张建明[1]2004年在《基于仿真的采办若干关键理论和技术研究》文中提出“基于仿真的采办”(Simulation Based Acquisition，SBA)是近年来逐步得到美国国防部和国防工业界认可的一种新的采办理念。本文结合国防重点预研项目“武器装备虚拟采办仿真演示系统”的内容，着重研究SBA总体技术(体系结构、运行模式)及其某些关键理论和关键技术(原型系统、效能分析、全生命周期费用分析等)，主要如下： 1．详细地介绍SBA关键技术应用的一些理论，分析了系统效能分析中的能力分析的随机理论，讨论了全生命周期费用分析的不确定性理论，论述了模糊综合评判方法。 2．深入研究SBA系统的总体结构；分析了SBA的运行体系结构、系统体系结构和技术体系结构；详述了SBA的五个关键要素：协同环境(CEs)、国防部／工业部门资源库(DIRR)、分布式产品描述(DPDs)、数据交换格式(DIFs)和协同环境参考系统体系结构(CERSA)；针对传统采办系统的不足，提出了面向复杂产品的SBA体系结构，并论述了复杂产品SBA系统各构件的功能与特点。 3．按照并行工程的设计理念，设计了SBA原型系统，提出了SBA原型系统的设计原则；针对某复杂产品的SBA原型系统，从横向和纵向的角度描述其功能：支持全生命周期的复杂产品的系统和体系论证和支持不同层次的复杂产品系统和体系论证；提出了面向复杂产品的SBA原型系统虚拟采办过程。 4．采用美国工业界武器装备系统效能咨询委员会的模型(ADC模型)对SBA系统进行效能分析；针对系统的可用度，提出了计算n个部件中只有若干个部件处于正常工作状态下的概率计算方法；针对由n部串联系统和m部并联系统组成的SBA系统，提出了当若干个并联系统故障、其它系统都正常工作且SBA系统处于正常工作状态下可用度的计算方法；针对系统的可信度，提出了SBA系统开始处于一种状态，在使用过程中转移到另一种状态的概率的计算方法；针对SBA系统能力，将幂函数方法与层次分析法相结合，提出多级综合能力幂函数模型。 5．针对面向复杂产品SBA系统，提出了全生命周期费用的体系结构；针对全生命周期费用估算，提出了由下而上的细粒度的计算方法和从上而下的粗粒度的计算方法；对于全生命周期中不同时期的各种费用，给出了相应的计算方法；通过对SBA系统的主要项目费用的估算分析和对系统寿命周期费用不确定性与敏感度分析，提出了SBA系统的寿命周期总费用计算公式；考虑到货币价值随时间变化而对寿命周期费用产生的影响，对SBA系统的寿命周期总费用进行了时间价值分析。
陈学勤[2]2009年在《基于Web服务的虚拟采办若干关键技术研究》文中指出虚拟采办,即基于仿真的采办(SBA),是一种新型防务采办方法,主要思想是将建模与仿真(M&S)技术协同地应用到采办过程的各阶段中,从而使大型复杂产品的采办“更好、更快、更省”。实施虚拟采办的前提条件之一就是要实现采办的信息化,通过软件基础设施的强健支持达到信息的及时按需获取、M&S工具的互操作、采办参与人员的协同工作等目的,然而目前还缺少这样的软件基础设施。Web服务是一种面向服务的新型分布式计算技术,具有模块化、松耦合、平台无关等特性,在实现广域、跨异构平台的软件系统方面具有优势。在省部级预先研究项目的资助下,本文提出了一个基于Web服务的虚拟采办软件系统的体系结构,研究了其中的服务质量动态预测、Web服务系统的访问控制等关键技术,并在虚拟采办软件系统中对这些关键技术进行了实现和应用。论文的主要研究工作包括:首先,针对国内大多数复杂产品的采办流程仍然为串行瀑布式的问题,借鉴当前国际上有关虚拟采办的新思路,设计了一种循环改善、螺旋式上升的虚拟采办流程;另外结合该流程,提出了一个基于Web服务的虚拟采办软件系统的体系结构,并从Web服务这一分布式计算技术方面分析了实现该系统所需要研究的主要关键技术,包括Web服务组合、Web服务质量(QoS)、Web服务的系统安全等。其次,在Web服务QoS的研究方面,由于影响Web服务QoS的因素很多且动态变化,如何能动态及时地获取QoS是基于QoS进行其他研究的前提,因此论文提出了一种反馈式的Web服务QoS动态获取方法(FQCM)。该方法将UDDI兼容地扩展为UDDI-Q,增加了一些与QoS相关的内部模块和对外接口,使之具有收集服务请求者所反馈的服务质量信息的能力。文中还给出了FQCM的详细实现途径,例如UDDI-Q的内部结构、数据模型、函数接口等。Web服务QoS预测能够结合已采集到的QoS数据来增强评估质量,而目前国内在Web服务QoS动态预测方面的研究还处于起步阶段。论文通过引入贝叶斯动态模型提出了一种Web服务QoS动态预测方法,并给出了采用常均值模型进行预测的步骤,还深入研究了预测过程中预测参数的确定、非均匀时间间隔的处理、主动干预等问题。在基于Web服务构建的实际系统中,对该QoS预测方法进行了参数选取变化、主动干预等情形下的有效性实验。再次,在Web服务的系统安全和访问控制方面,采用Web服务实现的虚拟采办软件系统面临着功能和资源的松耦合分离,传统的访问控制模型难以动态、异步地应对这种情况。论文在深入分析了当前Web服务安全需求和安全技术的基础上,提出了一种基于属性的双重访问控制模型(ABDAC),从而实现系统功能和资源的双重访问控制。ABDAC通过证书代理实现广域范围内的用户身份鉴别,文中详细研究了功能端和资源的访问控制授权策略、属性-权限映射算法和授权决定算法,并分析了ABDAC的安全性。采用XACML语言实现了ABDAC模型的应用实例,并测试了其对系统性能的影响。最后,论文采用扩展QoS和安全的Web服务体系结构,设计并实现了基于Web服务虚拟采办软件系统的两个重要子系统——综合集成研讨厅和产品数据管理系统。这两个系统都得到了实际应用,表明上述研究工作是有效的。
韩祥兰[3]2005年在《SBA系统的综合集成研讨厅研究与应用》文中研究指明“基于仿真的采办”(Simulation Based Acquisition,SBA)是近年来逐步得到美国国防部和国防工业界认可的一种新的采办理念,是现代武器系统采办虚拟化、集成化发展的必然。而综合集成研讨厅是推动传统采办向基于仿真的采办发展的一项引擎技术。本文以国防“十·五”重点预研项目为背景,着重研究了面向国内武器装备采办的SBA总体框架及其原型系统,并对原型系统中的一个子系统——综合集成研讨厅进行了深入的研究。 本文首先回顾和分析了美国SBA专门小组提出的SBA体系结构,在借鉴的基础上,研究了国内传统的串行武器采办流程,针对性的建立了基于并行工程原理的SBA工程的系统结构,描述了SBA过程的特点,然后根据这些特点和要求建立了适合国内武器装备采办的SBA总体框架和原型系统,对原型系统的组成及其功能进行了详细阐述,并分析了系统实现的关键问题与难点,为其它SBA相关研究奠定了基础。 为求解现有的常规决策方法与系统工程方法难以处理的复杂决策问题,如采办过程中的武器装备论证问题,提出了一种综合集成型决策支持系统(也就是面向复杂问题求解的综合集成研讨厅)。分析了当前各种决策支持系统的特点和存在的问题,运用并根据复杂决策问题求解的综合集成过程明确了系统的需求,建立了满足需要的基于浏览器/服务器模式的开放的系统体系结构,讨论了其组成和功能,并运用面向对象的建模方法对系统进行了总体静态设计,介绍了系统实现的关键技术——模型、仿真、信息、意见以及知识的综合集成。 针对模型综合集成技术,分别运用Agent和Web服务两种技术研究了分布式模型管理与动态、自动组合方法。一种方法将模型设计为Agent,建立了基于管理Agent和模型Agent的星型结构的多Agent模型系统,设计了两种Agent的结构,分析了它们的功能和行为,利用逆向推理技术实现模型Agent的动态、自动组合,从而实现了以下功能:模型远程调用与分布管理;模型具有可重用性;用户不需要知道模型是如何实现的;不需要手工组合多个模型来求解复杂的问题等。另一种方法将模型视为Web服务,利用OWL-S语言描述Web服务,利用语义Web技术实现模型的查找与匹配,结合语义Web技术和充分考虑用户可提供知识的改进的逆向推理技术实现模型的自动组合,同样实现了多Agent模型系统可以实现的功能,且更具柔性。实现分布式模型管理与模型自动组合功能,使得研讨厅的机器体系可充分发挥其“定量”综合集成的优势,也使得专家可以更好地发挥其经验智慧来解决
杜小平, 王健, 仵宇飞[4]2011年在《基于能力和仿真的武器装备采办体系研究》文中进行了进一步梳理随着现代战争对装备联合作战能力要求的提高,现有装备采办的思想和体制已不能满足装备建设的需要。提出基于能力和仿真的武器装备采办(ca-pability and simulation based acquisition,C&SBA)的概念,分析了C&SBA的过程,建立了C&SBA体系结构的架构,分析了实施C&SBA需要突破的关键技术。
杜湘瑜[5]2005年在《基于综合集成的虚拟样机测试与评估理论和方法研究》文中进行了进一步梳理虚拟样机测试与评估(Virtual Prototyping Test and Evaluation, VPT&E)是虚拟采办的重要子过程。随着武器系统复杂性的提高,传统的测试与评估(Test and Evaluation, T&E)方法已经不能满足新时期采办的需求。针对当前T&E过程中存在问题开展深入研究,对改进采办过程,提高采办效率具有重要意义,因此成为采办和建模与仿真(Modeling and Simlation, M&S)领域的前沿性研究方向。 论文从复杂系统的观点认识和分析VPT&E过程,将综合集成作为解决其中问题的指导方法,将仿真提供的定量分析能力和专家研讨提供的定性分析能力有机结合,提出了基于综合集成的VPT&E的新思想。围绕这一主题,论文从理论、方法和实现叁个方面对基于综合集成的VPT&E进行了系统的研究。 论文首先从VPT&E的特点和需求角度出发,深入分析了定性与定量综合集成相关概念,建立了概念框架和技术框架,为后续理论和方法研究提供高层概念视图和技术参考依据。 体系结构和过程模型上的缺陷是当前阻碍T&E顺利开展的重要原因之一,也是国内外在VPT&E领域的研究重点。论文在对当前典型的T&E环境、综合集成研讨厅等参考体系结构归纳评述的基础上,围绕基于综合集成的VPT&E环境体系结构需求,从运作、系统和技术叁个层面给出了体系结构系统化描述,并利用Agent技术提高体系结构的性能和可实现性,将仿真提供的定量资源和专家研讨的定性资源在统一的框架下进行合理、有效的综合集成,解决了当前T&E体系结构中存在的“烟囱式”的构建缺陷。 T&E过程的复杂性是造成过程模型描述困难的重要因素之一。论文在对VPT&E过程原理分析的基础上,提出了基于综合集成的VPT&E过程模型的叁个视图:循环路径、数据关系和抽象层次。提出了基于组件和规则的过程模型描述体系,将信息处理单元(IPU)作为基本组件,把叁个视图在统一的框架下进行描述,有效地解决了过程复杂性和描述精确性之间的矛盾。 在方法研究上,论文围绕综合集成技术的两个关键问题开展工作:综合集成需要哪些知识?怎样将这些知识进行综合集成? 当前的综合集成方法研究往往停留在框架和方法的讨论上,知识内容级的综合集成是综合集成方法研究中的难点。以专家意见为表现形式的定性评估知识是VPT&E的重要资源,建立合理的专家意见模型是综合集成的前提和基础。本文通过建立层次化专家意见模型(EOM),将专家意见的建模过程理解为定性知识的量化过程,详细描述了各层的构成和功能特点以及各层之间的映射关系。提出了基于Agent的本体空间关联方法和基于相似度计算的任务知识集成方法,实现了基于EOM的专家意见综合集成。 基于综合集成的VPT&E过程是一个在模糊的定性领域和精确的数学王国之间的循环。在这一循环过程中涉及大量以自然语言描述的定性变量和以数字特征描述的定量变
李志飞[6]2015年在《基于能力的武器装备体系方案权衡空间多维多粒度探索方法及应用》文中进行了进一步梳理信息化战争时期,体系对抗特征日益凸显。高新技术对作战理论、军事装备以及作战方法有着巨大的影响。高技术作战非线性、非对称性的特征要求所需要的武器装备体系必须具备广泛适应能力和快速反应能力。然而,武器装备体系论证过程是一个装备体系架构的设计和分析不断迭代的过程。在装备体系方案论证初期,由于约束并不是很多,因此架构方案空间一般非常大。同时,由于架构设计会影响后期的体系功能和形式,项目费用的多少也一般都会取决于这个阶段,忽视了潜在的架构方案就可能意味着装备采办的损失或者失败。能力是在给定的标准和条件下,通过一系列手段或方式的集合,完成一组任务从而达到预期效果的本领,能力生成机制不仅体现在具体的装备体系配置中,也体现在装备的使用方式上。在基于能力的采办方案空间探索时,一是必须能够在采办和系统工程的初期描述可能的大量架构方案,二是必须有一种能够对方案空间进行过滤和探索的机制,消除不现实的或者是不能满足使命要求的方案,叁是由于过滤后的方案仍然有大量的方案需要进行评估,必须有一种方法能够对方案进行快速和相对准确的评估。论文在分析基于能力思想架构方案生成和评估问题特点和本质的基础上,综合考虑装备体系架构方案形成、映射、评估的若干环节,从各个环节的解决思路和关键技术问题出发,提出基于能力的武器装备体系方案权衡空间多维多粒度探索方法,以期科学决策与统筹推进武器装备体系各类武器装备的整体协调发展,从而达到体系架构组合方案的灵活性、适应性和鲁棒性,确保最终构建的武器装备体系能够最大限度地提高总体质量和发挥整体效能。论文的主要工作及创新成果如下:(1)提出了基于OPM的武器装备体系方案空间概念推演与探索方法。概念设计是装备体系全寿命周期最重要的阶段,基于能力需求的装备体系架构方案的建模和探索,其本质是在提出能力需求以后,根据能力需求进行作战方案和系统方案的开发和验证,形成满足能力需求的概念方案,形成能力方案空间的概念模型,并通过概念模型的推演和仿真,支撑概念方案评估。但是目前,装备体系论证时,论证各方对于装备体系方案的认识一般停留在文档中,鲜有从需求(requirements)到方案(solutions)遵从系统工程过程的体系方案形式化描述,对体系的概念设计评估方法也不是特别有效。本文提出用对象过程方法论(Object-Process Methodology,OPM)的方法进行架构方案概念设计和评估的思想,充分利用OPM语言的两个重要优势:一是,把系统的结构和行为综合到一类视图,二是分层组织的模型图。通过仿真推演有助于理解和探索体系架构的行为,揭示其中的概念和逻辑问题,比如:不正确的控制流,逻辑错误,以及对象之间的结构关系丢失问题,在论证初期从概念层次上为装备体系架构方案的探索提供有力支撑。(2)提出了基于cci的武器装备体系方案权衡空间构造及其筛选方法。在基于能力思想的基础上,从能力定义和生成机制出发,立足于装备体力能力评估,提出了以关键能力问题(criticalcapabilityissue,cci)为主线构建装备体系的能力方案权衡空间的方法和流程。借助于基于agent的仿真思想,通过多分辨率的析因设计以及分类回归等方法对方案空间进行探索性分析。该方法为武器装备采办初期体系能力指标的筛选进行了很好的尝试。(3)提出了基于dm2和abms的特定武器装备体系方案建模及仿真映射方法。建模仿真在武器装备体系架构方案开发和评估各个阶段尤为重要。然而,到目前为止,对体系架构的研究多集中在架构可执行范围,鲜有从架构产品中抽取相关的数据应用于构造式仿真的研究和案例,而体现数据为中心的思想的研究更少之又少。本文面向装备采办早期,借鉴dodaf2.0标准,通过以数据为中心的思想和基于agent的建模方法,实现装备体系架构方案空间的探索和优化。本文在分析体系架构方案描述方法以及体系架构可执行和体系架构驱动仿真分析的基础上,提出按照系统工程思维需求空间和方案空间的划分,将体系架构数据组进行重新分组,提出基于能力的架构数据元模型组合(capabilitybaseddatameta-model,cbdm2),在cbdm2的基础上,结合基于agent的建模仿真(agentbasedmodelingandsimulation,abms)的仿真需求,探索cbdm2到abms的数据映射方法,该研究可以较好的促进实现体系架构师和分析师之间的协同和配合,使架构设计和架构分析融为一体。(4)提出了基于rsbfnn的武器装备体系方案元模型构建方法。基于能力的武器装备体系架构方案的探索和评估,需要建立装备体系作战方案到武器装备体系作战效果的映射模型。本文结合近正交拉丁超立方(nearlyorthogonallatinhypercube,nolh)实验设计和多agent仿真技术,提出基于粗糙集的模糊神经网络(roughsetbasedfuzzyneuralnetwork,rsbfnn)方法用来对体系架构方案的不同配置所产生的相应效能进行评估。实验结果表明,该方法对实际响应值的预测方面非常可靠,并表现出比其他模型更好的性能。该方法适合体系架构设计人员在装备体系架构设计探索时,做一系列的动态权衡和分析,从而对各种可能的架构方案进行快速比较和研究。(5)提出了基于rst-som的武器装备体系方案权衡空间双层探索方法。本文针对体系方案空间探索问题,在现有案例和运行数据基础上,提出了一种方案空间的双层映射和探索方法。通过粗糙集理论(roughsetstheory,rst)和自组织映射(self-organizedmapping,som)相结合的数据挖掘技术,对体系架构方案空间从性能空间到配置空间、配置空间到方案空间进行映射,最终实现了性能空间投影到相应的方案空间,初步完成了整个方案空间的探索和缩减。本文提出的双层映射方法能够有效的探索方案空间,达到减少方案空间范围的目的,从装备体系设计优化的根本入手,在概念设计初级阶段解决其计算量大、搜优困难等问题,具有较高实际意义。(6)提出了基于Agent仿真的武器装备体系装备/非装备交互方案空间探索方法。基于能力的装备体系采办过程需要同时考虑装备本身的采办以及装备可能的使用方式(条令方案)。但是在装备采办的早期,如何同时考虑装备因素和非装备的条令因素,在基于作战能力最大化的目标下进行有效的体系方案决策是一个非常困难的事情,在此方面的相关研究也比较少,本章通过基于Agent的建模思想,对装备技术方案和条令方案对能力的影响进行分析,定量化地探究能力生成要素中“方法”“手段”不同组合对体系能力生成的内在机理,为信息化作战条件下基于能力的装备采办和决策提供方法和思路。
冯珊, 郭四海, 周凯波[7]2009年在《虚拟采办实施全系统全寿命全方位管理的技术需求》文中研究说明基于仿真的采办系统复杂性决定了它对全系统、全寿命、全方位系统管理的需求.为了开发这样一种复杂管理系统,首先应将管理需求转换成相应的功能,使预期采办对象系统的全寿命过程得以有效实现.为此,对描述问题域的使命空间概念模型CMMS,及对数据、信息、知识、模型进行一体化描述的可扩展标记语言XML和支持组件按需组合型应用开发的可扩展建模与仿真框架XMSF技术体系结构进行了综合论述.详细给出了CMMS的定义、意义、形成、性能要求,并与用户空间概念模型CMUS和综合表示概念模型CMRS一起,通过软件开发过程模型SDP实现开发与验证的方法.随后,以CMMS产生初始能力文件的过程为例进行了应用分析.在总结了已完成的各项系统前期开发工作基础上,指出为达到可组合性需进一步研究建模与仿真的技术基础,并应将人工智能与计算智能嵌入建模与仿真的应用系统中.
万建明[8]2005年在《SBA系统中综合集成研讨厅的研究与实现》文中研究表明SBA(Simulation Based Acquisition,基于仿真的采办)是为了克服传统的采办方法中包含的采办周期长、成本高等缺点而提出的一种全新的采办理念。综合集成研讨厅是推动传统采办向基于仿真的采办发展的一项引擎技术。本文结合十五国防预研项目《以××为背景的SBA原型系统及应用技术研究》的内容,研究了综合集成的方法论及其在SBA中的应用,对综合集成研讨厅结构和功能等进行了深入的研究,设计实现了研讨厅原型系统。 论文首先论述了武器装备论证的综合集成研讨方法论,论述了综合集成的思想、综合集成的方法,结合SBA详细研究了综合集成法在SBA中应用的内容和过程,提出建立“综合集成研讨厅系统”来辅助论证人员进行武器装备论证工作; 其次,深入研究了意见综合集成的两种方法,提出了一种新的基于层次分析法的群体意见共识方法,帮助专家分散化的思维通过研讨达成共识; 再次,分析了武器装备论证研讨厅系统的功能需求,建立了系统的体系结构,阐述了系统的工作方式,设计并实现了SBA中综合集成研讨厅原型系统,最后以一个假设的研讨过程为例,展示了软件系统的部分功能。
张英朝, 张浩, 张静, 李伟[9]2010年在《对基于仿真采办的若干认识与思考》文中研究表明基于仿真采办是当前系统建模仿真和武器装备体系研究领域的热点之一.本文从分析基于仿真采办的产生背景、基本概念入手,梳理了当前基于仿真采办研究、应用中遇到的主要问题及成因,对这些问题进行了初步研究与思考.
熊杰[10]2012年在《面向决策剧场的仿真中多视图及可视化研究》文中研究说明决策剧场（Decision Theater，DT）以数据和对象库作为公共资源，将仿真、可视化、协作群决策等叁大平台整合为一体，对复杂问题决策过程和结果进行图形可视化呈现，是一种面向复杂问题解决方案的团队式合作框架并辅助决策的新技术结合体。基于仿真的采办（Simulation BasedAcquisition, SBA），也被称为虚拟采办，是一种复杂采办过程，强调跨采办阶段和跨采办项目集成并协同地使用仿真技术，为参与采办的国防部门和工业部门提供支持。虚拟采办需要多领域专家参与，各领域专家要及时获取多方面信息、快速的达成共识并形成决策建议有时存在一定难度，这将影响最终决策的科学性和有效性。针对虚拟采办这类面向问题的多领域专家协同决策和综合求解，可在综合集成方法的指导下利用决策剧场对虚拟采办提供决策支持，这将涉及众多的决策视图和虚拟场景。本文以武器装备虚拟采办为背景，针对多领域专家难以有效沟通与快速达成共识的问题，提出面向决策剧场的在线仿真的设想。其主要思想是利用决策剧场的可视化环境进行多视图仿真演示，帮助参与采办的多领域专家共同进行决策分析，从而为高层决策人员决策提供支持。针对决策剧场多视图仿真演示的需要，本文通过引入多视图方法论提出面向决策的采办多视图框架，并对框架内模型的可视化描述方法进行了探讨。考虑到虚拟采办是一个并行的、迭代的、螺旋式的上升过程，采办视图之间必将存在各种基于数据/知识/信息的交互逻辑关系，本文也对采办视图及其模型之间的关系进行了研究。最后，本文选取虚拟采办方案阶段中的总体方案设计，通过对案例的面向决策的采办多视图描述作为示例，为其具体应用提供参考。
参考文献：
[1]. 基于仿真的采办若干关键理论和技术研究[D]. 张建明. 南京理工大学. 2004
[2]. 基于Web服务的虚拟采办若干关键技术研究[D]. 陈学勤. 南京理工大学. 2009
[3]. SBA系统的综合集成研讨厅研究与应用[D]. 韩祥兰. 南京理工大学. 2005
[4]. 基于能力和仿真的武器装备采办体系研究[J]. 杜小平, 王健, 仵宇飞. 装备指挥技术学院学报. 2011
[5]. 基于综合集成的虚拟样机测试与评估理论和方法研究[D]. 杜湘瑜. 国防科学技术大学. 2005
[6]. 基于能力的武器装备体系方案权衡空间多维多粒度探索方法及应用[D]. 李志飞. 国防科学技术大学. 2015
[7]. 虚拟采办实施全系统全寿命全方位管理的技术需求[J]. 冯珊, 郭四海, 周凯波. 智能系统学报. 2009
[8]. SBA系统中综合集成研讨厅的研究与实现[D]. 万建明. 南京理工大学. 2005
[9]. 对基于仿真采办的若干认识与思考[C]. 张英朝, 张浩, 张静, 李伟. 经济全球化与系统工程——中国系统工程学会第16届学术年会论文集. 2010
[10]. 面向决策剧场的仿真中多视图及可视化研究[D]. 熊杰. 华中科技大学. 2012
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