美军信息技术标准体系建设,从JTA开始构建,到后来的DISR,我们从中学习了很多,也建立了我们自己的信息化标准体系表,这些年,随着IT和人工智能技术的快速发展,回过头再看老美这些底层的标准体系,仍然具有关键价值,老美在IT标准方面的建设经验和教训更加宝贵。

一、目标与举措

(一)两大核心目标,直指作战与转型需求

美军IT标准化的核心目标高度聚焦实战与战略转型:

1.基础能力提升

目的是改善美军IT与国家安全系统(NSS)的互操作性、扩展性、有效性与效率。例如,通过统一“战术数据链标准”,实现陆军战术电台与空军预警机的数据实时共享,解决了此前各军种系统“信息孤岛”问题。我们也是一样。

2.战略转型支撑

目的是帮助美军向网络中心能力转型,强化作战人员与保障业务的网络中心能力,当然了,现在已经不再提网络中心战了,所以这个是当时IT标准的建设的初衷之一。以“全球信息网格(GIG)”建设为例,通过标准化的网络接口与数据交换协议,实现全球美军基地、作战单元的信息无缝流转,提升“以网络为中心”的作战响应速度。

(二)四大关键工作,保障目标落地

美军IT标准执行机构(由国防信息系统局DISA担任)牵头推进四大关键任务,形成闭环管理:

1.新兴技术与标准评估

主动识别、评估前沿IT技术及相关标准。如对IPv6、卫星通信(SATCOM)、无线射频识别(RFID)等技术的标准适配性进行研判,2006年已完成对15项新兴技术的标准储备规划;

2.外部标准组织参与管理

统筹美军在38个外部标准制定组织(SDOs)与标准设定组织(SSOs)的会员资格,涵盖国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)、互联网工程任务组(IETF)等,确保美军在全球标准制定中拥有话语权;

3.标准信息流转机制搭建

建立利益相关方间的信息反馈与传播渠道。例如,每月召开“作战-技术-采购”三方会议,同步标准更新动态,某陆军作战旅通过该机制,提前6个月获知“后勤物资编码标准”更新,避免了新采购物资与现有系统不兼容的问题;

4.标准全生命周期管控

负责IT标准的开发、获取、采用、规范、维护与淘汰。如2006年淘汰了12项已过时的“磁带存储相关标准”,同时对“军用通信协议标准”进行迭代,新增“抗电磁干扰”技术要求。

(三)“三驾马车”策略,构建实施框架

美军IT标准化管理策略围绕三大核心领域展开,形成相互支撑的实施体系:

1.IT标准治理

通过治理流程筛选最优标准、构建标准组合,并纳入《DoDIT标准注册库》(DISR)。DISR由DISRonline网页工具承载,不仅存储200余项已批准的强制标准与规范,还收录标准生命周期信息、管理行动记录。例如,某海军舰艇通信系统采购项目,通过DISRonline快速查询到适配的“高频无线电通信标准”,将标准匹配时间从原本的72小时缩短至24小时;

2.外部SDO/SSO深度参与

当现有开放认证标准无法满足美军特殊需求(如某型卫星的“加密传输标准”仅适用于军用场景),美军会主动参与SDO/SSO活动,推动自身需求融入标准制定。同时,开发“SDO/SSO协作工具”,该工具上线后,美军在ISOTC184(工业自动化系统与集成)的标准提案响应效率提升25%,会议纪要共享时间从3天缩短至12小时;

3.合规测试与认证

通过200余项标准合规测试,确保美军各系统对标准的执行一致。例如,某新型指挥控制系统在部署前,需通过数据交换格式、加密协议、接口兼容性等测试,通过率需达100%才能列装。NedRoper等人在文章中提到,该测试机制使美军作战系统互操作故障发生率下降40%。

(四)责任分工清晰

1.美国国防部CIO:“总设计师”+“监督员”

作为顶层负责人,美国国防部CIO的权责贯穿全流程:既要牵头制定跨国防部的IT标准政策,协调情报界(IC)CIO建立共同标准论坛,还要审批年度标准制定组织(SDO)会员方案、验证新标准需求,甚至有权批准 “不按标准来” 的豁免申请。CIO还要联合各军种维护 “国防部IT标准登记册(DISR)”—— 这个登记册可是美军IT 标准的“数据库”,所有要用的标准都得在这备案。

2.国防信息系统局(DISA):“执行者”+“服务者”

DISA:要牵头制定IT标准管理策略,每年联合各军种准备SDO会员方案(比如确定美军要加入哪些国际、国内SDO,派谁代表);还要运营“全球信息栅格技术指南- 联合(GTG-F)”工具套件,帮各军种提交标准变更请求、查询标准信息;更要给“联合企业标准委员会(JESC)”当秘书处,30天内提交标准工作进展报告,甚至要推动厂商开发符合美军标准的商用产品——把标准需求“转化”成市场产品,这招很务实。

3.各军种及国防部直属机构:“落地者”+“反馈者”

以陆军部长为例,除了通用职责,还得兼任国防部法证与生物识别“执行官”,联合空军相关机构牵头法证与生物识别技术工作组(TWG),推动这类专业标准的制定,甚至要在国际标准组织里替美军发声,确保这类标准符合美军需求。所有军种和直属机构都有个硬责任:开发或采购IT系统时,要么用DISR里“强制”或“新兴” 的标准,要么申请豁免;还得派代表参加JESC,提供资源支持技术工作组(TWG)的工作,不能“只受益不干活”。

此外,负责研究与工程的副国防部长(USD (R&E))要推动“模块化开放系统方法(MOSA)”相关标准入册,负责采办与保障的副国防部长(USD (A&S))要盯着采办项目是否合规,国家安全局(NSA)要牵头战术信号情报(SIGINT)标准,国家地理空间情报局(NGA)要主导地理空间情报(GEOINT)标准 —— 专业领域的标准“专人管”,避免“外行指导内行”。

二、“开放”是铁律

(一)为何必须“开放”?法律与成本双重红线

“开放”是美军选择IT标准的硬性原则,核心源于两大风险规避需求:

1.法律风险

若将某供应商(如厂商A)或联盟(如联盟B)的专有规范纳入强制标准注册库,会被认定为“非竞争性偏袒”,可能引发反垄断诉讼。2005年,某军工企业试图推动自身专有“数据压缩格式”成为美军标准,DSPO评估后认为存在法律风险,最终驳回该申请;

2.成本风险

若联盟规范中包含知识产权(IP),美军采用后可能面临高额专利使用费。例如,某欧洲联盟的“军用软件接口规范”隐含3项专利,测算显示美军若采用,每年需支付超100万美元专利费,最终放弃该规范,转而选择无IP束缚的开放标准。

(二)“开放标准”的五大核心特征

“开放标准”需满足五大关键条件,区别于专有或“封闭”标准:

1.公开共识流程

由组织通过开放、公开的共识流程制定与维护。如ISO标准需经过成员国多轮投票、意见征集,某“军用物联网通信标准”在ISO制定过程中,美军提交12条意见,其中8条被采纳;

2.无IP束缚

无专利、版权、知识产权(IPR)及使用费限制。如IETF的TCP/IP协议标准,无任何IP壁垒,美军可自由使用并适配军用场景;

3.明确所有权与版本控制

标准所有者清晰,采用正式变更控制流程管理更新。如万维网联盟(W3C)的HTML标准,版本迭代由W3C统一管控,美军可通过官方渠道获取最新版本及变更记录;

4.广泛可及性

标准文档与组织工作流程对所有相关方开放(可能收取合理费用)。如美国国家标准协会(ANSI)的“信息技术安全标准”,美军各部门可通过付费获取,无身份限制;

5.无参与壁垒

标准制定过程对所有直接相关方开放,不设不合理资质限制。如IEEE802.11(无线局域网)标准制定中,美军提交的“军用抗干扰扩展提案”,与企业提案享有同等投票权。

(三)开放标准选择的两大评估维度

美军选择开放标准时,需重点评估两大维度:

1.组织权威性

SDO/SSO需在相关技术、专业与市场领域具备客观权威地位。如ISO、IEC在国际标准领域的权威性,确保其制定的“军用电子设备可靠性标准”具备技术严谨性;

2.正式认可度

SDO/SSO需经过认证或正式认可。如ANSI认可的标准组织,其制定的“军用后勤信息标准”,才会被美军纳入DISR注册库。

三、选对标准

(一)选对标准的价值:每年节省近千万美元

美军认为,找到“对的标准”意义重大,不仅提升效率,更能大幅降低成本。以ISO10303标准(产品模型数据交换标准)为例,美军深度参与该标准制定,其在汽车、航空航天、造船行业的应用,每年可减少互操作性问题导致的损失9.28亿美元,其中美军军工采购相关成本节省约1.2亿美元——某战机零部件采购项目通过该标准,实现与供应商的3D模型数据无缝对接,零部件适配错误率下降60%。

(二)“好标准”的三大核心特质

符合美军需求的“好标准”需同时满足三大条件:

1.技术适配性

基于前沿且可用的技术,贴合美军当前与未来布局。如5G标准因适配未来作战通信需求,被美军纳入重点评估,2006年已启动“5G军用适配标准”预研;

2.市场支持度

有多个厂商提供合规的商用现货(COTS)产品。如TCP/IP协议因全球大量厂商生产适配设备,美军采购成本比专用设备低40%,某基地网络改造项目通过采用商用路由器,节省采购费用200万美元;

3.任务匹配度

能解决用户实际问题,适配高效任务流程。如美军“后勤物资编码标准”,实现全球仓库物资信息实时共享,库存查询时间从2小时缩短至5分钟,某海外驻军的物资补给响应速度提升50%。

(三)标准选择的“优先级金字塔”

美军选择标准遵循严格的优先级层级,这个顺序,也跟踪美军管理思路的变化,发生过大的调整。

原来的优先顺序:

  1. 国际标准:优先采用ISO、IEC、国际电信联盟(ITU)等国际组织的标准,如ISO15408(信息安全评估标准)被美军用作IT系统安全评估的基础标准;

  2. 国家与行业标准:其次选择ANSI、IEEE、IETF等美国国家或行业组织的标准,如IEEE802.3(以太网标准)成为美军基地局域网的默认标准;

  3. 政府与军用标准:最后考虑美国联邦信息处理标准(FIPS)、军用标准(MIL-STD)及标准化协议(STANAG),如FIPS140-2(加密模块安全标准)用于美军涉密IT设备的加密要求。

    现在的优先顺序:

  • 第一优先级:联邦法律、法规、政策强制要求的标准,或美国批准的国际标准协议。这是最高优先级的标准,属于“法定必选”范畴,美军无自主选择空间。此类标准的核心来源包括两类:国内强制要求:由美国联邦法律、行政规章或政府政策明确规定的IT标准,例如《美国法典》相关条款、OMB发布的政策文件中强制要求采用的标准;国际协议标准:由美国正式签署并批准的国际标准协议所包含的IT标准,这类标准通常用于支撑美军与盟友、国际组织的协同行动,确保跨国、跨机构的互操作性。

  • 第二优先级:自愿共识标准机构制定或采用的标准。“自愿共识标准”是美军优先推荐的非强制性标准,核心特点是“开放制定、市场认可”。此类标准由具备权威性的自愿共识标准机构(如国际标准化组织(ISO)、美国国家标准协会(ANSI)、互联网工程任务组(IETF)等)制定,制定过程需遵循“开放性、利益平衡、正当程序、申诉机制、共识达成”五大原则(符合OMB A-119号通告要求)。选择此类标准的核心目的是“对接商用市场”——由于这类标准广泛应用于私营部门,美军采用后可直接采购符合标准的商用现成产品(COTS),减少专用产品的定制开发成本,同时降低后续系统升级、维护的难度。

  • 第三优先级:联邦政府制定的IT标准。此类标准由美国联邦政府相关部门(非国防部)主导制定,适用于全联邦政府范围内的IT系统,美军作为联邦政府组成部分,需在符合国防部特殊需求的前提下优先采用。例如,NIST为保障联邦政府网络安全制定的网络空间安全框架相关标准,若与国防部需求无冲突,美军需优先选用。

  • 第四优先级:美军军用标准(MIL-STD)。这是美军专属的定制化标准,仅当上述三类标准均无法满足国防特殊需求时才选用。IT MIL-STD的开发有严格前提:必须先对现有商用开放标准、自愿共识标准进行全面评估,确认其无法覆盖军事场景的特殊要求(如战场极端环境适应性、高安全性、抗干扰能力等)后,才可启动制定流程。同时,IT MIL-STD的管理需遵循DoDD 4120.24和DoDM 4120.24,制定完成后需经国防部CIO批准,并同时在“ASSIST”和DISR中备案,确保全军方可查询、可追溯。

(四)12项评估指标

美军用12项核心指标来评估标准,部分关键指标及案例如下:

评估维度

具体要求

案例参考

标准来源

来自权威认可的SDO/SSO

优先选择ISO、IEEE标准,拒绝厂商私有规范

开放性

无IP束缚、参与无壁垒

排除包含专利使用费的欧洲联盟通信标准

技术相关性

贴合美军当前目标,技术可行、商用成熟

5G标准因适配作战通信需求,纳入重点评估

市场支持

多个厂商提供合规产品,商用可行性高

TCP/IP协议因厂商众多,成为美军基础网络标准

成熟度

标准已存在一定时间,或预计可用周期长

拒绝处于“草案阶段”的无人机数据交换标准

稳定性

修订频率合理,无频繁重大变更

选择每年仅1次小修订的“军用定位数据标准”

可测试性

具备合规测试方法与工具

采用有成熟测试套件的“信息安全加密标准”

(五)四类标准分类管理,全生命周期管控

美军将纳入DISR的标准按成熟度与适用情况分为四类,实施差异化管理:

1.新兴标准

包括新兴技术标准、开发中标准、草案标准及候选发布标准,需申请豁免并进行风险评估才能使用。如2006年的“IPv6军用适配标准”属于新兴标准,某试验基地申请豁免后试用,同时提交风险评估报告;

2.强制标准

支撑全球信息网格(GIG)互操作性的核心标准,所有新系统必须采用。如“战术数据链16号标准(Link16)”,所有美军战机、舰艇的通信系统均需符合该标准;

3.夕阳标准

有明确淘汰时间与事件的强制标准,需提交迁移计划。如某老旧“军用串口通信标准”设定2009年为日落时间,美军各部队需在此前完成向以太网标准的迁移,某陆军旅因未按时迁移,导致10台老旧设备无法接入新指挥系统;

4.退役标准

不再适用的标准,禁止用于新系统。如磁带存储相关标准已被列为退役标准,某后勤仓库因误用该标准采购设备,导致新设备无法与现有数字化存储系统兼容,造成30万美元损失。

四、外部协作与工具

(一)外部协作

美军通过三大举措深化与外部SDOs/SSOs的协作:

1.规模化参与

2006年在38个SDOs/SSOs保有会员资格,覆盖通信、自动化、信息安全等领域。如在ISOTC184(工业自动化)、IECTC56(可靠性)等组织中,美军均有官方代表;

2.严格的代表选拔与职责

美军代表需经公开提名(各军种、部门推荐),通过“技术能力、标准经验、沟通能力”筛选,由DISA任命。代表需传达美军需求(如作战系统抗干扰标准需求)、维护美军利益(投票反对不利于美军的提案)、反馈动态(每月提交SDO/SSO会议报告)。2006年,美军代表在ISOTC184会议上,成功推动“军用自动化识别标准”纳入ISO15459;

3.协作成效

通过参与外部组织,美军将“网络中心战数据交换需求”融入ISO10303标准,还推动IEEE802.11标准增加“军用抗干扰扩展协议”,使商用WiFi技术可用于战场临时通信,某特种部队在演习中通过该协议,实现单兵设备与指挥车的无线连接。

(二)工具赋能

美军曾依赖“SDO/SSO笔记本”(MicrosoftWord文档)管理协作信息,该文档最终膨胀至1000多页,存在信息冗余、更新繁琐、共享困难等问题。2006年,美军开发SDO/SSO协作工具,具备四大核心能力:

1.会员管理

集中存储38个SDOs/SSOs的会员信息、费用明细、到期时间,自动提醒续费。2006年通过该工具避免2次会员资格过期(分别是ISOTC184和IEEE802);

2.协作沟通

提供讨论区、邮件列表、行动项跟踪功能。某ISO标准提案通过该工具收集意见,反馈周期从15天缩短至5天,美军代表与12个stakeholder实时沟通,解决8个关键分歧;

3.信息共享

构建文档库,存储SDO/SSO会议纪要、标准草案、美军立场文件,支持全文检索。用户查询“军用物联网标准”相关文档的时间,从平均30分钟缩短至5分钟;

4.角色权限管控

按“超级管理员、SDO/SSO管理员、利益相关方、读者”分配权限。如会员费用信息仅对超级管理员开放,标准草案则对所有利益相关方可见。

美军还有一个关键的工具—GTG-F:即全球信息网格技术指南-联合(Global Information Grid Technical Guidance–Federation),是由国防信息系统局(DISA)开发、运营和维护的在线工具套件。它具备多种核心功能:

  • 支持用户搜索人员、组织、IT标准等信息,辅助用户使用“标准视图向导”和相关用户指南制备StdV-1(标准概要)与StdV-2(标准预测);

  • 为国防部部门提供提交DISR(国防部IT标准注册库)变更请求的模块,控制变更请求流程,还包含相关用户指南说明请求发起过程;

  • 支持国防部部门提交符合DoDAF(国防部体系结构框架)的内容以助力IT标准合规性审查,且能让系统的StdV-1、经批准的IT标准合规豁免及相关DoDAF合规内容在此可访问;

  • 提供访问JESC(联合企业标准委员会)组件代表名单等功能,为国防部IT标准管理相关活动提供技术支撑与流程保障。

(三)“收割”流程:军用规范变身国际标准

美军创新采用“收割”(Harvesting)流程,将成熟军用规范转化为ISO标准,实现军用标准国际化:

1.流程机制

由ISOTC184/SC4主导,通过“符合性评估-技术规范制定-快速投票(90天内完成)”的加速流程,将外部文档转化为ISO标准或公开规范;

2.成功案例

已转化多个规范,如将“ATASpec2000第9章(自动识别与数据采集)”转化为ISO国际标准,某军工企业的“自动化识别设备”因符合该标准,出口量增长20%;将“欧洲Esprit项目20496(系统工程数据表示与交换标准)”转化为ISO公开规范,纳入ISO10303-233(系统工程数据应用协议)。

五、经验教训

(一)“好标准”的六大判断维度

美军认为,“好标准”需具备六大特征:

  1. 用户需求导向:能解决实际问题,避免“书架标准”。如某“军用文档格式标准”因未考虑作战人员野外阅读需求(无夜间低亮度模式),使用率不足10%,成为“书架标准”;

  2. 强互操作性:支持系统无缝衔接、适应技术演进。如TCP/IP协议适配从拨号上网到5G的技术迭代,始终保障美军网络互操作;

  3. 技术可实现性:涵盖互操作所需全部功能,与产品无关。如“军用定位标准”明确数据格式、传输协议,任何厂商均可按标准开发设备;

  4. 权威认可:由权威SDO/SSO制定,经过正式流程批准。如ISO10303标准因组织权威性,被美军用作产品数据交换的核心标准;

  5. 无IP束缚:所有权清晰、版本控制严格,无IP纠纷。如W3C的XML标准,美军可自由使用并修改适配军用场景;

  6. 市场适配性:有多个厂商提供合规COTS产品,通过竞争降成本。如以太网标准因厂商众多,美军采购相关设备的成本每年下降5%-8%。

(二)五大“陷阱”与规避方法

美军在标准开发中曾踩过很多“坑”,总结出五大陷阱:

  1. “为标准而标准”:无实际应用场景的标准项目浪费资源。如某“军用人工智能伦理标准”因脱离技术水平与作战需求,投入200万美元后无进展,最终终止;

  2. 制定时机不当:过早扼杀创新,过晚增加成本。如美军过早推动“量子通信标准”,导致相关研发受限于框架;延迟制定“无人机数据交换标准”,使早期无人机无法共享数据,后续改造花费超5000万美元;

  3. 过度干涉技术细节:标准应聚焦性能与接口,而非生产过程。某“军用电源标准”曾规定生产工艺,仅2家厂商能满足,成本居高不下;修订后删除工艺要求,参与厂商增至8家,成本下降35%;

  4. 需求蔓延:不断增加范围外功能,导致延期。某“军用指挥系统标准”最初聚焦数据交换,后期加入视频会议、情报分析功能,开发周期从1年延长至3年;

  5. 忽视市场支持:未考虑厂商适配能力,标准无法落地。某“军用新型存储标准”因技术要求过高,仅1家厂商能生产,最终被迫放宽要求。

(三)协作模式启示:联盟研发+SDO标准化

美军发现标准开发需“差异化协作”:联盟(Consortia)适合技术研发与创新,能快速响应新兴技术需求;正式SDOs/SSOs适合凝聚共识、制定成熟标准。如美军在“软件定义网络(SDN)”初期,通过联盟推动技术研发,形成初步规范后提交至IEEE标准化,既保障创新速度,又确保标准权威性。

美军IT标准化总体上是“需求导向、开放优先、协作赋能、全周期管控”的思路,非常具有参考价值。其从战略到实操的全链条设计,以及对风险的精准规避,更加值得深入研究与借鉴。

上面这些,我只是搬运了美军的资料信息和做法,有的地方翻译的也不一定准。

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