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以空军为首当其冲和示范引领，美军正在向世界级科技巨头看齐打造超一流的软件开发组织，在Kessel Run实验室的示范带头下，美军的软件工厂（Software Factory）遍地开花。专业执行军事任务的军人来开发软件？美军这下的是什么棋？ 起因
早在2009年3月，美国国防科学委员会在研究国防部信息技术采办政策时指出，传统的国防部采办过程太长太繁琐，无法适应大多数IT系统的需求，需要不断变化和升级。工作组建议采用单独的流程采办信息技术系统。2010年，一份关于国防软件生产力的研究报告指出，国防部持续依赖软件能力来完成其任务，必须在一些重要领域超越主流能力，在其他领域可以从商业成熟产品中获益。2017年2月，软件工程研究所调研了美国国防部软件维护生态系统，指出国防部已经处在一个关键转折点上，它需要处理这样一个现实，即软件维护不是关于维护，而是关于生命周期的连续系统和软件工程，以演进软件产品基线。报告建议改变软件采办范式，以实现应对快速变化的技术环境所需的创新，特别是通过对人力资本的投资，更好的软件维护性能度量，以及对软件组合更好的可见性。软件在防务系统中的重要性与日俱增，现代化水平越高的军队越离不开软件。美国国防部和美军运营和使用的所有物体中都有软件。软件现在定义了军队遂行任务的关键能力，以及感知、共享、整合、协调和行动的能力。软件驱动了武器系统、指挥控制和通信系统、情报系统、后勤系统以及各种基础设施。软件驱动了行政部门和作战部门的业务流程和组织流程。在网电域作战，部队的态势感知以及对抗、防御和应对威胁的能力都将基于软件能力。在这个作战域，软件既是使能者，也是作战目标。随着军用系统越来越网络化和自动化，随着自主系统变得越来越普遍，随着作战变得越来越依赖于机器学习和人工智能，美军维持压倒性优势的能力直接与部署和维护比对手更好、更智能、更有力的软件的能力挂钩。防御新型物理学和动力学武器的能力，诸如高超音速、高能武器和生物武器的能力也将基于软件能力。当新威胁发生时，需要立刻几乎同时地识别并作出反应。美军即时识别并响应这些新威胁的能力取决于开发并推送由软件定义的新能力，软件升级足够快，才能以在时间尺度上大大超越对手的水平来应对这些威胁。
美国国防部认为美国软件能力的领先地位受到不可忽视的挑战，“背锅的”依然是中国。按照美国国防委员会报告中的说法，如果坐视不理，技术风险在短期内就会转化成战场失败。如果对手的软件能力更强，就有可能更快的开发出新能力，并持续的更新升级，从而获得更快的防卫反击速度，如果对手的算法和人工智能技术更先进，就有可能在系统与系统的对抗中取得决定性的优势。如果对手的网络能力更强，就有可能关闭我方网络，在我方网络制造混乱，窃取机密，而我方甚至无力留下证据。总之，如果不能尽快做出改变，美军在工业时代积累的国防技术优势将在不到十年的短期内荡然无存。开发、采办、保证、部署和维护软件的能力居于国防事业的中心位置。美国面临的威胁正在以越来越快的速度发展变化，国防部适应和应对这些威胁的能力如今取决于快速地开发软件并将其部署到战场的能力。目前的软件开发方法是国防部的主要风险来源，它耗时耗资，使作战人员因为未能及时获得确保任务成功所需的装备而承担无法接受的风险。
基于这样的认识，以国防科学委员会和国防创新委员会的两份报告为蓝图，美国国防部和整个美军迅速开展了软件采办转型。2018年国防授权法案推动的国防部改组，设立了专门负责软件采办的国防部软件采办部长特别助理的职位；同时推动了为期一年的国防创新委员会“软件采办与实践”研究。2018年2月，此前进行的国防科学委员会“防务系统软件设计与采办”研究项目结题，提出了包括设立软件工厂与机器学习监管验证与确认在内的七项建议。2019年5月，“软件采办与实践”研究结题，提出了关于软件采办10项建议，要在美军全面推进DevSecOps，并制定了实施计划。2020年1月，美国国防部5000.02指令改版，新的指令名为“适应性采办框架的运行”，开辟了能够反映敏捷迭代特色的软件采办路径，作为六种采办路径之一。2020年6月，美国国防部发布了“软件采办路径临时政策与程序”，这是美军第一部专门的软件采办指令文件。随着国防创新委员会软件采办建议的出台，尤其是2020年国防授权法案的发布，美国国防部组织美军各军种相关单位利用更现代的采办和开发实践，取得了显著的成功。国防数字服务(DDS)、国防创新单元(DIU)、联合临时打击威胁组织(JIDO)和空军的Kessel Run项目都是证明国防部有能力交付世界级软件的例子。其中最引人注目的就是代表着美国国防部实施devSecOps举措的“软件工厂”建设。
在短短的四年多时间里，美军的软件工厂像雨后春笋般涌现，像星星一样洒遍全美各地。根据美国空军网站公开信息，截至2022年1月，美空军部的软件生态系统组成及分布，包括17家软件工厂和1处“一号平台”。美国陆军、海军也有相应的措施和软件工厂实体。
美国空军首席软件官（CSO，Chief Software Officer）尼古拉斯·柴兰2021离职，柴兰在位的几年时间，大力打造能满足DevSecOps（开发、安全和运维一体化）的软件平台，包括了Platform One和Cloud One。如果想成为持续创新的“软件工厂”，没有自己的开发基础设施是不现实的。对比传统制造业的工厂，软件研发的工厂也必须自己建造，这样才能真正掌控软件开发质量，否则用互联网公司的云平台，只能受制于它们提供的空间和能力，无法实现真正意义上的持续工程。
“软件工厂”的出现是美军为了应对传统软件采办流程无法面对外部快速发展变化的威胁，尤其是自动化、智能化、精确攻击等现代战争形式下的快速响应能力不够；其次是各军种长期作战形成的海量数据资产，将数据交给军工企业还是自己掌握，也是一个严肃的问题，对数据最清楚的还是军队本身，通过软件工厂模式来打通和集成各数据富集但孤立的信息环境；当然最重要的原因还是美军的“数字转型”坚定步伐不可动摇，美军尤其是美空军仍在沿着数字空军、数字太空军的道路大步前进，支撑数字转型的能力越来越强。其次软件工厂的发展也并不是一帆风顺，美国空军首席软件官尼古拉斯·柴兰的离职理由是对美空军部的软件开发感到失望，体制内的复杂流程会严重影响效率，与敏捷开发的要求不符；并且还有合规性和保密性的要求，创新与合规有时候并不完全一致；数据的获取和利用、各数据拥有者都会有自己的想法和保护意识，这些原因都使得软件工厂的发展注定不是一马平川。当然软件工厂模式也不一定适合每个国家，而且专业的人做专业的事，工业部门有自身的优势，多年积累的深厚业务经验和专业知识，美军想脱离工业部门另起炉灶，自己给自己开发软件，也存在与工业部门的项目竞争、利益关系、职责划分等矛盾，蛋糕如何分是很严肃的问题。 最后，在信息化、智能化和机械化“三化”融合发展的浪潮中，必须要清醒地意识到要实现国防力量的“数字化”。不仅仅是工业部门，更需要军队本身的参与。军队不仅是装备产品技术的持有使用者，更是引领数字化变革的主角。需要装备产品技术、科研生产工具、科研生产关系“三位一体”的持续优化创新，才能在这场数字化转型的发展变化中继续迎头赶上，立于不败之地。
下一篇文章将详细叙述美三军的软件工厂现状。
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