开发革命性网络能力的四个基本规则

VSole2021-11-29 09:11:46

美国国防部正在执行一项具有挑战性的任务,为有限的冲突和新出现的近邻威胁做好准备。

这项任务需要在充满利用人工智能、机器学习、数据分析和物联网技术突破的廉价商业生产系统的恶劣环境中运行。这些革命性的进步将使敌军能够基于传感器认知做出闪电般的作战决策,并允许实时数据驱动的部队同步以补充人类观察和决策。

这些能力将使传统上较弱的部队能够在美军甚至将力量投送到作战环境中之前,掌握主动权并执行必要的决策和行动链,以消除对手的能力。采购成本低于 100 万美元的武器系统将有可能消除价值数十亿美元的武器系统,如海军航母编队、有人驾驶战斗机和综合导弹防御系统的有效性。

美国国防采购流程必须改进开发步骤之间新技术的转移和最终用户反馈,实施经过验证的早期开发设计流程,并更好地激励商业开发商参与国防能力开发,以在新的运营环境中竞争。

美国国防部认识到,作为其预算支柱的一些遗留特许系统将在未来的作战环境中可能成为负债。例如,五角大楼正在逐步淘汰 JSTARS 空中监视能力,美国海军陆战队决定停止使用易受攻击的两栖舰艇。

这些努力是令人鼓舞的,并将阻止数十亿美元的专项资金用于开发更有效的解决方案。但该部门不能仅仅依靠削减计划。现有的采购流程并非旨在开发在未来作战环境中竞争所需的新解决方案或将它们集成到现有防御能力中。该流程需要改革其新产品开发原则并完善其组织结构,以吸引必要的商业开发人员和人才,以创建应对这些新威胁的超强能力。

为了应对这些威胁,重要的是不要只专注于将最新的可用技术集成到现有平台中。在以前的国防和商业项目中,简单地将新技术添加到为日益过时的作战环境而设计的现有平台上已被证明是失败的。将人工智能和新技术成功应用于战术能力的网络化能力将是一步一步的进化,而不是一次性的灾难性革命。需要新的商业开发激励措施、组织结构以及增强的测试和评估能力来有效地管理这种逐步演变。

需要实施早期的系统现场测试竞赛,以激励和降低商业开发商开发有风险的创新解决方案的风险。最新的商业部门开发管理流程对于实现开发里程碑和按时交付能力是必要的。

最近出版的两本基于历史分析的书籍为如何创建实现这些目标所需的组织环境和发展思维方式以及提高革命性防御解决方案的早期开发成功提供了极好的指导。Loonshots的“如何培养赢得战争、治愈疾病和改造行业的疯狂想法”,作者 Safi Bahcall,书中描述了最大限度提高有效创新解决方案开发成功率的研发管理概念。Christian Brose 的“杀伤链:在高科技战争的未来保卫美国”一书描述了新出现的作战威胁环境,并推荐了在当前采购系统内工作的方法,以激励风险和未经证实的解决方案的开发,这些解决方案很快将成为美国国防战略的支柱。

这两本书中解释的概念可以描述能力采购过程的一系列组织变化,这些变化将确保美国军队在未来的潜在威胁下保持作战优势。

当前的采购流程阻碍了新的革命性能力的发展。使用经过数十年发展完善的独立用户需求文档,可以更轻松地改进和改进现有系统。Loonshots 中的 Bahcall 是指这些现有系统,这些系统对商业开发商来说风险较低,并且作为特许经营权已经成为国防资金的基石。如果只利用当前的采购流程,风险更高的新解决方案将继续在采购流程中被特许经营商排挤。

在过去的 40 年里,美国国防部一直保持着一个能力开发和采购系统,主要是资助、开发和构建特许解决方案,而不是革命性的创新。

Christian Brose在Kill Chain 一书中指出,由于开发过程缓慢、需求不可预测和有偏见的评估标准,许多商业技术部门和私人资本已经不再将资源投入到早期的防御解决方案开发中。这创造了一个综合的商业国防工业,依赖于开发风险较低的特许经营权,这些特许经营权在每个融资周期中都得到持续和改进。

但美国军方需要的新网络解决方案并不是特许解决方案。它们是高风险、新功能的解决方案。开发激励、流程和组织能力需要在早期开发阶段针对新的能力解决方案进行定制。

私营商业公司和政府组织都必须感到,为培育早期创意而采取的激励措施和新流程可以减轻将资源花费在新生创意上的风险。

当前的采购流程具有迷宫般的阶段门和设计审查,旨在尽快消除无效和不必要的早期开发。这些善意的努力通常会扼杀具有更高风险设计并需要更深入分析以集成到运营和组织能力中的新系统。

Bahcall 提供了一系列行之有效的规则来防止早期开发项目风险的问题。它基于 Vannevar Bush 实施的组织原则,同时通过高风险的二战武器采购过程管理雷达等早期革命性解决方案的开发。

Bush 从 Theodore Vail 和 Frank Jewett 那里学到了这些规则,他们是历史上最成功的工业研究实验室贝尔电话实验室的领导者。使用这四个规则,即 Bahcall 认为的 Bush-Vail 规则,开发了晶体管、雷达、太阳能电池、基础编程语言和数字摄影基础等创新。

原则的总体目标是确保早期开发在遇到第一个设计障碍时进行早期迭代原型设计时不会被取消。这些原则还解释了这样一个事实,即新开发所需的问题解决和思考与有效更新稳定增长特许经营解决方案所需的不同。这些适用于美国国防部采购流程的规则有四个主要概念。

流程经理必须将特许经营解决方案改进和早期新解决方案的开发流程分开。这些新流程将不可避免地包含在其中,需要通过快速的用户反馈循环和高层领导的顶级保护来解决。

此外,根据开发阶段调整评估方法和组织结构。专注于六西格码和全面质量管理等效率系统可能有助于改进专注于特许武器系统维护的项目,但它们将扼杀将产生下一代创新的早期开发项目。

接下来,组织必须专注于管理早期开发能力向作战环境的转移。新的组织重点必须放在科学家与探索新突破的私营公司和该领域的士兵或组装现有能力的主要承包商之间的接触点上。

Bahcall 重申,从开发人员到现场单位的错误转移不应该是唯一的焦点。另一个方向的信息传输同样重要。没有任何产品第一次就能完美运行。如果开发人员忽视来自现场单位的反馈,最初的热情可能会迅速消退,一个有前途的计划将被放弃。例如,早期的飞机雷达实际上毫无用处;飞行员忽略了它。为了解决这个问题,布什确保飞行员回到科学家和开发人员那里并解释他们为什么不使用它。原因与技术无关:处于激烈战斗中的飞行员没有时间摆弄早期雷达箱上复杂的开关。用户界面很糟糕。科学家和开发人员迅速创建了一种自定义显示技术,现在人们熟悉的扫线和移动点。雷达随后彻底改变了战斗的方式。

领导者必须灌输系统思维,而不是只关注采购过程的结果。他们必须分析过程如何进行并改进用于实现结果的过程。这说起来容易做起来难,但应该将其作为一种心态灌输给所有负责确保开发和正确实施正确解决方案的组织成员。Bahcall 指出,该原则非常广泛地适用于该过程。组织很容易分析为什么新解决方案不起作用。可能是确定维持计划不充分,或者最初的培训计划可能无效。这就是结果心态。

组织将从分析他们做出决策的过程中获得更多收益。确定流程中出了什么问题,以及如何确保这些错误不会再次发生。这就是系统思维。在采购和实施新解决方案时,失败是有保证的,挫折也会发生,但领导层必须确保组织成员被激励去分析并承担修复过程的努力。

开发组织必须在开放式创新上投入时间和金钱。Bahcall 强调了发展开放式创新实践的重要性。在开放式创新中,国防部和开发人员共同开发新的想法、技术和策略来解决现有问题。这已经发生在定义明确和完全充实的特许经营解决方案中,但是这个过程的主要好处将在新的早期解决方案中体现出来。

与现有承包商和新的商业行业合作伙伴共享未完成的解决方案将使新开发商更快地获得反馈并更容易参与。Bachall 指出,开放式创新允许开发人员降低参与军方早期开发项目的风险。

这四个规则应该是如何管理新能力和更新设计流程以提高早期开发能力成功率的基础。美国军方不能等待武装冲突来测试和迭代设计,就像商业开发商可以利用现有市场来测试他们的解决方案并从客户那里获得快速反馈。这就是为什么实施这些流程变更和 Bush-Vail 规则中描述的概念如此重要的原因。

对当前能力的威胁存在并且正在快速增长。现在是实施这些更改的时候了——在任何能力差距变得太大或创建所需解决方案所需的外部开发人员离开行业进入风险较低的早期开发环境之前。

领导力、坚持不懈和明智的组织决策将是实施和维持这些必要变革的重要方面。

Tom Maddux 是 Systems Evolution Inc. (SEI) 的一名顾问,并在陆军工程兵团担任了八年的军官。

性革命雷达
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VSole
网络安全专家