作者

北京海鹰科技情报研究所 袁政英

模块化开放式系统方法（MOSA）作为一种系统设计策略，通过模块化设计和标准化接口，可方便替换升级武器系统组件，支持跨平台跨军种协同作战能力，显著提升军事武器装备的互操作性和战场适应性，同时促进供应商竞争，降低武器系统全寿命周期成本。

图1：采用MOSA对武器系统的影响

过去几年，美国会多次立法要求美军在最大范围内实施模块化开放式系统方法，改变武器系统的设计和采办方式，如《2017财年国防授权法》要求所有重大国防采办项目在技术开发或系统开发阶段实施MOSA方法；《2021财年国防授权法》将MOSA使用对象扩大到所有类型的采办项目。但MOSA在美军武器系统采办项目中的落实情况究竟如何，根据美国政府问责局（GAO）2025年1月发布的调查报告《武器系统采办：美国防部需要更好的规划来获得模块化开放式系统的好处》，结合美军近期发布的《国防部MOSA实施指南》《美海军MOSA实施指南》等指南文件，可以看出美军在MOSA规划和实施方面进展与挑战并存，当前存在MOSA决策缺少正式的寿命周期成本收益评估支持、受军种领导人偏好影响较大、计划要素未纳入采办文件、跨项目实施协调机制缺失、所需资源规划不足，政策指导文件滞后等问题。

（一）MOSA在武器系统采办项目中的执行程度不同

GAO调查发现，在2017年后启动的20个应采用MOSA的重大能力和中间层采办项目中，有14个项目实施了MOSA，6个项目未采纳。

表1：MOSA在20个采办项目中实施情况

注：MDAP：重大能力采办项目；MTA：中间层采办项目。

采用MOSA的项目在模块化和开放性上执行程度不一，部分项目全面采用了竞争性升级和维护的综合性系统设计，部分项目为实现与其它系统的互操作性局部采用了MOSA，1个项目未在核心系统采纳MOSA，仅为辅助系统开发了有限的开放属性。以美陆军项目为例，“未来远程攻击机”项目利用现役飞机保障数据开发出一套开放式架构框架，指导飞机的设计，确保系统优先采用开放式标准，以降低其寿命周期内的作战和升级成本。这种设计方法最大限度地利用了潜在供应商及其技术来满足项目需求；“改进型涡轮发动机”项目重点确保发动机与飞机的接口由开放式标准或政府拥有的接口规范定义，以降低发动机与不同承包商制造的飞机进行集成和互操作的风险。

未采纳MOSA的项目，大多归因于短期成本无法覆盖、MOSA收益有限、进度紧迫等几类问题。例如美空军2021年进入开发阶段的“B-52雷达现代化”项目（RMP），原计划实施MOSA，但修改在产和在用雷达所需的成本和时间以及新系统测试成本达到了4000~6000万美元，超出了采用MOSA的预期收益；美海军“常规快速打击”项目在早期快速原型阶段遗漏了MOSA，迫于进度压力，最终放弃在开发阶段使用MOSA。

（二）MOSA决策缺少正式的寿命周期成本收益评估支持

项目在做出是否采用MOSA决策前，应对实施MOSA的潜在成本和全寿命周期收益做出正式分析。未依据成本收益评估直接做出决策，可能会使项目错过节约重大成本或灵活升级能力的机会。但美国防部在政策中未明确要求采办项目做出MOSA成本收益分析，导致在决策过程中缺乏对长期收益的全面评估。GAO调查发现，以上20个项目均未开展正式的MOSA成本收益分析。例如，美空军“B-52雷达现代化”项目因未充分评估MOSA的长期收益而决定不采用MOSA，导致后续升级面临更高的成本和时间风险。

“估算MOSA的成本和收益是一项艰巨任务”，美国防部目前没有统一或权威的评估方法，目前采用的两种评估方案在分析上均存在局限性。直接比较已部署的可替换组件与开发全新系统的成本是评估MOSA早期投资价值的常用方法。美陆军航空计划执行办公室曾分析在项目组合中复用零部件的潜在收益，但该方法需要持续验证，未形成定式。MOSA的目标是降低维护升级的长期成本，但短期内在一定程度上对项目预算造成了更大的负担。

（三）MOSA决策受制于军种领导层意见

美空军要求空射弹药项目在设计中使用武器开放式系统架构（WOSA）标准，创建标准化的合同语言，方便将标准纳入项目设计和合同文件。以“防区内攻击武器”（SiAW）为例，该项目与美海军AGM-88G“增程型先进反辐射导弹”（AARGM-ER）同属美海军AGM-88E先进反辐射制导导弹改型，但仅SiAW项目采用MOSA并获得了经费支持。如下图所示，AARGM-ER项目在2019年1月之后进入重大国防采办项目的开发阶段，按照国会要求应最大程度实施MOSA，但因资金不足且沿用了AGM-88E专用架构，后期升级难以更换供应商，最终未采纳MOSA。美海军类似一次性弹药项目一般不会考虑通过MOSA降低维护成本。美空军SiAW项目从2021年开始实施中间层采办，原计划简单改装AARGM-ER系统以适应F-35A武器舱外形，但根据空军采办主管的指示，该项目最终摒弃原系统专有架构，改用武器开放式系统架构，通过获取空射弹药专有的接口数据权利，实现了模块化设计，以避免在后期升级上耗费大量工时成本。组件接口数据权利归军方所有，可用来促进供应商在技术升级上的竞争。

图2：“增程型先进反辐射导弹”与“防区内攻击武器”差异比较

领导人意愿也影响了项目组合及子项目的MOSA决策。例如陆军航空计划执行办公室对“未来远程攻击机”（FLRAA）项目投资组合分析后发现，在不降低维护成本的情况下，陆军航空兵无法负担该项目的平台规模，每个专有系统都需要独特的组件，难以开展竞争性采办，维护成本高，限制了在组合订单中降低成本的可能。根据陆军航空计划执行办公室的指示，“倾转旋翼机”项目在2020年决定采用MOSA和通用接口标准，并与其它陆军航空项目共用组件，通过扩大供应商竞争来降低投资组合中其它项目的采购成本，实现更快的部署和更高的可负担性。此外FLRAA还建立了MOSA组件质量文件，作为评估供应商系统竞标方案的标准。

（四）MOSA计划要素未纳入项目正式采办文件

项目因MOSA降低维护成本和技术快速升级带来收益，在一定程度上取决于采办过程中的早期决策。根据规定，美军应在项目开发的早期，在采办策略、招标公告和系统工程计划等正式采办文件中纳入MOSA实施要素，例如记录系统哪些组件设计为可替换模块，以避免在项目早期错过实施MOSA的最佳时机；在采办策略中，重大国防采办项目应描述MOSA，并区分系统主要平台与主要组件，每个模块都应设立边界，使其既属于平台，又与平台保持分离。但以上20个项目几乎均未明确MOSA全部的核心计划要素（如下图所示），仅有六成重大项目在采办策略中区分了主要的系统平台和组件，并确定了后期可能添加的组件。

图3：采办文件涵盖关键MOSA规划要素的项目数量（GAO）

以美空军E-7A快速原型项目为例，该项目在采办战略和招标书中涵盖了实施MOSA的关键要素：列出子系统清单，要求子系统符合美空军“开放式任务系统”标准；在招标书中指定主要系统组件的最小集合，要求承包商开发任务支持组件集，限制其功能和物理属性，对支持多架飞机的组件和即插即用的组件作出描述。美陆军精确打击导弹项目也在两份采办文件中规划了关键的MOSA实施要素：在采办策略中确定了使用MOSA的系统制导、有效载荷等主要组件和未来可添加的能力，要求将主要子系统设计为可拆分组件，使用增量开发方法不断引入新技术，支持未来能力需求；在招标书中未规定MOSA要素，但要求承包商签署协议，承诺使用MOSA并甄别未来可能升级的组件。美海军星座级导弹护卫舰项目2020年进入开发阶段时，在规划文件中未列出关键的MOSA实施要素：在采办策略中仅提供了关于MOSA原则的通用语言，未提及关于模块化的计划要素；在招标书中未确定主要系统组件的最小集合，仅描述实现MOSA的一般属性（如组件可重用性和可升级性等）；在系统工程项目中要求承包商将MOSA属性纳入信息技术系统。

军种一般不会对项目是否在采办文件中纳入MOSA实施要素做出审查。项目的采办战略和招标书审查一般由军种采办主管负责。里程碑决策当局必须在重大项目的里程碑B节点对MOSA进行审查，以确保接口标准化。但军种审查能力通常有限。部分项目在类似里程碑简报或基于模型的系统工程软件文档中记录了MOSA核心要素，但不满足法规和国防部政策要求，影响了里程碑决策当局对项目是否MOSA的可见性。

（五）MOSA跨项目协调机制缺失

在项目组合内部协调上，MOSA具有促进系统间互操作性、通过软硬件重用节约成本、快速升级技术等更加明显的益处。GAO调查9个项目投资组合办公室发现，仅有2个办公室专门设立了协调MOSA机会的流程，如美陆军航空计划执行办公室成立MOSA咨询委员会，每月召开一次会议，审查具有重用潜力的组件，并向陆军航空计划执行办公室提出投资建议。这项工作显著减少了交付同组件的重复性工作；美海军空战电子办公室作为一个跨部门项目办公室，负责与其它海军项目对接，开发可集成在多飞机平台上的航电系统，为多个项目开发通用能力，以节省采购成本。其余办公室或缺乏正式的流程，或仅协调商业现货组件，或仅有通常针对单个项目的审查过程，不能实施跨项目协调。

（六）MOSA支持资源规划不足

《2017财年国防授权法》要求各军种储备实施MOSA所需的预算资源和工程专业知识，例如MOSA数据存储库、开放式标准许可、专业知识和数字工程工具等。GAO调查发现，各军种尚未全面评估、充分规划和优先分配上述资源，导致部分项目在执行过程中面临资金和技术支持不足等问题，阻碍了MOSA的采纳和使用。MOSA存储库。目前海陆空三军仅按照法律最低要求标准创建了MOSA存储库，且未建立数字文件的通用格式，无法访问和使用数据。开放式标准获取。开放式标准多由私营公司开发，需要付费使用。目前三个军种没有为使用MOSA标准的项目购买通用许可证，导致一些小项目在知识产权上付出成本过高。在这种情况下，从体系层面一次性付费明显比项目单独支付效率更高。专业知识支持。为了向使用MOSA的项目提供直接支持，美空军装备司令部已申请预算招募MOSA主题专家，但因需求优先级较低，最后被国防部拒绝。此外研究与工程副部长等国防部直属部门应为军种项目提供知识支持，但缺少人员在项目级提供实质性的技术辅导。数字工程工具。各军种已开始提供数字工程工具以支持模块化开放式系统架构，例如基于模型的系统工程（MBSE）软件等。这类软件能够记录项目重要的MOSA决策，实时持续评估设计过程。但这类软件在国防部缺少专项采购资金，只有在项目办公室预算富裕的情况下才能购买。此外，若项目采购的数字工程工具不能在国防部内流通使用，由此生成的数据也无法被其它项目使用，因此各军种倾向于使用一套通用数字工程工具。美国防部目前尚未在全部项目中采用现代工程工具，需要做出审查和统筹。

（七）MOSA政策、法规和指南仍存在漏洞

首先，在法规上，MOSA相关法规的制定和更新滞后，导致项目在实施过程中缺乏必要的法律依据。根据2011年、2016年和2021年通过的国防授权法，国防部应制定相关法规以支持MOSA的实施。截至2024年10月，这些法规仍显滞后。例如关于MOSA数据权利和知识产权的法规草案，自2012年开始起草至今仍未完成，使得项目在获取和使用开放式标准时面临法律风险。2025年2月最新发布的国防部MOSA实施指南文件，仅强调建立数据权利和知识产权策略的重要性，要求在合同中包含数据权利条款，以确保军方获得必要的数据权利，支持系统的长期维护和升级。

其次，在政策上，美国防部缺少对中间层采办项目实施MOSA的指导。美《2021财年国防授权法》要求将MOSA扩展到包括中间层采办在内的所有项目类型。但美国防部在最新发布的MOSA实施指南中，仍未强制此类项目最大限度地实施MOSA，仅鼓励快速原型阶段在条件允许的情况下使用，导致项目在MOSA规划执行上缺乏明确的方向。

再次，各军种在出台的MOSA实施指南文件上存在明显差异。美陆军和海军出台的实施指南较为全面，从MOSA使用范围、在项目中的实施步骤到培训和资源，均提供了指导。空军和太空军指南仅适用于部分项目。

结 语

近年来，美国防部为满足现代战争对技术快速迭代和系统互操作的要求，极力推行MOSA在装备采办项目中的应用，但在具体实施中出现了未落实或者落实不够等各种问题。为此，美军最近密集出台多个政策性文件，如2024年12月的新版三军联合备忘录、美海军2025年1月MOSA实施指南、2025年2月国防部MOSA实施新版指南等，使MOSA再次成为新的美军改革关注热点。后续海鹰资讯将持续保持关注，对部分文件进行研究解读。

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