美军数据战略体系架构全解析2021版

美军数据战略体系架构全解析2021版

摘要

21世纪以来，大数据技术蓬勃发展、军事应用潜力凸显，已逐步成为智能化装备的重要技术基

础，成为打赢未来智能化战争和提升国防管理决策质量效率的重要引擎。美军紧盯大数据发展战略

机遇，出台了《国防部数据战略》等一系列军事数据战略文件加速军事数据建设，进而谋求以数据

为中心的全方位军事优势。文章分析了美军大力推进数据建设的需求动因，总结了美军加快推进数

据建设的主要路径和做法，构建了“两维三层”的美军数据战略体系架构，提出了不同层级数据战

略的互动模式。研究结论对客观认识影响军事数据建设的主要因素，深刻把握我军数据建设的特点

规律提供了参考。

关键词：军事数据；数据战略；数据建设；大数据

目录

摘要..................................................................................................1

目录..................................................................................................I

引言..................................................................................................2

1.美军新数据战略瞄准未来作战......................................................................3

1.1.最新数据战略出炉..............................................................................3

1.2.欲推动联合全域作战...........................................................................4

1.3.潜在隐忧值得警惕..............................................................................4

2.美军加速推进数据建设的需求分析..................................................................5

2.1.提升数据在国防与军队建设的重要地位..........................................................5

2.2.维持军事大数据技术领域优势..................................................................5

2.3.着眼抢占未来智能化战争先机..................................................................5

2.4.破解长期制约军事数据高效应用的障碍..........................................................5

3.美军加速推进数据建设的路径探索..................................................................6

3.1.以战略为牵引，体系化规划军事数据建设.........................................................6

3.1.1.发挥数据战略的引领作用...................................................................6

3.1.2.建立自上而下的数据战略体系...............................................................6

3.1.3.注重数据战略的上下互动与促进.............................................................8

3.2.以问题为导向，破解军队数据建设难题...........................................................8

3.2.1.针对建用脱节问题，加强应用导向的数据建设................................................8

第1页共12页

3.2.2.针对人工智能与数据建设结合问题，加强人工智能与数据融合发展..............................9

3.2.3.针对信息孤岛问题，加强数据融合共享.........................................................9

3.3.以创新为动力，加速军队数据建设发展.............................................................10

3.3.1.构建先进技术架构............................................................................10

3.3.2.加强云平台建设..............................................................................10

3.3.3.大力引入商业先进技术产品...................................................................10

3.4.以配套保障为基础，支撑军队数据建设发展.......................................................11

3.4.1.建立数据管理规章制度......................................................................11

3.4.2.重视数据安全建设...........................................................................11

3.4.3.加强数据人才培养...........................................................................11

4.结语...................................................................................................12

引言

美军在推进信息化建设过程中，非常重视数据的建设、管理与应用。他们认为，数据是信息的

物理表现形式，是作战指挥和行动的依据，快速、高效地采集并利用数据，是缩短决策周期、形成

信息优势、增强联合作战能力的关键。

2020年10月美国防部发布《国防部数据战略》，明确将数据定位为战略资产，提出“使国防

部成为以数据为中心的机构，通过快速规模化使用数据来获取作战优势和提高效率”的发展愿景，

并提出了推进数据发展的七大目标、八大指导原则、四个基本能力和三个重点应用领域，如图1所

zjso

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图1美《国防部数据战略》主要内容

大数据在军事领域的深度应用，必将推动未来装备建设、作战形态、国防管理发生重大变革。

因而，美军牢牢抓住大数据发展的战略机遇期，大力出台军事数据战略规划、推进军事数据建设,

意在谋求数据发展领先优势，进而谋求以数据为中心的全方位军事优势。

1.美军新数据战略瞄准未来作战

2020年，美国五角大楼发布最新《国防部数据战略》，对美军数据作战能力建设作出详细规划。

战略指出，未来，美国防部将成为一个“以数据为中心的机构”，美军将通过快速使用数据获取作

战优势、提高作战效率。美国防部这份11页的数据战略引发外界广泛关注，未来可能对全球军事动

向产生微妙影响。

1.1.最新数据战略出炉

战略指出，未来美军将发挥数据优势，提高作战效率，具体表现在以下3个方面：一是服务联

合全域作战，在战场上形成数据优势。二是服务高级领导决策，用数据改进国防部管理工作。三是

服务业务分析，使用数据推动所有层级快速有效决策。战略还提出包括数据管理原则、数据伦理原

则、数据采集原则在内的8项指导原则。

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战略强调，美军必须具备4项基本能力：一是体系架构能力，由企业云和其他技术支持的美国

防部架构必须确保数据转换速度高于对手能够适应的速度。二是标准制定能力，包括数据资产管理、

利用的公认方法和用于表示、共享数据的有效方法。三是数据治理能力，包括从创建到处理各类数

据所需的原则、政策、流程、框架、工具、度量和监督等。四是人才培养和文化建设，确保美国防

部人员有能力处理数据、作出基于数据的决策、制定基于数据的政策等。

战略还对美军使用数据提出具体要求：一是使数据可见，确保用户可以查找所需数据。二是使

数据可访问，确保用户可以检索数据。三是使数据易于理解，确保用户可以识别内容、语境和适用

性。四是使数据可链接，确保用户可以通过固有关系利用数据元素。五是使数据可信，确保用户对

数据信任，从而进行决策。六是使数据可互操作，确保用户对数据有共同的理解。七是确保数据安

全，防止未经授权的使用或操作。

1.2.欲推动联合全域作战

总的来看，美军最新数据战略主要有三大特点。

一是突出前瞻性。战略将数据视作美军作战的“战略资产”，提出美国防部数据是一种高附加

值商品，必须以能够带来即时和持久军事优势的方式加以利用。战略强调，一旦缺乏数据管理，便

无法确保任务指挥官、作战人员、决策者和任务合作伙伴实时、安全地获取并访问可信的关键数据,

阻碍作战行动迅即展开。因此，美国防部必须尽快成为一个“以数据为中心的机构”。美国防部首

席信息官达纳•迪西表示：“数据是数字现代化战略的‘弹药'，是夺取未来战争胜利的重要决定

力量。”

二是凸显全域性。战略将“利用数据推动联合全域作战”作为重中之重，并就数据服务全域作

战提出明确举措。例如，美国防部数据部门负责人为未来技术制定数据标准并提出相关要求，以实

现联合全域指挥控制。美国防部首席数据官牵头召开协调会，使作战部队了解企业和美国防部运用

数据解决问题的能力。战略还指出，由联合参谋部领导的一体化联合全域指挥控制演习要发现并优

先解决数据差异，数据处理部门必须与任务部门合作，确定是否需要调整硬件、软件、战术、技术

和程序等。

三是强调主导性。战略一方面提出美军要制定作战数据使用标准，但同时指出，标准本身并不

是目的，而是使数据和信息易于安全地利用和交换。另一方面，战略要求美军抢夺数据使用的“道

义制高点”，在有关数据如何收集、使用和共享的所有计划和行动中，优先考虑数据的伦理使用。

战略提出，美国防部首席数据官将在监督机制辅助下，推动美国及其盟友军队数据伦理文化建设。

1.3.潜在隐忧值得警惕

总的来看，美国防部最新数据战略是美军近期大力推动前沿作战能力建设的新举措，未来或将

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对美军建设发展乃至全球军力博弈产生一定影响。

一方面，美军谋求军力优势步伐或将加快。下一步，美军在落实数据战略相关要求过程中，将

着力推动国防部数字现代化项目建设，试图通过获取准确、及时和安全的数据增强军事效能，从而

助力美军作战能力尤其是全域作战能力的整体提升。此外，美军还试图通过数据战略、人工智能战

略和其他前沿军力建设，抢占军事技术制高点，强化对潜在对手的作战优势。

另一方面，全球军备竞赛风险或将升高。在这份数据战略中，美军对潜在作战对手充满敌意的

表态和美军大踏步推进前沿作战能力建设的做法，势必引发相关国家的不满与反制。下一步，无论

是在亚太、欧洲还是中东地区，美国的主要战略对手都将采取非对称或非常规方式，回击美军的军

事示强与挑衅，全球军备竞赛和军事争端风险或将进一步加剧。

2.美军加速推进数据建设的需求分析

2.1.提升数据在国防与军队建设的重要地位

随着信息化与智能化融合发展逐步深入，数据已深度嵌入联合作战、业务分析和战略决策的各

个环节，成为夺取未来信息优势、决策优势和作战优势的重要基础。美军敏锐地意识到大数据技术

的广阔应用前景，明确提出数据已成为军事领域高附加值的战略资产和高利润产品，频繁出台《国

防部数字化战略》《国防部数据战略》等一系列战略指导文件，力争通过规模化使用数据获取全方

位军事优势。

2.2.维持军事大数据技术领域优势

美国处于全球信息技术发展的领先地位，更是军事信息技术领域军事数据建设、管理和共享方

面的佼佼者。但美军认为，随着对手国家信息技术快速发展与应用，其领先地位已经受到了严重威

胁。为此，发布国防部数据战略，引导军方和政府加大投资力度，调动全社会优势资源开展大数据

前沿技术研发与应用，构建强大而安全的大数据产业优势，试图扩大军事大数据领域技术优势。

2.3.着眼抢占未来智能化战争先机

21世纪以来，高速通信网络、高性能计算、高质量传感器、大数据以及人工智能等技术不断突

破，催生战争形态从机械化、信息化向无人化、智能化转变。智能化战争的核心就是在快速处理、

学习理解和深度分析海量数据基础上，实现整个侦察、判断、决策和行动（OODA）作战指挥链路自

主化。可以说，数据是智能化战争获取战场态势、开展科学决策、实施高效打击的重要基础和源泉。

美军认为人工智能和大数据是“一枚硬币的两面”，两者密不可分，为此，加大军事大数据投入，

积极在整个国防部和各军种范围内推动军事大数据发展，从而谋求未来智能化战争绝对优势。

2.4.破解长期制约军事数据高效应用的障碍

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从20世纪60年代中期开始的数据标准化实践，到21世纪初以网络为中心、面向服务的数据共

享探索，再到如今以大数据、云计算、人工智能相融合的数据应用理念，美军事数据建设发展的重

要特点就是问题和应用导向，始终聚焦面向战场、服务决策，破解长期存在的数据共享效率低、互

操作水平低、数据分析能力不足、服务作战和管理效果较差等问题，在不断迭代中总结经验教训、

螺旋上升发展。

如，美国会认为，美国防部积累了海量的采办数据，但长期以来采办管理与决策仍然以人为假

设的定性分析方法为主，缺乏基于数据的科学分析，数据挖掘与利用不充分。为此，美军推进数据

建设的重心由生产共享向服务应用转移，试图有效破解长期制约军事数据高效应用的障碍。

3.美军加速推进数据建设的路径探索

3.1.以战略为牵引，体系化规划军事数据建设

3.1.1.发挥数据战略的引领作用

美军十分重视数据战略在数据建设与应用中的作用，

《陆军数据战略》指出，“好的数据战略促成好的决策”。美军深耕数据建设数十年，大致经

历了标准化管理、网络化共享、智能化应用三次递进式跃升，每次蜕变都得益于数据战略的引领。

美军坚持针对军事数据建设存在的薄弱环节，提出适应本国国情军情的数据战略或规划，详细描述

国防部数据建设的愿景、主要内容和重点方向，为强力推进军事数据建设与应用奠定了基础。

在早期以资源为中心的数据管理时期，出台了《数据元素和数据代码标准大纲》《国防部数据

管理》《国防部信息资源管理战略规划》等一系列战略文件，有效实现了基于数据标准的数据资源

管理和访问。

信息化战争的发展，特别是20世纪末的几场战争，使美军意识到传统的以标准化为核心的数据

战略已经不能满足网络环境下大规模的数据访问与应用需求。为此，美国防部适时调整，提出了《网

络中心数据战略》。直到最近又发布《国防部数据战略》，都说明美军数据建设数十年来取得的成

就与强有力的战略引领密不可分。

3.1.2.建立自上而下的数据战略体系

美军数据战略是开展数据建设、管理与应用的指导性、政策性文件。自20世纪60年代开始，

美国防部和各军种就发布了一系列数据战略，适应不同时期国防建设和作战需要。由于较早意识到

大数据对经济、军事乃至社会结构的巨大影响，奥巴马政府先后于2012年和2016年推出《大数据

研究与发展倡议》《联邦大数据研究与发展战略规划》，使美国成为最早从国家层面布局大数据的

国家之一。

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美国防部作为联邦政府的主要部门，聚焦军队建设转型和国防现代化管理，积极响应联邦大数

据战略，并与各军种密切沟通、上下互动，陆续出台了《国防部数字现代化战略》《国防部数据战

略》等10余项军事数据战略，抢占军事数据利用制高点。

从战略主体、战略内容、战略作用看，美军数据战略体系形成了“两维三层”的体系结构：“两

维”是指战略制定主体国防部和各军种，“三层”包括顶层指导战略、共性支撑战略和领域推进战

略，如图2所示。

《联邦大数据研究与发展战略规划＞（2016年）

《大数据研究与发展倡议）（2012年）

联邦数据战略

T

《国防部数字现代化成啮（2019年）

顶层指导战略《国防部信息资源管理战略规划＞（2014年）

《国防部数据战略》（2020年）

《数据资源发现元数据标褐（2008年）

数据专门战略

《国防部网络中心数据战啮（2003年）

《国防部数据管理战略》（2001年）

r

《国防部云战略》（2019年）《美国太空军数字军种愿礴（2021年）

《国防部人工智能战略》《陆军云计划2020》（2020年）

（2019年）

《空军白皮书：数字空军》（2019年）

领域推进战略《国防部数？工程战略》

（2018年）《陆军业务企业数据分析战叫018-2022》

（2018年）

《国防技术信息中心（DFIC）

卓越行动战略2017-2018》《海军部数据与分析优化战呦（2017年）

（2017年）

《数据科学与空军情报监视与侦察企必

《国防部建模与仿真（2016年）

企业数据战略》

（2011年）《陆军数据战略》（2016年）

国防部数据战略军种数据战略

图2美军数据战略体系

顶层指导战略，主要是着眼国防和军队发展全局，从最高管理层面对数据建设与利用提供方向

性、纲领性、原则性指导，是国防部所属机构及各军种开展数据驱动业务的根本依据，具有最高的

战略引领作用。

共性支撑战略，主要是专门针对国防管理和军事行动中的数据建设与应用问题，提供推进实施

的策略、标准或程序，既是对顶层指导战略的具体细化，也是国防部所属机构及各军种开展数据工

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作的通用指南，具有承上启下的作用。

领域推进战略，主要是国防部所属机构及各军种为推进本部门、本系统数据工作制定的领域实

施指导文件，具有较强指导性、实践性和可操作性，是各领域开展数据工作的方法论或路线图。

3.1.3.注重数据战略的上下互动与促进

美军出台的不同层次、不同领域的数据战略，是其数据建设与管理实践经验的总结。在实践过

程中，美国防部的高层战略与各部门、各军种的领域战略相互呼应、协调促进，形成了实践催生战

略、战略引领实践、上下良性互动的数据发展态势。

如，在《国防部网络中心数据战略》指导下，美国陆军大力推动陆军网络一体化建设和面向服

务的数据共享，经过十多年发展，于2016年2月正式提出《陆军数据战略》，该战略继承了网络中

心数据战略的思想理念，明确了陆军数据战略的基本构想、指导原则、主要目标、面临的挑战、应

对举措和实施指导等，既是《国防部网络中心数据战略》的贯彻落实，也为将陆军打造成“数据赋

能的网络化部队”提供了具体指导。

在及时总结关键任务领域推进举措和经验教训的基础上，2020年10月美国防部又发布新的《国

防部数据战略》。2021年3月美陆军首席信息官表示，由于2016年的陆军数据战略缺乏对数据安

全的指导，将发布新的陆军数据战略。不同层次数据战略的互动模式，如图3所示。

图3美军不同层次数据战略的互动模式

3.2.以问题为导向，破解军队数据建设难题

3.2.1.针对建用脱节问题，加强应用导向的数据建设

数据产生于武器平台、传感器、训练设施、试验场和业务系统等国防和军队各个方面，并最终

用于作战、管理决策和业务分析等，因此以应用为牵引成为美军数据建设的重要导向。无论是在以

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有效管理为目的的数据标准化时期，还是在以数据深度共享为目的的网络化时期，美军数据建设与

发展无不带有明显的需求牵引色彩。

美军的数据建设非常注重从数据生产、管理、治理和使用的用户反馈中获得信息，并特别强调

管理业务和作战人员的需求。美军认为数据是任务本身不可或缺的组成部分，是一种高附加值资产，

其价值在于以能产生当前和持久军事优势的方式加以利用。

特别是新版《国防部数据战略》，明确提出了联合全域作战、业务分析和高级领导决策支持等

三个重点数据应用领域，要求数据治理部门必须与联合全域指挥控制跨职能团队、联合人工智能中

心和负责指挥控制与通信的副首席信息官密切合作，确保国防部能够在高度竞争的环境中实现信息

与战术优势；数据部门必须提供支持决策的数据以及分析和可视化工具平台；必须支持对包括预算、

采购、库存、后勤和人事等广泛的业务数据的采集、分析和显示。此外，美国防部持续推进业务信

息系统的升级换代，每年投入经费高达30亿美元，重点推动业务信息系统从传统的以办公信息化为

主，向以数据分析与应用为核心的“数据”系统迭代发展。

3.2.2.针对人工智能与数据建设结合问题，加强人工智能与数据融合发展

人工智能不仅给经济社会带来巨大影响，也会加速军事领域的深刻变革。未来大数据对军事人

工智能应用发展的推动作用将越来越明显，数据赋能人工智能、用人工智能唤醒“沉睡的数据”，

已然成为未来军事领域应用的新引擎。美军最新提出的“马赛克战”概念,通过将人工智能引入C4KISR

（指挥、控制、通信、计算机、杀伤、情报、监视、侦察）一体化的杀伤链流程，以人工智能技术

为核心、以数据为基础、以智能化武器装备平台为支撑，从而引发从侦察、决策再到交战的系统性

变化，将推动美军未来作战进入一个更高的层次。

美《2021财年国防授权法》提高了联合人工智能中心主任的权限，提出要确保联合人工智能中

心主任有能力发现、获取、共享和再利用国防部其他机构及军种的有关数据和模型，从而为国防部

建立和维持人工智能能力。同时要求，国防部长应通过首席数据官、军种部首席管理官等官员，开

展不少于5项现有人工智能系统应用示范，支持国防部采办、人事、审计、财务等方面管理职能的

改进。在最近的《国防部数据战略》中，美国防部将用于人工智能的训练数据称作“国防部最有价

值的数据资产”，并作为该战略的主要指导原则，充分体现了美国防部运用人工智能带动数据应用

的战略意图。此外，美国防部联合人工智能中心发布了“人工智能开发准备数据”订购协议，寻求

相关企业帮助国防部和政府用户准备用于人工智能应用的数据。

3.2.3.针对信息孤岛问题，加强数据融合共享

数据孤岛是困扰军事数据建设发展的关键掣肘，为破解国防部数据私有化和共享难题，美军通

过树立“共享为常态、不共享为例外”文化氛围、确定权威数据源、制定数据接口规范、基于决策

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需求获取数据、推广数据共享集成软件工具等方法，全面提高国防数据共享效率，最大化数据可用

性。此外，美军非常注重国防数据与普通商业数据的异同，强调提出对于敏感数据、个人数据、专

有数据等国防保密性高的数据，应通过建立受控分析环境、灵活设置人员权限、开发可控“黑箱”

系统保护原始数据等方式控制知悉范围，确保国防采办数据共享安全可控。

3.3.以创新为动力，加速军队数据建设发展

3.3.1.构建先进技术架构

为适应大数据时代数据获取更快、数据使用更频繁、数据应用需求更旺盛等特点，美军提出构

建开放式的信息体系架构，确保用户在任何时间和地点，都能够按照权限安全地访问所需的数据和

应用服务，提升数据应用的有效性、安全性和高效性。为获取军事战略优势，提出构建快于对手数

据应用的敏捷信息体系架构，一方面有利于快速部署轻量级应用系统，以便用户根据需求快速、持

续获取和使用数据，提高数据可访问性，另一方面该架构易于根据用户需求和数据应用需求快速平

稳地迭代发展。

3.3.2.加强云平台建设

随着云计算技术快速发展以及云平台在社会经济等领域的广泛应用，美国防部意识到云计算具

有巨大的军事应用潜力，因此，不遗余力地通过“通用云”“专用云”“多云并存”等方式，整合

各部门、各类型、各层次的软件应用系统和数据资源，将国防部现有软件应用系统模块化、体系化

迁移到云环境，作为加快提升国防部信息化和数字化建设水平的主要途径。

2019年美国防部提出，未来10年将利用100亿美元实施国防部联合信息基础设施建设项目，

加强国防部云平台建设，重点建设基础设施层和平台服务层，用于储存和管理公开和敏感数据。美

国防部首席信息官表示“云环境是美军实现目标的关键”，云平台可为战术边缘缓解基础设施支撑

不足的问题，能够实时或近实时分析传感器所得的数据，为作战人员辅助决策提供支撑。同时，在

战场环境中使用云平台还能减少系统之间通信的安全漏洞。美国防部联合人工智能中心计划整合各

部门的云平台和软件开发工具，有效解决人工智能应用存在的算力不足或算力冗余等问题。

2020年美陆军首席信息官在首届“数据与云讨论会”上表示，2020财年将是美陆军的云之年,

陆军将继续加速推进其云实施计划，重点推进“企业即服务”试点云项目、“联合企业国防设施”

云项目等。美陆军表示，未来将整合多种商业云和战术云，并通过混合云环境重构任务指挥应用系

统，以便提供战场情报和数据融合服务。

3.3.3.大力引入商业先进技术产品

美军的数据建设非常注重把握前沿技术发展机遇，通过及时将信息网络、云计算、大数据、人

工智能先进技术融入数据采集、传输、共享与利用过程，不断取得创新突破，成为其数据建设与发

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展的重要引擎。

如，早期《国防部网络中心数据战略》，创新引入了面向服务的数据服务框架结构，设计了基

于元数据的数据共享模型，有效推动了数据共享模式从“点到点”向“多到多”的转化。此外，美

国防部与麻省理工学院合作，试图建立面向国防采办业务的语义数据湖平台，在清洗处理海量碎片

化业务文本数据基础上，通过对比分析、关联检索和综合研判，建立国防采办知识体系，自动发现

和挖掘国防采办与作战能力需求之间的相互依赖关系，快速查找能力缺陷，优化采办投资项目，为

国防采办管理与决策提供参考借鉴。

3.4.以配套保障为基础，支撑军队数据建设发展

3.4.1.建立数据管理规章制度

美军认为数据分析与应用不仅仅是简单的技术应用问题，更