数字工程“三力”：数力、智力、能力

数字化和智能化不是数字工程的目标，而是手段和途径；实现产品或系统的数字化功能和智能化服务不是数字工程的终点，而仅仅是阶段性成果。数字工程是需求导向、问题导向的工程实践范式，要紧密结合发展战略和业务需求，面向实践应用过程中的痛点难点，借助“数力”和“智力”，突破物理产品或系统在物理世界中受到的时间、空间、信息、成本、安全、复杂度等多方面的局限，从而提升体系化解决问题和满足需求的“能力”。 

 
（1）通过全要素、全过程、全功能、全业务数字化，不断增强“数力”、 

 
式中，PD表示“数力”（Digital power），即基于“数字”的生产力。“数力”由数据、模型、文档等形式的数字化要素、过程、功能和业务组成，支撑物理产品或系统仿真分析、预测回溯、可视化监控等数字化增值功能的实现。“数力”的强弱取决于数字化要素、过程、功能和业务的完备性和可用性。DE表示数字化的要素（Digital element），指人员、装备、工具、产品、物料、环境等要素的数字化表示。DP表示数字化的过程（Digital process），指要素在时间域上状态变化过程的数字化描述，例如飞机巡航飞行过程的数字化描述。DA表示数字化的要素能力（Digital ability），指要素所具备能力的数字化描述。DB表示数字化的业务（Digital business），指各种应用需求和任务的数字化描述。

（2）通过整合算力、算法、网络、存储资源，持续开拓“智力” 

 
式中，PI表示“智力”（Intelligence power），即赋予物理产品或系统智慧的能力。“智力”由计算能力、算法性能、网络性能和存储能力组成，支撑物理产品或系统智能化功能的实现，使普通产品或系统升级为智能产品或智能系统。“智力”的强弱取决于计算能力、算法性能、网络性能和存储能力的强弱。CP表示算力（Computing power），指计算机和服务器等对数据的处理速度。AP表示算法性能（Algorithm perfomance），指算法求解问题的时间复杂度和空间复杂度，以及能够解决问题的复杂度和解决程度等。NP表示网络性能（Network performance），指带宽、时延、丢包率、安全性和可兼容数据接口类型数量等。SP表示存储能力（Storage capacity），指可存储的数据量、可存储的数据类型数量、数据安全性和数据读写能力等。

（3）通过开发和利用“数力”与“智力”，提升体系化解决问题和满足需求的“能力” 

式中，C表示“能力”，即实现物理产品或系统实现所需功能，进而解决相应问题和满足各种应用需求的能力，主要包括六个方面： 

①控全局（Overall control, OC）：面向产品或系统全生命周期，综合考虑全业务、全功能、全要素，实现对产品或系统的全局感知、全局决策和全局管控的能力。

②破孤岛（Island breaking, IB）：融合海量多源异构数据，打破数据孤岛，实现各类信息完整汇聚与充分共享的能力。

③跨时空（Backtracking and prediction, BP）：基于高保真模型和权威性数据，在数字空间中实现对物理产品或系统的回溯分析和推演预测的能力。

④聚能力（Function integration, FI）：集成并服务化产品、系统、软件等的虚实功能，面向全生命周期中动态变化的各种业务需求，及时提供所需功能服务的能力。

⑤强智能（Strong intelligence, SI）：利用强大算力和先进算法，基于模型和数据挖掘、表示和利用产品或系统知识，并以此为基础开发相应的智能功能，实现自治运行和迭代进化的能力。

⑥深协同（Deep cooperation, DC）：贯通产品或系统全生命周期各阶段，互联全部耦合要素，融合多学科与多物理场，实现体系整体在全过程中的一致性高效协同的能力。