不要分别描述和量化（可选的）左括号和右括号，而是将它们组合在一起，然后使 * 整个组 * 可选：

(?:\(\d+\))?

因此，整个模式最终看起来如下所示：

[regex]::Matches($CCI_ID, '(\d{1,})|([a-zA-Z]{2,3}[-][\d](?:\(\d+\))?[.][\d]{1,})')

在您的模式中，您使用了交替的|，但是查看示例数据，您可以在它后面匹配一个或多个空格。
如果存在模式匹配项，则组1的值已经包含一位或多位数字，因此不必检查Value.length
括号中包含可选数字的模式：

\b(\d+)\s+([a-zA-Z]{2,}-\d(?:\(\d+\))?\.\d+)\b

参见regex101 demo。

$CCI_ID = @(
"003417 AR-2.1"
"003425 AR-2.9"
"003392 AP-1.12"
"009012 APP-1(21).1"
)

[regex]::matches($CCI_ID, '\b(\d+)\s+([a-zA-Z]{2,}-\d(?:\(\d+\))?\.\d+)\b') |
        ForEach-Object {
            write-host $( 'CCI-' + $_.Groups[1].Value.trim() )
            write-host $_.Groups[2].Value.trim()
        }

产出

CCI-003417
AR-2.1
CCI-003425
AR-2.9
CCI-003392
AP-1.12
CCI-009012
APP-1(21).1

正如您在这里所经历的，Regex表达式可能变得非常复杂和不可读。
因此，从两个不同的Angular 来看待你的问题通常是一个好主意：

• 尝试匹配所需的部件**，或
• 尝试匹配您 * 不 * 想要的部件

在您的情况下，匹配您不想要的部分可能更容易：分隔符，* 空格 *，并在此基础上拆分字符串，这显然是想要实现的：

$CCI_ID | Foreach-Object {
    $Split = $_ -Split '\s+', 2
    'CCI-' + $Split[0]
    $Split[1]
}

$_ -Split '\s+', 2，基于一个或多个空格拆分相关字符串（其中您也可以考虑文字空格：-Split ' '）。, 2将防止字符串拆分为两个以上的部分。这意味着第二部分将不会被进一步拆分，即使它包含空格。