和經濟優勢的良性循環。

三、戰術上：構建“星融網”，破解“四難”

推動網信軍民融合，在技術層面，當務之急是構建“天地一體、自主可控、穩定運行”的“星融網”。這不是要搞一個地面網絡的補充，而是要從根本上實現對互聯網的替代﹔不是要融入互聯網，而是要搞一套我們自己的設施、協議、系統，進而逐漸實現世界信息網絡從“美國中心”向“中國中心”轉變。

為確保主權在我，“星融網”主要具備6個特點：一是基礎設施方面：利用天基網絡，實現鏈路可控﹔二是網絡協議方面，滿足兼容統一，制定自有規則﹔三是系統構成方面，統籌天空地海，實現多維一體﹔四是網絡結構方面，著眼自主運行，實現靈活拓展﹔五是服務性能方面，滿足功能多樣，實現高度智能﹔六是長遠目標方面，覆蓋全球全域，並向深空拓展。要做到以上六條，是一項艱巨的挑戰，在技術層面，至少需要解決組網協同、信息傳輸、數據融合、仿真驗証四個難題。

中國航天系統科學與工程研究院（中國航天第十二研究院，以下簡稱十二院）肩負著中央賦予的“建設錢學森智庫﹔支撐航天、服務國家﹔成為軍民融合產業平台建設抓總單位”三大使命，是中國航天的五大總體：即：智庫總體、情報總體、數據總體、網絡與信息化總體、軍民融合產業化推進總體。十二院是我國第一台大型集成計算機的應用單位，開通了我國第一條國際互聯網專線，建設了中國第一個實現全國聯網的計算機網絡，是中國網信軍民融合聯盟、國家兩化融合創新推進聯盟、中國衛星全球服務聯盟、中國電子商務聯盟等國家級平台的依托單位。十二院獨有的平台優勢與核心能力，能夠為“星融網”建設和應用，提供系統性、安全性、有效性、可靠性的解決方案。

（一）組網協同的“系統性”

組網技術是保障一體化網絡信息安全可靠傳輸的關鍵基石。盡管採用“骨干+接入”的機制普遍得到了認同，但是對“星融網”這樣一個復雜巨系統來說，體系架構設計的好壞決定了系統的可靠性、抗毀性、服務能力、通信效率。例如，高軌骨干衛星如何布局，星間鏈路如何設置，地面網絡如何布點，需要運用系統工程的思想，加強總體設計。錢學森為十二院打造了一整套智庫方法工具體系，鑄就了“從定性到定量的綜合集成研討廳”體系框架，形成了“專家體系、知識體系、機器體系”相互融合的錢學森智庫基礎設施。十二院在“三大體系”的基礎上，完善形成了錢學森智庫“六大體系、兩個平台”，即“思想庫體系、數據情報體系、網絡和信息化體系、模型體系、專家庫體系、決策支持體系，以及機器平台、指揮控制平台”。無論是“載人航天飛船方案”的提出，還是“國家民用空間基礎設施發展規劃”的研究論証﹔無論是《中國的航天白皮書》，還是多個航天發展五年規劃，十二院及其前身都發揮了重要支撐作用。錢學森智庫“六大體系、兩個平台”，能夠為“星融網”的系統規劃、系統設計、系統建設、系統管理，提供科學有效的方法支撐。

（二）信息傳輸的“安全性”

從物理層到應用層，“星融網”都存在安全隱患，並呈現出與地面網絡不同的安全特征，信息安全保障的任務艱巨。例如，無線傳輸特性、復雜組網結構、軟硬件設計和實現缺陷、空間環境惡劣等特點，使“星融網”容易受到竊聽、假冒、信息重放、物理損傷等手段的攻擊和破壞。此外，由於地面設備、衛星和其他航天航空設備距離較遠，相互之間通信時延較大，通信鏈路也容易受到來自外界的干擾（如宇宙射線、電磁信號等），可能會加大信號傳輸中的錯誤率。十二院在星間、星地數據傳輸方面，利用幀間編解碼處理技術，可以在很大程度上確保“星融網”數據傳輸的無損、實時、安全。

（三）數據融合的“有效性”

十二院擁有相關領域“國家工程實驗室”、“北京市重點實驗室”，以及300台存儲、處理能力較強的服務器集群，通過建設錢學森數據推進實驗室、綜合集成仿真與演示實驗室、中國工程院工程科技知識中心（戰略性新興產業中心、航天中心），形成了“從數據到決策”的知識發現、情報獲取、仿真推演、效能評估能力。十二院在長期支撐航天型號任務以及地方智慧工程的建設中，具備了“空天地海”一體化信息集成能力，致力於推動從數據本體到數據衍生問題的技術創新，能夠在數據採集、評估、辨偽、清洗、存儲、傳輸、融合、應用等各環節，支撐“星融網”跨軍民、跨行業、跨領域的海量數據的應用。

（四）仿真驗証的“可靠性”

“星融網”的建設，是高技術、高投入、高風險、高效益、長周期的重大工程，必須依靠仿真驗証這一科學、經濟的手段，最大限度地提高設計的可靠性。隨著研制周期不斷縮短、性能要求不斷提升、系統規模和復雜度急劇增長， “基於模型的系統工程（MBSE）”正在仿真驗証中發揮越來越重要的作用。這一方法正在被NASA、ESA等國外航天管理部門廣泛嘗試和採用、十二院是國內MBSE理論和實踐的最早探索者之一，並航天型號研制中進行了推廣應用。十二院將建立陸海空天大時空尺度空間信息網絡仿真與測試平台，為“星融網”需求分析、功能設計、各階段仿真驗証等提供一整套方法工具，縮小理論研究與實際應用之間的差距。

結束語

錢學森的系統工程思想，縱橫東西方、跨越幾千年，是“中國人的發明”、“前無古人的方法”、“是我們的命根子”，預示著第二次文藝復興的光明前景，引領著網絡強國建設的時代腳步。“有緣千裡來相會”。我們因網結緣、以網聚人，也必將以人匯智、以智興網。讓我們以“巡天遙看一千河”的高度，達到“接萬物以通天下”的廣度，促進網信事業開辟新天地、標注新高度，為網信軍民融合發展做出更大貢獻。

（作者：薛惠鋒 中國航天系統科學與工程研究院院長）

（來源：《網信軍民融合》2018年5月）