国防科技
NATIONAL DEFENSE TECHNOLOGY
第42卷第2期2021年4月
Vol. 42, No. 2Apr. 202]
郭建胜，顾涛勇*，张晓丰
（空军工程大学装备管理与无人机工程学院，陕西 西安710051 ）
［摘 要］随着国防信息化建设的快速推进，大量军事信息系统被开发，在开发过程中产生了诸如数据不 统一、不标准以及服务重复建设等问题，既浪费了大量的建设和维护资源，也导致技术难以得到沉淀，数据不 能被充分利用。中台在大型企业的成功应用，包括在电子政务发展中的规划，以及美军的全球信息栅格与军事 云建设，都在着力解决类似问题。本文认为，军事信息系统中台具有巨大的潜在价值和较强
的可行性，不仅可 以提升数据与服务的共享能力和开发效率，还可以提供数据驱动创新来源和精细管理能力。相比企业和政府信
息系统中台，军事信息系统中台由于其使用条件的特殊性，需要考虑更多的需求和技术因素，因氏，目前只能 给出军事信息系统中台飽构想。
［关键词］军事信息系统；系统架构；中台
［中图分类号］TP315 ［文献标志码］A ［文章编号］1671-4547（2021 ） 02-0001-07
DOI: 10.13943/j.issn 1671-4547.2021.02.01
1引言
随着信息技术革命的快速发展，人工智能、 大数据以及物联网的理论和应用逐步拓展，军事
信息技术的需求也在急剧发生变化。信息技术与
数据科学的飞速发展在军事领域显现出极大的
应用潜力，大规模军事数据的收集与利用已具备
基础条件。
然而，军事数据信息化、智能化应用潜力在 很大程度上受军事信息系统的历史条件所限。军
事信息系统的复杂程度远超常规的企业信息系 统，主要体现在信息种类多样、规模庞大。造成
这种复杂性的主要原因之一是军事信息系统的 数据获取来源多样，从不同的信息源收集的信息 格式、种类不尽相同。即使是相同类型的信息，
例如武器装备使用维护记录，不同的武器装备、
系统部件、使用单位，甚至不同的使用时间和使 用人员所收集的信息都可能存在一定差别。此
外，信息系统的使用端也存在较大差异，不同的
单位层级、单位工作性质都会产生不同的信息收
集、存储、管理和分析需求。
以上因素导致军事信息系统在开发时往往 仅考虑单一层级和特定的任务需求，从而形成了 条块分割、烟囱林立、通信隔离的信息孤岛格局， 在不同信息类别和收集层级之间融合、互通成本
高，协同合作困难。由于信息收集端和使用端都 存在着很大的差异，传统的前台-后台模式面临
庞大的适配工作，进一步加剧了系统的复杂和混
乱程度。因此，军队目前亟需一种能够脱离信息 收集端和使用端，实现清晰组织、快速开发、分
布式协同的数据与业务管理模式。
2军事信息系统中台需求
2.1军事信息系统特征
2.1.1军事信息系统是大型复杂生态系统
军事信息系统比公司企业的信息系统更为 复杂。例如，美军经过了数十年的发展，目前已
［收稿日期］2020-09-03 ［修回日期］2020-09-28 ［釆用日期］2020-10-15*［通信作者］顾涛勇，E-mail: *****************
［作者简介］郭建胜，男，教授，博士生导师，研究方向为装备大数据工程；顾涛勇，男，博士研究生，研究方向为装备 数据分析；张晓丰，男，博士，副教授，研究方向为装备大数据工程。
2国防科技2021年第2期（总第327期）
何曙霞基本形成了集指挥、控制、通信、计算机、情报及监视与侦察于一体的C4ISR系统，C4ISR系统中包含了大量数据格式不同、编程语言不同的软件和组件。
2.1.2军事信息系统的业务具备一定不确定性
由于军事技术的发展会在很大程度上影响军事组织形态，军事数据收集的规模在快速膨胀，类型在不断增多，新型装备和战场态势感知能力都会带来全新的信息内容，接入军事以外相关信息的能力也在军事决策中起到越来越重要的作用。
2.1.3军事信息系统存在大量重复建设
由于军事信息系统规模庞大、层级众多、业务逻辑相互交织，在信息化推进过程中，大量单位独立或是小规模协作地开发了非主干功能软件系统，其中包含了大量的重复建设。系统的开发通常由业务部门在提出要求后开始招标，再由技术人员进入分析需求、研发、测试和上线项目的周期中。低效的开发模式导致开发和维护资源的浪费，并使技术能力难以得到积累。资源浪费可以通过投入过量的人力和财力来解决，但是技术难以积累则导致了军事信息系统建设处在低效的状态。
2.1.4军事信息系统存在严重的数据互联互通问题
不同军兵种、不同单位层级与不同业务模块之间存在着“部门墙”，不仅数据之间不容易相互获取，系统之间也很难进行交互。这也是美军提出全球信息栅格概念的起因，因为军事信息技术和架构在很大程度上制约了其发展。尽管军事信息系统的建设持续发展，但是在当今的产业互联网和人工智能时代，军事信息系统的发展已经受到原先架构的阻碍，需要引入中台架构进行变革。
2.2中台相对优势
中台概念的流行始于阿里巴巴公司在2015年提出的“大中台，小前台”战略的延伸，其灵感来源于一家游戏公司Supercello Supercell 设置了一个强大的技术平台来支持众多小团队进行游戏研发，使得小团队可以专心创新，不用担心基础却又至关重要的技术支撑问题。中台的解决方案在某种程度上类似于微服务，或是通过企业业务总线（Enterprise Service Bus，简称ESB）来实现面向服务的架构（Service-Oriented Architecture，简称SOA）的功能，但相比SOA 来说，中台的功能性更优。
当前，很多小型的军事信息系统功能也可以理解为一种自底向上的微服务模式。这种模式带来的主要问题是，过于灵活的开发方式使其不易共享，并且过多分散的微服务会造成高昂的协同代价。很多微服务在服务拆分的同时也导致了数据的分离，不仅增加了应用集成的难度，也阻碍了数据潜力的发挥。
基于SOA的ESB架构由于其自顶向下的设计方式可以使得信息系统的开发更规范，更适合应用于业务
稳定的大型企业和政府单位。但是ESB也存在劣势，主要体现在打通系统的代价高昂。首先，面对复杂性过高的军事信息系统，巨型系统的前期协同几乎不可能彻底实现，而不彻底的协同可能会导致在后期开发与维护期间重新形成隔离和障碍。其次，ESB架构开发周期漫长，一旦开发和封装完成进入稳定运行状态后，进一步的功能扩展既存在技术上的障碍，也存在驱动力上的懈怠。追求稳定和不做错事的心态会在很大程度上限制开发人员对系统的修改和扩展，最终导致新的功能需求积累，进而继续为新功能开发一套新系统，然后又回到烟囱林立的状态。
中台则不但兼具了微服务的灵活优势，也保持了ESB的规范优势，更适合于当前的军事信息系统的数据共享与服务重用。
3中台相关应用实践
3.1企业中台
企业中台是将企业的共性需求抽象化，并打造成平台化、组件化的系统能力，以接口、组件等形式共享给各业务单元，使企业可以针对特定问题，快速灵活地调用资源构建解决方案，为业务的创新和迭代赋能，主要包含业务中台与数据中台两种类型。企业中台的架构如图1所示。
中台最早出现在大型的互联网企业中，包括阿里巴巴的阿里云、网易的轻舟微服务、京东的JDDT1等
在早期即自主开发适配于自身业务逻辑的中台。目前，我国已经涌现出大量的通用中台服务厂商和初步的解决方案。2018年，中国数字中台产业规模为22.2亿元，并在2019—2020年
郭建胜，等：军事信息系统中台建设3
交易来源业务应用
互联网业务中台
展示端
网银手机银行发现精彩支付网关直销银行商城开放银行
交易中心
易
交
款订
单
易
靳辅
交
款
贷
易
交
1M
理
一
购
物
车
一
易
交
文史天地费
消
用户中心
注册、登录
安全、核身
支付中心
现金支付组合
支付
余额支付
红包支付收银
台
积分支付
账户中心
电子账户开户
账户加挂
绑卡
电子账户动账
营销中心清算中心
基础服务(PASS)
基嬲施
「鎗三游统|[
电商P2P|企业直固I
第三方系统
窃管理
用户信息维护合欢果
抽奖
秒杀__
优惠买单
立减
产品中心
产品模板
产品类目
产品配置
上架、下架
对账
清算
文件下载
结果下发
权益中心
权益发放积
权益消费分
发放规则优
惠
券
权益核算
分布式服务框架
(EDAS)
一q---------耳一-
能力开放
(API、HS、SDK)
日志分析中心
丰田全面质量管理
文件收集
数据清洗
文件存储
搜索
配置中心
参数订阅
变更监听
支付
宝E1|
«
基础中心
网络购物定义协议数据数据
同多
业务数据
系统参数数据
推送
公共数据
参数加载
参数下载
序歹U中心
报文流水号
数据库主键
订单流水号
业务ID
分布式数据库
(DRDS+MySQL)
分布式消息分布式缓存分布式事务实时监控服务
(MQ)(REDIS)(GTS)
IAAS(VMWare)
信用I
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图1企业中台架构
间保持72.1%的复合年均增长率，预计2022年将达到179.4亿元。随着市场规模的不断扩大，中台技术也日趋成熟，相比传统的企业资源计划(Enterprise Resource Planning，简称ERP)、客户关系管理(Customer Relationship Management，简称CRM)、人力资源管理(Human Resource Management，简称HRM)等系统，数字中台的前后台整合与技术业务的高效联动，或将改变企业的管理体系，也将改变企业未来软件服务的选择。
3.2政务中台
在企业中台探索取得了一定的成功之后，电子政务系统也开始逐步跟进。政务信息系统在某种程度上与军事信息系统有着一定的相似性，大型、复杂、业务不断变化、重复建设、数据互通困难以及运行效率不高等问题在很长一段时间内困扰着政务信息化的发展。在连续多年投入了巨量的资源后，这些问题仍然没有得到彻底解决。
2019年末发布的《数字政务服务平台技术及标准化白皮书》(以下简称《白皮书》)将中台概念引入数
字政务服务平台，规划建设政务中台和数据中台，并建议了数字政务服务平台的标准化。《白皮书》指出：“引入互联网领域的中台是政务服务平台发展的趋势”。例如，政务中台可以从服务支撑、共性支撑及应用支撑三个方面构建政务领域的业务中台，通过政务中台、数据中台的双中台架构形成技术、数据与业务三位一体的融合。生态伙伴依托中台架构，共同促进政务服务和数据创新。基于标准进行系统工程建设有助于提升政务服务一致性体验，促进生态伙伴协作，打破数据孤岛。政务中台架构如图2所示。
3.3军事中台探索
军事中台虽然目前还是一个全新的概念，但是军事中台相关的实践早已开展，包括统一的数据标准与普适性服务，最为前沿的探索为美军的全球信息栅格(Global Information Grid，简称GIG)与军事云，其中包含了IPv6技术、SOA 基础结构技术、移动自组网(Mobile Ad Hoc Network，简称MANET)与传感器技术、人机交互(Human Computer Interaction，简称HCI)技术、语义网技术、普适的射频识别技术(Radio Frequency Identification，简称RFID)标记、超大规模数据存储与传输技术、高性能计算技术、栅格计算技术、代理技术、信息安保技术和数字化政策等技术。全球信息栅格如图3所示。
在全球信息栅格概念提出之前，面对数据和服务共享难题，普遍使用的方法是建立系统之间的点对点接口。在定义或升级用于共享数据和服务接口时，必须要进行大量的重复工作。全球信息栅格的设计
理念是以网络为中心、面向服务环境，使来自任何系统的数据在受到安全和访问控制的情况下，可供所有用户使用。全球信息栅格
4国防科技2021年第2期（总第327期）
前端应用
政府门户公共服务APP 职能终端内网门户办公APP 电子督察系统决策系统展示大屏
公共服务事项展示办事服务
评价投诉咨询服务
支付 服务物流 服务
政务管理
1
政府服务数据
目录政府服务数据
元数据
政府服务数据标准
政府服务数据治理
数据主题
个人证照企业证照
督查主题办件量主题办事知识库
渠道办事主题
部门办事对比
个人中心
统_身份认证电子签单
工作流
电子表单
信息发布
支撑服务
1_
L
智能搜索分析
客户关系模型事项关联模型
流程整合模型
推荐分析
业务中台
申报数据事项数据预约数据
电子证照数据
投诉数据审批过程数据咨询数据
物流数据
个人数据支付数据
数据库
行为数据库事项数据库
预约数据库证照数据库投诉数据库
支付数据库
审批过程数据库
数据中台
图2政务中台架构（包含业务中台与数据中台）
图3全球信
息栅格
郭建胜，等：军事信息系统中台建设5
组件的核心为一套可重用的核心服务，包括组织联通用户和数据源、设计各种数据格式之间的中介、发现数据和应用程序以解决问题以及提供适当的安全服务和密钥以允许访问所需的数据。
全球信息栅格通过利用现有系统提供的信息，可以很容易地将这些功能作为增值服务提供出去，为目标跟踪、地理环境分析、天气因素分析等问题提供量身定制的方案。这套设计理念结合后期提出的军事云，基本实现了中台所需要的共享数据及共享服务功能。
4军事信息系统中台应用潜力
4.1提升数据共享能力
数据作为新的战略资源，虽然不能单独完成军事任务，但是在军事行动决策中起到越来越重要的作用。超越人类认知能力的复杂系统正在依靠海量的数据进行运作，提升数据的使用效率将会使决策能力得到进一步提升。
首先，提升数据共享能力是进一步使用数据的重要前提，部署标准化的数据接口，在保证数据安全的情况下尽可能实现快速授权、访问和使用，更大程度地为数据赋能。数据高效使用能够进一步鼓励数据收集、存储和传输。其次，标准化的数据共享能力可以促进联合指挥、联合后勤与军事能力模块化的推进，使得小规模、高灵活性的混合编组具备现实条件，进一步提升军事人员与装备的潜力。最后，中台还能提升外部数据接入与融合的能力，军事信息系统在很多情况下也需要具备接入外部数据的能力，如国家安全数据以及其他一切需要的地理、气象、经济及社会等数据。
4.2提升服务共享能力
在服务方面，中台可以将原有的普适性服务进行集成，形成技术沉淀，最大程度地降低开发和维护成本，甚至可以复用已有的可靠商用服务。
此外，中台更重要的目的是加速新型军事信息技术的研发，在新的军事技术赛道上实现超车。新兴技术在军事应用中具有巨大潜力，例如数据挖掘、机器学习以及人工智能(Artificial Intelligence，简称Al)o当前AI研究已经逐步进入深水区，很多场景都需要多种数据、算法和模型联合使用来提升AI服务的效果。将数据科学研究与军事数据融合是一项目前非常关键且完成度不高的工作。小规模、单一来源的数据难以完成验证试验，数据之间存在的数据壁垒与系统不兼容导致大量工作只能停留在理论层面，难以触及实际的应用场景，导致资源被浪费。中台在很大程度上可以为业务系统和应用开发者提
供简单、高效、灵活的AI服务。在这个过程中，中台一方面成为AI模型训练中非常重要的数据和算力来源；另一方面，AI推理的结果也能够反馈给中台，提升中台的服务能力。
4.3提升管理能力
军事信息系统作为巨型的复杂系统，系统内部不可避免地存在着大量问题。传统的管理模式在面临不断调整的新型军事组织形式时，越来越难以满足需求。繁琐且低效的信息流程在面对大量信息涌入时显得力不从心，被动采用的选择性统计报表在具体信息上形成了大量的模糊地带，难以精准聚焦问题，导致信息的失真和扭曲。
通过数据中台，结合一定的数据处理、挖掘和分析能极大地拓展管理能力的广度和深度。先进的管理模型和算法一方面能够促进发现问题线索，推理数据驱动的决策建议，实现可行、可扩展、可持续的管理模式；另一方面，这种管理模式也可以极大地增加了数据成本，使管理更透明和标准化。
5军事信息系统中台建设策略
5.1军事信息系统中台架构设想
借鉴美军的全球信息栅格与军事云，结合目前较为成熟的企业中台与即将开发的政务中台计划，将军事信息系统数据中台的范围框定在军事信息系统相关方与基础信息技术服务之间的连接部件。主要相
关方包括指挥作战、后勤维护和国防工业人员，基础信息技术服务主要包括数据库、信息通信与算力资源等。
中台根据其主要功能导向可划分为数据中台与业务中台两类。数据中台倾向于数据的收集、预处理、存储及分发等，既包括相对较成熟的C4ISR系统中的数据，也包括最近开始组建的维修保障、工业、后勤、财务和人事等。业务中
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