集成/分布可以長(cháng)期共存嘛

集成化的杰作：大規模、超大規模集成電路

集成化產(chǎn)品，在工業(yè)化時(shí)代隨處可見(jiàn)，如手機、電視、轎車(chē)等。一般而言，集成化帶來(lái)了更多功能，但也引發(fā)結構復雜、故障多發(fā)、成本上升等問(wèn)題，甚至得不償失。于是，逆向集成的分布式結構應運而生，如一體化智能家居。物極必反，這是事物發(fā)展的辯證法。

一、集成化的由來(lái)

集成，是將一些事物或元素匯集在一起，形成新的有機整體。

集成，是工業(yè)化大生產(chǎn)的基本方式與重要特征。在工業(yè)化社會(huì )，流水線(xiàn)隨處可見(jiàn)，其功能就是在流動(dòng)中實(shí)現從零部件到最終產(chǎn)品的總裝集成。流水線(xiàn)的出現，簡(jiǎn)化了勞動(dòng)，實(shí)現了標準化生產(chǎn)，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，適應了社會(huì )大化生產(chǎn)的需要。在流水線(xiàn)上，采用不同的零部件可以生產(chǎn)出不同的產(chǎn)品，采用相同的零部件進(jìn)行不同組合也可以生產(chǎn)出不同的產(chǎn)品，因此，集成不僅是工業(yè)化時(shí)代社會(huì )化大生產(chǎn)的重要特征，也是工業(yè)化時(shí)代實(shí)現產(chǎn)品創(chuàng )新的重要途徑。伴隨著(zhù)工業(yè)化的推進(jìn)，產(chǎn)品的集成度越來(lái)越高。目前，汽車(chē)的集成度大約是上萬(wàn)量級，飛機的集成度為百萬(wàn)量級，巨大規模集成電路可以達到上億量級。

集成，也是工業(yè)化時(shí)代武器裝備實(shí)現創(chuàng )新發(fā)展的基本途徑。以飛機為例。飛機本身就是飛行器平臺與動(dòng)力裝置的集成。作戰飛機，是飛機與機載武器的集成。依此類(lèi)推，航空武器裝備的創(chuàng )新歷程就是其集成方式不斷豐富、集成度不斷提高的發(fā)展歷程。細分起來(lái)，航空武器裝備的集成方式可以分為結構集成、功能集成和任務(wù)集成等等。按結構集成，飛機與空戰武器的集成，形成了戰斗機；飛機與空面打擊武器的集成，形成了轟炸機、攻擊機；飛機與空中偵察設備的集成，形成了偵察機；飛機與雷達、指揮控制系統的集成，形成了空中預警指揮機、對地監視指揮機、海上巡邏指揮機等等。按功能集成，超聲速飛行與后向攻擊能力的集成，形成了第一代超聲速戰斗機；“雙二”飛行與有限前半球攻擊能力的集成，形成了第二代超聲速戰斗機；高機動(dòng)、全向攻擊與多目標攻擊能力的集成，形成了第三代戰斗機；隱身、超聲速巡航、非常規機動(dòng)與自主攻擊能力的集成，形成了第四代戰斗機。按任務(wù)集成，空戰與對地攻擊任務(wù)的集成，形成了第三、四代多用途戰斗機；作戰任務(wù)與空中加油任務(wù)的集成，形成了各種類(lèi)型的伙伴加油機；空中運輸與空中加油任務(wù)的集成，形成了運輸/加油機等等。

當前，武器裝備的集成化趨勢仍在延續，今后相當一個(gè)時(shí)期仍然有望保持其旺盛的生命力。與此同時(shí)，也暴露出了一些問(wèn)題，最大的問(wèn)題就是隨著(zhù)武器裝備集成度的提高，不僅面臨火力與平臺的集成，還融入了信息系統、智能決策系統等，技術(shù)難度越來(lái)越大，研制成本越來(lái)越高，研制周期越來(lái)越長(cháng)，“拖、降、漲”問(wèn)題越來(lái)越嚴重，迫使人們探尋武器裝備創(chuàng )新發(fā)展的新模式。

二、分布式的提出

分布式：結構分散、功能一體

分布式概念，美國空軍2010年在《技術(shù)地平線(xiàn)——2010到2030年間空軍科學(xué)技術(shù)構想》中首次提出。

目前，分布式產(chǎn)品在大眾生活中已經(jīng)出現，最典型的就是一體化智能家居系統?？梢园熏F有的家電、家居等產(chǎn)品聯(lián)為一體，實(shí)現一體控制，甚至實(shí)現更高級的智能控制。在發(fā)展思路上，一體化智能家居系統跳出了傳統的集成化模式，不但不苛求在結構或形態(tài)上的物理集成，而且反其道而行之，采用了“分布式”結構，借助網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，實(shí)現物理分離、功能一體。同時(shí)，這種智能家居系統是開(kāi)放的，可以根據用戶(hù)需求靈活擴展或刪減。

就概念而言，分布式，是將原先高度集成化的功能系統拆分為若干個(gè)物理分離、結構相對簡(jiǎn)單、功能相對專(zhuān)一的子系統，通過(guò)信息互聯(lián)，保持原有功能。以無(wú)人戰斗機為例，可以拆分為信息無(wú)人機、火力打擊無(wú)人機和電子攻擊無(wú)人機等，還可以進(jìn)一步拆分，通過(guò)信息互聯(lián)，保持戰斗機的完整功能。如果把結構集成稱(chēng)之為“形”，功能集成稱(chēng)之為“神”，分布式結構就是結構分散、功能一體，“形散而神不散”。分布式的好處，主要是通過(guò)結構拆分，降低了系統集成度，從而降低了系統開(kāi)發(fā)難度，達到降低成本、縮短周期、減少風(fēng)險等目的，同時(shí)增加作戰平臺數量，也有利于提高己方裝備的戰場(chǎng)生存力，增大敵方對目標選擇和打擊的難度，迫使其投入和消耗更多的作戰資源。

顯然，分布式結構依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò )通信和智能控制。首先是網(wǎng)絡(luò )通信，要解決在強對抗環(huán)境下子系統間網(wǎng)絡(luò )通信的有效帶寬、時(shí)效性和抗干擾等問(wèn)題；其次是協(xié)同控制，要解決物理分離的各子系統圍繞同一作戰任務(wù)，在作戰空間自主實(shí)現有效協(xié)同。因此，分布式結構的實(shí)現依賴(lài)于信息化和智能化建設的整體推進(jìn)，體現出了信息化時(shí)代的產(chǎn)品創(chuàng )新模式和時(shí)代特征。

忠誠僚機

近年來(lái)，蜂群無(wú)人機、忠誠僚機、有人/無(wú)人協(xié)同空戰等十分火爆，其無(wú)人機采用的都是分布式結構。表明美國空軍在推進(jìn)分布結構方面已經(jīng)邁出了實(shí)質(zhì)性步伐，分布式武器裝備投入使用指日可待。此外，美國海軍正在大力推進(jìn)分布式無(wú)人艦船和海上分布式作戰，美國太空軍也在推進(jìn)太空分布式系統。

三、集成/分布長(cháng)期共存

如同信息化不是對工業(yè)化的否定，而是在工業(yè)化基礎上的創(chuàng )新與拓展一樣，分布式結構，也不是對集成化的否定，而是在信息化條件下的創(chuàng )新與拓展，因此在未來(lái)產(chǎn)品發(fā)展中，集成化模式與分布式結構必然長(cháng)期共存。

這種必然性是由集成化模式與分布式結構的特點(diǎn)所決定的。集成化依賴(lài)并適應于流水線(xiàn)生產(chǎn)，滿(mǎn)足了人類(lèi)對產(chǎn)品大批量、多功能、高性能的持續追求，但也帶來(lái)了成本越來(lái)越高、周期越來(lái)越長(cháng)等問(wèn)題。分布式，是集成化的逆向思維，降低了產(chǎn)品的集成度，結構分散、功能一體，高度依賴(lài)并適應于網(wǎng)絡(luò )化、智能化環(huán)境，滿(mǎn)足了人們對產(chǎn)品個(gè)性化、短周期、低成本的需求，拓展了產(chǎn)品的發(fā)展模式，與集成化形成了互補，而不是否定或取代。由此決定了二者長(cháng)期共存的必然性。

這種共存表現于多個(gè)層面。

產(chǎn)品形態(tài)。分布式結構是將原先高度集成的功能系統拆分為若干個(gè)物理分離、結構相對簡(jiǎn)單、功能相對專(zhuān)一的子系統，從而降低了子系統的集成度，獲得了相關(guān)利益。也就是說(shuō)，各個(gè)子系統之間是物理分離的，但是各個(gè)子系統內部依然是集成的，不過(guò)集成度大為降低，從而在產(chǎn)品形態(tài)上表現出了分布式結構與集成化模式的長(cháng)期共存。

歐洲未來(lái)空戰系統

體系建設或裝備使用。未來(lái)作戰必定是有人/無(wú)人相協(xié)同，美軍的穿透型制空作戰概念和歐洲未來(lái)空戰系統都表明了這一點(diǎn)，分布式結構主要運用于無(wú)人機系統，有人機仍將采用傳統的集成化模式，從而在體系建設或裝備使用層面上表現出了分布式結構與集成化模式的長(cháng)期共存。

力量建設與作戰使用。作戰力量分散部署在不同地域和不同空間，但是其作戰行動(dòng)與作戰效果則是一體謀劃、一體實(shí)施和高度集成的，由此也表現出了分布式結構與集成化模式的長(cháng)期共存。

武器裝備的發(fā)展模式總是與一定的社會(huì )形態(tài)相對應的，有其自身孕育、成長(cháng)、成熟和衰退的必然規律，無(wú)論是集成化模式，還是分布式結構，都是目前和今后一個(gè)時(shí)期武器裝備發(fā)展的重要模式，至今為止尚未顯示出衰退跡象，由此也注定了當前和今后一個(gè)時(shí)期二者仍將長(cháng)期共存。
責任編輯：彭菁