生态系统组织模式在美国国防项目科研中的应用

庞 娟 李 磊 文苏丽 文

2018年10月，DARPA启动进攻性集群战术（OFFSET）项目的第三次冲刺。OFFSET项目是美国着眼未来作战非对称优势需求，全面推进“分布式”“蜂群”作战能力快速形成的关键项目。在OFFSET项目中，DARPA创新性的建立集群开发生态系统组织模式，特别是采取自顶向下的作战需求推动集群能力发展的方式，改变了当前美军传统的自底向上的技术推动装备发展的方式，一定程度上解决了作战人员需求与集群战术开发之间存在代沟的问题，推动了关键技术领域快速攻关，突破了当前美军传统的国防项目组织模式，是美军加快推进新型作战能力创新发展背景下国防科技管理改革的具体体现。

项目概况

2016年，美空军提出作战人员可以使用手势控制无人机集群的作战场景想定。2017年初，DARPA首次发布OFFSET项目的广泛机构公告（BAA），为城市作战的步兵单元开发至少100种集群战术，并采用由上百个无人机、无人地面车辆构成的集群验证新战术，重点促进集群自主、人机编队两大领域的技术成熟。项目设置3个阶段，按照7个“集群冲刺”活动分步推进。

2017年10月，DARPA启动OFFSET项目首个“集群冲刺”活动，目标是开发集群战术，支持50个异构无人系统在两个街区、15～30分钟内封锁一个目标。2018年4月，DARPA启动第二次集群冲刺，聚焦集群自主领域，目标与首个“集群冲刺”活动一致，即支持50个异构无人系统在两个街区、15～30分钟内封锁一个目标。2018年10月，DARPA启动第三次集群冲刺，聚焦人-集群编队和集群战术。

目前，DARPA已与洛·马公司、SoarTech公司、马里兰大学、卡内基·梅隆大学、苍鹭系统公司、西门子公司等分别签订了项目前两个集群冲刺活动合同。

建立生态系统组织模式，促成深度协同研发国防项目科研生态系统由系统集成商、冲刺者和政府部门组成。集成商负责生态系统的合作与互动，开发开源架构系统并向其他参与方、政府部门及潜在机构开放，与冲刺者协作确保作战需求反馈机制运行顺畅。冲刺者应与集成商协作增强系统架构及其验证能力，目标是快速攻关。系统集成商及其子承包商等不得担任冲刺者。政府部门主要负责项目管理，与集成商和冲刺者紧密合作，确保系统可靠运行。

OFFSET项目中建立的主动集群战术开发生态系统涵盖集群系统集成商、集群冲刺者和政府部门。集群系统集成商开发开源架构集群系统。集群冲刺者，包括第三方开发者和作战人员等，基于开源架构集群系统开发系统增量并与开源架构整合, 快速攻关提供更多产品。系统增量包括集群战术或必要的辅助要素，侧重于可实现高级作战目标的新型集群战术。DARPA主要负责试验和评估，与系统集成商和集群冲刺者紧密合作，持续评估集群系统集成商方案的有效性、安全性、可靠性和规范性。

开展集群冲刺者试验建立作战需求驱动集群能力发展的生态循环

集群冲刺者试验中引入第三方开发者和作战人员参与研究，进行攻关。集成商与冲刺者、政府协作，建立快速、敏捷的研发循环，鼓励作战人员反馈作战需求，确保项目作战应用效果。

OFFSET项目的主要焦点在于生成作战运用级别的集群战术。集群战术可由一个或多个集群基元组成，集群基元由一个或多个集群算法组成。集群冲刺者基于开源架构系统开发的集群算法可能并不具有实际作战价值，但是集群算法与集群基元等组合起来，可形成集群作战能力。

统战术集群对比

传统集群战术框架的技术路径中，集群算法、集群基元等技术进步推动集群战术发展，进而推动作战运用，作战需求未能在其中充分发挥牵引作用。

OFFSET项目中，围绕集群战术作战概念，通过兵棋推演在集群任务中明确作战需求并在项目关键冲刺领域——集群战术中具体体现，进而牵引技术发展，形成战斗力。研发生态循环为开发者提供常规性的与美国陆军、海军陆战队交流的机会。DARPA计划每半年征集一次潜在集群冲刺者的提议。

OFFSET集群战术框架的技术路径与目前传统战术集群对比

实施集群冲刺，快速突破关键技术领域难题

集群冲刺是生态系统的核心。针对关键技术，政府公开寻求第三方开发者和用户开展快速攻关。DARPA设计了两种冲刺方式：核心冲刺，以6个月为冲刺周期；临时冲刺，按需探索特定冲刺领域。两种冲刺可以同时进行。

OFFSET项目分为五个冲刺领域：集群战术、集群自主、人-集群编队、虚拟环境、试验台。DARPA计划发起五轮冲刺，每一轮针对一个关键技术领域。每个集群冲刺者可从中选择一个重点关注领域。每次冲刺均要经过基于能力的试验验证。

联合承包商协议确保信息交流顺畅

DARPA认为承包商之间建立信息公开交流机制是生态系统成功的关键因素，联合承包商协议是确保团队工作公开透明的有效手段。承包商（包括其子公司、分包商等）之间订立书面协议并在政府备案，建立自由开放的信息网络，保持密切联络，同时保护承包商信息所有权。

生态系统科研组织模式可应用于大数据、人工智能等领域发展变化快速、渗透应用广泛的突破性技术研发项目。DARPA“电子复兴计划”中“通用异构集成和知识产权再利用战略（CHIPS）”项目中也应用了研发人员和技术专家共同体“创新村”组织模式。