1.2.1 体系概念

“体系”的概念已经出现很长时间，文献中最早可以追溯至1964年，在讲述有关纽约市的《城市系统中的城市系统》中提到“Systems within Systems”[17]。然而，在英文中没有一个确定的名词与之对应，也没有一个被普遍接受的定义，目前应用得最广泛的词是System-of-Systems（SoS），对体系与一般系统之间的区别也没有达成一致意见，同时，许多不同领域的学者和组织也从他们各自的领域背景和角度提出了体系的定义。

Eisner在多系统集成上认为体系应该具备以下特征[18]：

（1）由独立的系统构成，每个系统的运作都遵循系统工程的过程。

（2）体系中每个系统的发展在时间阶段上不存在关联。

（3）体系中系统之间的关联不是决定与被决定的关系，而是相互依赖的关系。

（4）从整体来看，体系中单个系统通常都具备自己的职能，并在体系运作中发挥作用。

（5）体系中每个系统的最优化并不能保证整体的最优化。

（6）体系中所有系统的运作促使体系目标或使命的实现。

Norman认为体系是动态环境中交互系统的集合，体系中的系统都具备两种特征：一是有体系的背景环境；二是受体系中其他系统的影响。体系同环境的边界是模糊的，体系边界的确定途径之一取决于体系决策者的判断。通常，体系的边界非常大，足以囊括体系决策者所关注的因素以及这些因素在体系中众多系统的行为。在体系中的每一个系统通常都由大量的行为实体组成，这些实体的行为包括合作、中立和敌对行为，这些行为又通常以团队、组或者非协作个体行动方式组织。系统中的实体可能运作在一个或多个体系的系统之中，且对体系中其他不同系统可能有不同行为表现。

与复杂大规模集成系统相比较，Maier[19]认为体系应该具备以下特征：

（1）组成元素运作的独立性。如果体系被分解为各个分系统，则分系统能够独立有效运作。体系就是由这些在自身的位置上能够独立运作的系统组成的。

（2）组成元素可获取的独立性。体系的组成部分在构建或形成体系过程中可以被独立获取，在形成体系后仍然保持持续运作的存在。

（3）体系模式的演化。体系并不以固定的模式出现，其存在和发展都伴随其功能、使命、环境、知识和经验的变化而演化。

（4）体系的“涌现”行为。体系在功能的执行以实现其目标过程中所表现出的行为是其组成各部分所不具备或不能表现出的行为，这些行为是整个体系的“涌现”特性。体系的“涌现行为”是体系的基本特征和构建体系的主要目标。

（5）体系的分布性。体系的各部分在地理上广泛分布，通过信息交流技术在各部分之间进行信息交流实现各部分之间的融合。

体系是系统的连接，在系统连接的体系中允许系统间进行相互协同与协作，如信息化战场的C4I（Command, Control, Computers, Communications,and Information）与ISR（Intelligence, Surveillance and Reconnaissance）系统。这一定义的应用背景是现代军事系统的集成以获取战场对抗的信息优势与决策优势[20]。

美国的联合C4ISREW是通过信息技术、文化、条令条例途径把各军兵种C4ISR和电子战系统（Electronic Warfare systems, EW）有效集成以获取超越各部分能力的效果。这一联合体为军事行动中的计划、部署以及行动提供及时有效的信息以支持决策优势的获取[21]。

体系是系统的综合，系统综合以系统的演化发展、协同与优化为目的，最终达到提高整体效能的宗旨。这一定义的应用背景是未来战场环境信息系统的综合集成[22]。

体系不是单纯系统的集成，它具备五种特征：①组成系统独立运作；②组成系统独立维护管理；③组成系统的区域分布性；④具备“涌现”行为；⑤体系是不断演化发展的。这一定义的应用背景是军事领域复杂体系的发展规划[23]。

体系是分布环境中异构系统组成网络的集成，体系中这些异构系统表现出独立运作、独立管理和区域分布特征，在系统和系统间交互被单独考虑的情况下，体系的“涌现”与演化行为不太明显。这一定义的应用背景是国家交通系统、军事体系和空间探索[24,25]。

体系的组成不同于一般系统的内部结构（紧耦合），它是一种系统间的交互，而不是重叠。它具备如下特性：①能够提供单一系统简单集成所不具备的更多或更强的功能能力；②其组成系统能够是独立运作的单元，能够在体系所生存的环境发挥其自身的职能。这一定义的军事背景包括地面防空体系、战区导弹防御体系、作战群的编成体系等，其非军事背景如航天飞机[26]。

体系是复杂的、有目的的整体，这一整体具备如下特征：①其组成成员是复杂的、独立的，并且具备较高的协同能力，这种协同使得体系组成不同的配置，进而形成不同的体系；②其复杂特征在很大程度上影响其行为，使得体系问题难于理解和解决；③边界模糊或者不确定；④具备涌现行为[27]。

体系是由异构系统在域上的交叉形成跨域的网络组成，这些异构的系统在体系中表现为运作、管理的独立性与自主性，地理上的分布性，在异构系统以及系统间的交互被分别考虑情况下，这些异构系统的涌现性和演化性是不明显的[28]。

体系是一种“元系统”，其自身由多个自主的、嵌入的系统构成，这些自主的、嵌入的系统在技术、环境、地理区域、运作方式以及概念框架方面是不同的[29]。

体系是相互协作的系统的集成，这些组成系统具备两种附加特性，即运作的自主性与管理的自主性[30]。

美国国防大学陆军工业学院[31]：“体系是巨大的、复杂的、持久的独立系统的集成，这些是长期以来通过各自的权威提供各自的能力以支持总的使命从而形成体系。”

美国国防部：“互相依赖的系统组合链接，提供的能力远大于这些系统的能力之和。”[32]与体系的定义相对应，美国国防部同时定义了系统联邦，所谓系统联邦是指具备下列特性的一组系统[33]：①能力为所有组成成员的能力之和；②具有所有成员共有的特征；③系统的组合并不产生新的能力和属性。体系是由复杂、独立系统组成的“超系统”，这些独立的系统通过交互实现其共同的目标。体系特征包括：体系不仅仅是巨型复杂系统，它由相互独立的系统组成，具有动态的开放环境[34]。其实例包括天气、海洋以及应付天气海况变化的应急体系等。

2005年，美国参联会主席在《联合能力集成与系统演化》（JointCapabilities、Integration and Development System，JCIDS）中给出了体系的定义：“体系是相互依赖的系统的集成，这些系统的关联与链接以提供一个既定的能力需求。去掉组成体系的任何一个系统将会在很大程度上影响体系整体的效能或能力。体系的演化需要在单一系统性能范围内权衡集成系统整体。战斗飞行器是体系研究典型案例，战斗飞行器既可以作为单一系统研究，也可以作为体系的子系统研究，作为体系研究时，其组成系统包括机身、引擎、雷达、电子设备等。”

美国陆军部关于陆军软件模块化法规对体系的定义[35]：“体系是系统的集合，这些系统在协同交互过程中实现信息的交换与共享。”