美智库称MOSA时机已到！将颠覆现有模式，大力整合创新技术

原创 学术plus观察员 学术plus 2021-12-14 00:00

2021年11月15日，美国战略与国际研究中心（CSIS）发布文章《开放系统的准备：国防部和国防业界的协调准备情况如何?》（readiness open systems how prepared are pentagon and defense industry coordinate）。文章为美国国防部“模块化开放系统方法(MOSA)”提出总体评估框架，并评估了该系统的准备度。

文章认为，MOSA将改变国防部的武器采购系统，使其更容易整合一系列不同来源的技术。MOSA的成功关键在于协调好政府和业界的多方利益相关者。文章建议遵循涵盖七个维度、三大类别的总体框架，以便集中精力与资源进行布局。

开放系统的准备：国防部和国防业界的协调准备情况如何?

作者：格雷戈里·桑德斯，国防工业倡议小组副主任兼研究员，亚历山大·霍尔德内斯，国防工业倡议小组研究实习生

编译：学术plus观察员   春晓，计宏亮

本文主要内容及关键词

1.“模块化开放系统方法(MOSA)的实施背景：武器的标准化与开行系统可降低开发与整合的交易成本；投资于技术创新比增加国防预算的发展路径更具优势、成本更低；已有成功商业案例可供参考；MOSA将颠覆传统商业模式，该转型将对业界影响巨大

2.MOSA准备情况评估框架：三个类别及其下属七个维度（①沟通与承诺：制定路线图，政府持续承诺并提供可信筹资模式，②创造有利环境：使能投资，建立行业共识，劳动力维护，③商业模式：促进国防工业基础向商业模式转型，扩大供应商基础并纳入商业技术）

3.实施难点：平衡利益冲突，选择开放接口

4.关键分歧：模块化开发深度（细分成八大维度？扩大供应商基础；模块化层次较高则有利于保护商业价值）测试方法分歧

5.结语：尽管存在问题较多，但MOSA的时机已经成熟，值得投入持续的领导力开展部署

内容主要整理自外文网站相关资料

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在商业技术进步和竞争对手加大投资力度的双重驱动之下，国防部(DOD)正试图通过效仿IBM个人电脑或安卓智能手机等商业开放系统来获取新技术，开发“模块化开放系统方法(MOSA)”。同时将采用开放的标准和接口增加竞争，使创新技术整合更加便利。若成功，MOSA将颠覆现有的商业模式。但目前的主要难题是协调各方各界的行动与利益。因此，本文提出一个评估国防部MOSA的准备情况的总体框架，以促进这一转变。

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实施MOSA的原因

MOSA将改变国防部购买武器系统的方式，使其更容易整合一系列不同来源的技术。模块化指的是将系统分割成紧密集成的系统或彼此松散耦合的组件。

1.1 武器的标准化与开放系统

武器的标准化可以追溯到早期工业时代的通用部件。而对于现代复杂的武器系统来说，模块划分虽然很常见，但模块、整个系统和模块本身之间的接口通常是由制造商或集成商拥有的知识产权(IP)和数据权利所专有的。而开放性系统意味着使用关键接口的架构可以得到更广泛的使用。如此，一方面增加了竞争，一方面可以降低开发和整合模块的交易成本。

1.2 需求驱动：投资创新技术

加大创新投资是应对竞争的必然选择。几十年来，国防部一直在追求某种形式的MOSA，但国防部的创新常被商业部门超越。虽然MOSA需要大量的前期投资，且不会立即为国防经济创造效益，但在中国经济持续增长的背景下，相比于增加国防预算，投资于创新技术是一条更可持续、更具优势、成本更低的发展之路。

1.3 已有商业应用的成功范例

商业领域有许多MOSA系统的成功范例：

通信技术行业，从IBM个人电脑的兴起到USB标准，再到安卓智能手机，开放系统可谓无处不在。

汽车行业的GENIVI联盟和AUTOSAR实现了更大程度的汽车软件标准化和重用。

航空航天领域，开放式集成模块化航空电子设备在军事和商业领域同时发展起来，空客380和波音787都使用了这种设备，前者声称“将处理器单元的零件数量减少了一半”，后者则减轻了“2000磅”的重量。

商业上的开放系统表明，MOSA已有实例可供学习模仿。比如以太网就是政府直接使用的一种商业标准的一个例子。然而，军事规范与商业方法有冲突之处，尤其需做调整以解决网络安全问题。因此，行业机构是否愿意投资于建设体系架构、调整系统与其组件以适应新架构，都取决于他们对政府的MOSA方法是否有信心。

1.4 创建衡量指标以促进MOSA的普及使用

衡量MOSA的普及程度需要一套固定的指标，但标准制定进展较慢，可衡量项目开放性的工具也很少公开。比如早期的《采买报告》称，由于衡量标准发布速度太慢，暂无法对MOSA进行评估，此外还需考虑到衡量标准须为每个项目目标量身定做，该进展难免耗时长久。

早期的采买报告(Selected Acquisition Reports，简称SAR)，是主要国防采买计划(MDAP)一类采买类别(ACAT I)的综合摘要，国防部长需定期向国会提交该计划。

鉴于以上背景，在大范围中部署MOSA的最佳机会转瞬即逝，因此本文更加关注MOSA的整体准备情况，而非单个项目的进展情况。

更重要的是，MOSA颠覆了一些传统的商业模式，并要求政府和行业在制定和实施标准方面进行一定程度的合作。这场重大转型的成败将决定业界的后续反应——是投资于MOSA，还是袖手旁观，甚至破坏规则，都取决于企业能否从中获得回报。

本文提出的评估框架将从七个维度，三个类别衡量MOSA准备情况，其中每个类别都涉及到政府、行业、技术与商业多个主体，从而为MOSA布局提供更多参考。

第一类，沟通和承诺

包括政府和行业专家之间的知识共享、解决不确定性、接收行业和用户的反馈，并建立长期信心。该类别下有两个维度:

【维度1】共商未来路线图

政府与行业沟通关于可实现的第一次迭代和未来路线图，属于系统工程问题，即：确定选择何种开放接口（open interface）将提供最大利益，例如确定哪种技术的升级周期将产生最大的能力。

【维度2】可持续承诺与筹资模式

政府需发出对MOSA目标的可持续承诺，并提供可信的筹资模式。政府传达这一信息最有力的方式之一是通过预算表明信息将如何转化为资源，用于可部署MOSA的系统和流程。

第二类，有利的环境

主要指为特定项目的投资提供有利的环境的MOSA基础设施与专业知识，通常由政府主导，同时也依赖于行业的主动参与，该类别下有三个维度:

【维度3】使能投资

国防部与企业对于MOSA使能者的投资，由于MOSA的许多优点无法在单个项目上体现，因此，国防部和各部门必须统筹全局，在项目中进行协调和知识共享。

【维度4】建立行业共识

政府与关键推动者要进行跨平台标准开发，因此政府与行业的密切合作不仅局限于单个主要承包商，还要与来自多个层面的竞争对手进行合作，建立并维持与行业的共识。

【维度5】获取技术专长

获取和维护员工的业务和技术专长，即维护劳动力。工作人员将面临技术挑战，包括：设计和维护开放架构，掌握不断发展的新标准，适应学习迭代的、基于软件的方法。

第三类，商业模式

该类别强调了商业模式的变化，即从传统收购转型为开放的商业标准，同时考虑国防收购的独特性。包括两个方面:

【维度6】促进国防工业基础向商业模式转型

该维度涉及国防工业基地向MOSA过渡的具体模式。在这些模式中，奖励投资将不依赖于在锁定供应商的维持阶段获得的利润。此外还需有效地结合新的优势，如：通过标准化扩展市场，并在整个项目生命周期中增加更多竞争的机会。

【维度7】扩大供应商基础并纳入商业技术

第七个维度将MOSA的参与者扩大至非传统和低端企业，同时也将更多地采用商业技术。以上两种情况都需对收购方式进行调整，以确保实现工业基础更具包容性的目标。 

3.1 协调利益相关者，平衡利益冲突

在国防采购中实施MOSA的困难在于大量实体的过渡需要协调更多的利益相关者。相比之下，私营领域的利益协调一般由一家公司领导，或是由少数关键参与者推动。MOSA重在协调，尤其需要政府和行业内部共同行动平衡其利益冲突，从而尽量避免为短期利益而放弃MOSA目标、或是供应商为了提高自身地位而降低开放性等问题的出现。

3.2 选择开放接口

开放接口的选择是协调问题的第二个方面。标准的选择需要权衡利弊，不同的军事服务需求需要针对不同的任务进行优化，因此，操作环境标准化可能导致难以同时满足专业性与便捷性。尽管所有供应商都有从MOSA中盈利的可能，但如果无法有效地保护知识产权和数据所有权，供应商也很难参与投资或投标。

业界一个重要的争论点也值得关注，即：开放接口在系统中的介入深度如何掌控？更具体来说就是：模块化应该做到什么程度？

 如果将模块化程度进一步加深，则意味要从子系统（如通信系统）细分到到组件（如天线），最终必将导致软件和硬件的分离。

4.1 模块化深度开发：第八大维度

模块化的情况依赖于多功能硬件，比如海军潜艇项目执行办公室早期开放系统。它的成功有赖于牺牲传统的方法，允许使用商业处理器，加快技术插入。一名与会者还提到了美国陆军的C5ISR/EW模块化开放标准套件 (C5ISR/EW Modular Open Suite of Standards, 或CMOSS)，其特点就是包含多功能组件。对于支持模块化的人来说，它可以另辟为第八大维度。依托模块化，可以引入更大的传感器市场或处理器等零部件市场来扩大供应商基础。

4.2 模块化层次较高：利于运作并保护行业的商业价值

这一观点遭到了一些人的反对，他们认为模块化层次更高才能更好运作，系统细分会破坏行业投资的商业价值，因为IP的空间更小了。这种观点认为，商业子系统——通常由同时生产国防和民用产品的公司生产——将被更深层的标准一分为二，使其失去对政府的销售吸引力。对于其他参与者来说，模块化程度与MOSA的准备程度是直接相关的，系统深度细分的适用性取决于具体领域和具体MOSA目标。

4.3 测试方法分歧

对测试方法的讨论之中也有类似的意见分歧。一些专家强调，除测试单个组件外，端到端测试也很重要。这也引发了对集成视觉增强系统（IVAS）项目的批评，认为IVAS虽然达到了测试目标，但并未得到军事终端用户的认可。

早期测试有时会针对用户反馈做出重大的改变，这也正是MOSA系统成功的关键。深度模块化的倡导者主张采用开放的集成模块化航空电子模型（open integrated modular avionics model ）和增量认证（incremental certification），这两种方法都在民用航空中得到实际应用，被证实对达成快速升级周期至关重要。此外，在MOSA之下，政府工作人员对于集成的作用确有增加。

MOSA准备情况涉及范围较广，涵盖多个技术集团与国防部客户群。然而，随着参与者数量增加，协调问题也变得棘手。本文题提出的评估框架（三个类别和七个维度）提供了一种系统思考问题的方式。尤其可为新项目中设定的MOSA目标提供参考与评价标准，以方便他们确定重点领域开展工作，从而有助于实现公共开放标准，进而促进传统工业基础向商业模式转型。

然而，本文没有针对“如何模块化”进行研究，部分原因是MOSA系统过渡可能败于细节的风险。即便成功，也可能存在诸多问题，如：MOSA的过渡情况分布不均、需要自我迭代以跟上不断发展的技术、许多指标不适用于大型企业……尽管如此，MOSA的时机已经成熟，值得投入持续的领导力开展部署。

（全文完）