《为军用开放式系统架构设计灵活的技术更新计划》316页

长期以来，军事采购项目一直饱受诟病，因为能力略有提高所需的开发成本却呈指数级增长。为应对这一趋势，最有前景的改革努力之一是开放式系统架构计划，该计划采用模块化设计原则和商业接口标准，以此降低系统升级的成本和复杂性。虽然概念上很简单，但实践证明这一努力在实践中却异常困难。造成这种困难的主要原因是，开放式系统在开发的早期阶段以额外的成本和风险换取日后注入技术的选择权，但这种选择权所带来的好处本身就是不确定的。因此，实际实施需要一个决策支持框架，以确定这些不确定的未来收益何时值得当前承担的成本和风险，但有大量证据表明，现有的设计方法不足以满足这一需求。

本研究的目标是开发一个受军事采购启发的架构建模与评估框架，通过提供一种方法来衡量与开放系统相关的预期成本、效益和风险，从而解决这一差距。这项工作基于三个假设：(1) 未来技术注入的目的是跟上作战需求的不确定性发展；(2) 成功的设计必须证明如何利用未来的升级来满足这些需求；(3) 随着新信息的不断涌现，项目经理可以灵活调整之前的决策。有鉴于此，本方法学提出了一种新技术，将运行需求编码为能力路线图，而非传统设计方法中使用的 "最坏情况 "标量值。然后，对现有的技术预测技术进行了新的调整，以此来确定如何利用未来的技术改进来有效地满足路线图中表达的需求，并提出了一种新的性能测量方法来量化替代性更新策略的相对价值。最后，受实物期权领域方法的启发，将一系列决策支持启发式方法与自动搜索程序相结合，以确定有助于灵活决策的策略，从而对冲不确定性。

然后，将所提出的方法应用于一个空中情报、监视和侦察平台的示例场景，该平台有可能在未来增量中升级其传感器套件。该场景的能力路线图改编自美国国防部信息主导团队进行的真实世界贸易研究，预测模型则是通过评估过去十年中商业图像处理技术的发展而开发的。本研究探讨的具体问题是，应如何安排未来技术注入的时机和选择，以最大程度地满足成本、性能和风险方面的备选偏好。此外，这项研究还表明，就本研究中开发的性能指标而言，开放式系统架构和集成式系统架构之间的相对优势和劣势可以在成本效益框架的背景下进行展示，该框架目前被采购专业人员用于管理复杂的设计决策。本实验的结论是，所提出的方法可以客观地识别影响任意开放式系统设计问题的无数因素，并将其汇总到一个单一、直观的可视化中。由于现有方法不具备这种能力，这就为所提出的方法是一种更优越的方法这一论点提供了相当大的支持。