T－7A高级教练机的两架原型机。波音公司自己称，该型机所采用的数字工程流程、敏捷软件开发和开放式架构任务系统，能更快速地集成新的概念和能力，并通过虚拟测试、快速迭代、便捷升级等实现更好的经济可承受性。该公司称，与传统的飞机发展计划相比，T－7A的首轮产品工程质量提升了75％，装配工时缩短了80％，软件开发和验证时间缩短了50％。这是波音公司实现“出价比美空军为项目工作确定的价值低出近100亿美元”、从而赢得该项目的关键支撑因素之一。（美国波音公司图片）因此，对于传统上比较困难、昂贵或费时的项目，应在新的数字采办策略中设法用在数字空间中通过备选方案分析降低风险的方法完全替代它。例如，在对一个用于筒形弹仓的GBSD方案进行决策之前，项目已经数字化设计了超过60亿个不同方案。三、数字采办案例——NGAD“数字化百系列（eSeries）”T－7A飞机仍然基于传统的采办模式而不是数字采办，但是在其30年使用寿命的生命周期中，应用数字工程及管理将使成本降低10％，节省的成本分散在整个采办过程中，包括：研究、开发、试验鉴定（RDT＆E）以及使用和保障（O＆S）。这种部分实施数字工程但依旧采用传统方法（即“初代百系列”时）的采办，可以通过大规模生产的规模经济显著降低平均采办单位成本（APUC），但无法彻底改变恶性循环。

T－7A采用的“初代百系列”采办策略，每30年拨款采办168架使用寿命30年的飞机，节省的成本分散在四个采办过程中（美空军图片）

传统采办模式的恶性循环（美空军图片，中国航空工业发展研究中心汉化）而在“数字化百系列”数字采办策略中，更应关注的是总拥有成本（TOC）而不是APUC，引入较少的迭代飞机批次虽然会降低批量购买力（属于不利因素），但同时会产生更高的“竞争指数”和更健康的工业基础（属于有利因素）。数字采办不能违背经济规律，因此必须在现代化和可持续发展方面节约成本，而不是降低试验鉴定和采办频次，这也正是“数字三位一体”发挥作用的地方。数字工程及管理策略：更少量更频繁的飞机迭代批次作为数字采办的既定目标，要求所有平台供应商都具备完整的数字线索：1）为三个被授予批次合同的供应商持续提供数字设计（eDesign）合同；2）通过确定式装配降低生产成本和时间；3）降低政府选择子系统的风险，以及4）简化机队范围内维护所需组件通用性。利用共享的技术栈，任务系统必须单独开发，政府团队需要为所有批次选择最佳的系统平台对，从而使每个平台成为一个持续竞争的生态系统，在此生态系统中，最新技术可以应用于最新机型。敏捷软件开发策略：“数字化百系列”的软件技术栈层必须完全容器化，以简化跨供应商的集成挑战，跨平台共享代码以及与安全关键代码分离的竞争任务应用程序。“可下载性”是NGAD在未来人工智能战争中实现相关操作的基础。开放式架构策略：为了支持政府必须扮演的“试点”角色，整个“数字化百系列”参考架构（包括所有主要接口）必须是政府所有的。如果缺少这个关键要素，三位一体的其他两个元素也难以发挥作用。NGAD已经应用数字工程试验了现实世界中的全尺寸飞行演示机，并利用其“数字三位一体”进行了许多追求平价的权衡：机队权衡，例如设计周期时间表、每采购批次的飞机数量以及飞机使用寿命；竞争性权衡，例如竞争性供应商和次级供应商的数量、激励结构和商业案例，尤其是针对未被选中批量生产的公司；经济可承受性可承受性权衡，包括供应商之间所需的系统通用性，在飞机授予的批次合同、劳动力、设施和工具大小方面允许的差异。空军如今每年维护15年或更老旧飞机的成本在3％至7％之间，消耗了大量的预算，与之相对应的是年久失修问题本身的实质。以飞机的使用寿命为纵轴，“数字化百系列”采办频次间隔时间为横轴，可以得出如图所示的权衡空间图，阵列中的数字表示特定“数字化百系列”与“初代百系列”的总成本比值百分比。可以看出，大多数“数字化百系列”具有更好的财务价值（有些高达25％）。在7～8年周期范围内，“数字化百系列”展现了更快的迭代能力，更具颠覆性。【在10．07更新的版本对权衡空间图进行了重新计算和调整，根据新的百分比数据，后文介绍的NGAD案例也由（16，8）相应地调整为（18，8）】

“数字化百系列”与“初代百系列”的总成本百分比图（09．15版本）。纵轴：飞机使用寿命（年）；横轴：“数字化百系列”采办频次间隔（年）（美空军图片）

“数字化百系列”与“初代百系列”的总成本百分比图（10．07版本）。纵轴：飞机使用寿命（年）；横轴：“数字化百系列”采办频次间隔（年）（美空军图片）

NGAD“数字化百系列”（16，8）对应数据（09．15版本）。NGAD对应的“数字化百系列”（16，8）采办策略每8年拨款采办75架使用寿命16年的飞机，试验鉴定和生产成本分别增加了18％和25％，现代化和维修保障成本减少了81％和49％，但总成本与T－7A对应的（30，30）基本相同（美空军图片）

NGAD“数字化百系列”（18，8）对应数据（10．07版本）。NGAD对应的“数字化百系列”（18，8）采办策略每8年拨款采办87架使用寿命18年的飞机，生产成本和试验鉴定分别增加了28％和17％，现代化和维修保障成本减少了75％和48％，但总成本与T－7A对应的（30，30）相同（美空军图片）以（18，8）对应的“数字化百系列”为例，其螺旋式增长速度几乎是传统采办速度的四倍，产生了“使勺子弯曲”的效果。该模式下每8年授予87架使用寿命为18年的飞机，并为每个未来批次授予三份数字飞机设计合同。通过保持稳定的设计收入（知识产权利润）刺激竞争，降低行业准入门槛，把机队的平均寿命砍掉一半，通过更换与升级服务减少巨头把持订单。另一方面，这一方式分别使试验鉴定和生产成本增加了17％和28％，但同时将现代化和维护保障成本减少了75％和48％，使总拥有成本与传统模式下的（30，30）相同。对比两个版本的模型可以看出，每8年授予87架飞机与此前每8年授予75架飞机的总成本基本相当，这也意味着调整后的模型可以使用相同成本采办更多的飞机。但具体的计算方法及调整原因罗珀并未说明。因此该文件认为，试图通过批量生产降低APUC（平均成本）只会使恶性循环永存，适应未来形势的数字采办应像智能手机般将更便宜的装备与更长期的固定服务相结合，而不是将资金耗费在维护日益老化的装备上。美军目前正在积极探索前沿的商业解决方案，同时向业界发出明确、一致的信号，扩大伙伴关系以共同推进数字工程，而数字采办也将成为其购买未来50年空中优势的关键推手。四、结束语美空军一直强调“拥有技术基线”，以实现更快的设计、无缝的装配集成和轻松的升级。罗珀显然认为仅有数字工程是不够的，他认为“空军没有采办的OODA循环”，也就是说采办中从感知到执行的各项活动还是离散的，没有形成统一连续体。他认为这种情况持续的话，就会输掉与中、俄的竞争。《数字采办的现实》这么激进的理念和大胆的风格，反映了空军乃至美军改革派求变的迫切心情。基于“数字三位一体”、由“一号”技术栈支撑的数字采办，就是不仅要建造更好的装备，更是要更好地建造装备。但是，建立这么一个数字化的复杂组织体层级的统一基础设施，注定阻力与困难重重，也许还要看“下一代空中主宰”和“先进作战管理系统”项目是否能够成功。不过，人类作战的方式反映从事生产的方式，如果从产业界的角度，实际上各国的工业4.0和数字经济就是这么走的、美空军现在可能就位于高速入口处。倒是可以畅想一下，未来几代的数字化原住民们，一出生就在一个趋向于架构或者语义统一的大科技生态下，享用着无缝连接的社会数字基础设施，他们是不是可以顺利接受这一理念并破除旧有束缚，真正把飞机变成和手机一样迭代的产品？《空天防务观察》短评：所以，你是用固定电话的思维干很多看上去是正确的事，还是用智能手机的思维正确并高效地干很多事儿？选对了方向，就不怕遥远。你若把事当做事，就应该尽量按照事物的客观规律去谋事、做事；你若能感受到时代的脉搏和趋向，就应该把自己做事的方式尽可能向这个趋向靠近，别被时代的浪潮甩下来，相反你的事业应该成为时代先锋之一，带动你所在领域现代化。只是我们都知道，做应该做的事，按事情本来的规律做事，既是最浅显最简单的道理，又是最深奥最复杂的实践。我们不少人，或许仍在把自己当做这个时代的旁观者，或者最多扮演坐而论道的伪参与者、伪博弈者。全然不知，新时代的巨浪正呼啸而来，就好比那三体舰队正划过广袤空间、奔向太阳系。我们体会了“智子”，发现了“刷子”……但是，我们是不是，还应该再做些什么？

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊阴鹏艳女士此前已为《空天防务观察》提供1篇专栏文章，如下所列：第1篇，数字空军！美空军举办“数字战役”虚拟工业交流日活动，2020年10月12日。有兴趣的读者，可点击上列文章（链接），阅读原文。 （中国航空工业发展研究中心 阴鹏艳）

本篇供稿：系统工程研究所