Holonic -C2组织资源调度问题研究

王 勋¹, 姚佩阳¹, 张杰勇¹, 万路军², 焦志强¹, 陈洁钰³

(1. 空军工程大学信息与导航学院, 陕西 西安 710077; 2. 空军工程大学空管领航学院,陕西 西安 710051; 3. 中国人民解放军95806部队, 北京 100074)

摘 要 : 为了解决复杂多变战场环境下指挥控制(command and control, C2)组织资源调度敏捷性不足的问题,将Holonic控制理论引入C2组织的设计领域,研究Holonic-C2组织的资源调度问题。首先,对基于Holonic理论的C2组织Holon单元进行定义,给出Holonic-C2组织的基本结构;其次,对Holonic-C2组织的决策权限进行分析,给出决策模式的划分及确定方法;最后,研究在不同决策模式下Holon单元资源调度及针对不确定性事件的动态调度方法,建立集中与协作相结合的资源调度和调整机制。

关键词 : 指挥控制组织; Holonic控制结构; Holon; 决策权限; 资源调度

0 引 言

在信息时代,作战力量类型不断增多,作战空间不断延伸,战役方式转换频繁,战场上各种不确定性复杂情况层出不穷,这对作战指挥控制的敏捷性和适应性提出了很高的要求^[1-3]。近年来,美军依托敏捷高效的指挥控制(command and control, C2)组织,在作战单元间进行自主协同,通过作战单元的“并行计划”、控制中心的“适时博弈”以及作战单元间相互连接的“机动控制”,有效确保兵力组织在复杂的战场环境中达成快速主导和无缝协同,实现了作战行动的灵活和主动。美军的实践证明^[4-5],采取自组织与他组织相结合的混合式控制模式是在复杂多变的战场环境中使C2组织保持高效运作的关键,即一方面能够防止作战单元陷入混乱,保证作战指挥控制连续稳定,另一方面又可以驱动作战单元快速响应环境变化,在作战使命的牵引下开展协调有序的作战行动。然而,目前作战指挥采取的计划指令控制和任务目标控制方式很难有效应对信息化条件下战场环境的复杂性和不确定性,以集中控制为特点的刚性结构和以全局筹划为基础的组织调整策略无法适应高对抗环境下网络化、快节奏的作战模式。因此,创新作战指挥控制机制,提高作战指挥控制能力,开展适应未来复杂战场环境的C2组织资源调度方面的研究具有十分重要的意义^[6-7]。

目前,C2组织资源调度领域已经受到国内外学者的广泛关注,美国康涅狄格大学的Pattipati团队针对C2组织的构建问题提出了“三阶段”组织设计方法[8-10],给出了由任务计划到控制结构的自下而上的组织构建方法,其中文献[8]对C2组织任务计划中的资源调度问题进行了研究,提出了基于多维动态列表规划算法(MDLS)的资源调度模型求解方法,这种方法虽然能够实现全局规划,能够保证组织末端平台资源的利用效率,但也导致C2组织上层要素耦合性过强,组织结构过于刚性,不利于组织敏捷性的提高。文献[11]将资源调度过程从C2组织结构构建相区别,对资源调度问题进行了独立研究,以任务完成精度为优化目标建立了单任务的数学模型,并利用拉格朗日松弛法进行了求解,提出了基于m-best和滚动策略的多任务的顺序求解方法,这种方法能够为组织提供较优的资源调度策略,但是该方法普适性不强,不能实现资源的均衡分配,无法有效解决资源紧约束下的资源调度问题。文献[12]以经典的“三阶段”组织设计框架为基础,研究了C2组织敏捷性的具体内容,为了提高组织的鲁棒性,研究了基于多目标优化的组织资源调度方法,为提高组织的适应性,研究了具体突发事件下的组织资源调整方法,这种敏捷C2组织资源调度方法虽然提高了组织资源调度的灵活性,但“三阶段”的设计框架将组织的决策权限局限在集中式结构下,资源调度过程过度依赖战役决策实体,没有突破组织结构对资源调度敏捷性的局限。

浙江省国土资源厅召开党员干部大会 传达学习习近平总书记重要指示精神（省厅新闻宣传中心） .................7-5

Holonic由Holon一词发展而来,是Koestler在关于社会组织和生命体的论述中提出的兼具“整体”与“部分”的概念,Holon是Holonic组织中具有自治性和协作性的基本单元。作为一种具有天然柔性策略的体系结构,Holonic结构^[13-17]在工业制造领域得到了广泛的应用,借助于具有自治和协作特征的Holon单元所形成的制造系统,工业生产能够在出现干扰时保持稳定、面临变化时自主适应,从而最充分地利用可获取的资源,实现综合效益最大化。Holonic控制结构的这种特点与复杂多变的战场环境中C2组织的性能需求相一致,因此借鉴Holonic控制理念,建立集中与分布、控制与协调相结合的Holonic-C2组织体系结构,Holonic-C2组织是既能发挥组织成员自主决策能力,又能发挥成员间协作能力的柔性组织,能够适应高对抗的作战环境对组织结构扁平化、权力边缘化的要求。研究与Holonic-C2组织相匹配的资源调度策略,旨在解决当前C2组织结构灵活性差、资源调度调整能力弱的问题,实现Holonic-C2组织敏捷、高效的设计目标。

输入电路部分：在P1.0接控制电路，按下S1键时，P1.0引脚接地，所以P1.0引脚电平被降为低电平，因此，可以通过检测P1.0引脚的电平判断按键S1是否按下。

从Holonic-C2组织的决策权限分配和资源调度两个方面分析了Holonic-C2组织的决策及资源调度问题。将Holonic控制思想引入C2组织能够提高组织决策的灵活性和有效性,克服C2组织面对不确定使命环境敏捷性与适应性不够的问题;以Holonic-C2组织中Holon单元的自组织和自协作能力为依托,实现C2组织实体的自同步协同作战目标,为未来指挥信息系统的建设发展提供理论依据和技术支持,可以有力支撑 “群组智联”的分布式作战体系的能力,实现指挥控制的敏捷高效。

1 基于Holon的C2组织结构

1.1 Holon的定义及特点

式(5)采用了平方根定义方法,其优点在于能够保证任务所需资源类别的完备性;其缺点在于灵敏度不高,即当额外分配给任务较多的资源时,对任务完成质量的提升不明显,不利于比较分析。

自治性是指每个基本的 Holon具有自治能力,在外界干扰的情况下,合理调整自身适应外界干扰,保持运行的稳定性;

协作性是指具有共同作战任务的Holon之间相互传递信息、共同规划,相互协作完成作战任务。

自组织性:各Holon 体能在不断变化的环境中发现机会,根据各自和其他Holon 的情况有效的组合,整合成能够完成任务的更高一级的Holon 实体。

自相似性:每个 Holon 都是由几个下层Holon组成的,从上至下看,每个Holon都是能够进行自主决策、自主协同完成上级Holon分配任务的整体,从下至上看,虽然每个Holon是上层Holon的一个部分,但上层不干涉其内部运行机制,每个Holon与同层Holon之间相互协作共同完成上层分配的任务。

1.2 Holonic-C2组织中的Holon单元及其关系

陕西省委、省政府高度重视山洪灾害防治工作，主要领导多次作出重要批示。省防总按照国家防总的总体部署及省委、省政府的指示要求，把非工程措施建设作为提高防汛抗洪综合能力、确保山区群众生命安全的重要措施来抓，省防总领导听取工作汇报，协调成立了由省水利厅牵头，省财政厅、省国土资源厅、省气象局参加的省级项目建设领导小组和办公室，多次主持召开协调会，明确责任分工，抓好统筹协调，项目各市、县区也都成立了相应的领导机构和项目建设办公室；切实落实地方行政首长负责制，逐级签订目标责任书，专门举办全省县级防汛抗旱行政责任人培训班，把山洪灾害防治作为重要内容专题培训，进一步夯实责任、严格标准、明确要求。

语文学科对课外学习的质与量都有较高的要求，只靠课堂的语文学习难以获得语文核心素养的实质提升。语文是一门强调自主学习的学科，课外是自主学习最主要的阵地。课外学习的两个基本组成部分是课外阅读与课外写作，教师要在其中起到引导的作用，以合理的方式介入学习计划、学习实施。在课外阅读方面，以课本选文组织思路为依据，向学生提供趣味性与教育性俱佳的书目，并以较少占用学生课外时间为宜。应采取读写结合等方法，保证课外阅读能够取得提升语文核心素养的成效。在课外写作方面，以有目的和有梯度的方式开展个性化写作活动。

协作式的决策模式是建立在上下级决策Holon协同决策的基础上,以TDH的决策行为为主,ODH协调为辅的决策行为。这是Holonic-C2组织部分性、协作性的体现,协作式决策权限下的资源调度TDH有对自身的平台和任务进行规划的权限,对于某些TDH无法处理的任务,ODH有任务计划进行协调的权限。

定义 3 资源(resource,R ):资源是组织执行作战任务时不可分割的基本能力。一个PH具有一项或者多项资源能力,一个任务的执行需要满足其对资源的需求。记描述Holonic-C2组织的基本资源能力矢量为s =(s ₁,s ₂,…,s _l ,…,s _L ),L 为资源能力类型的数量。

定义 4 任务(task,T ),任务是组织为达成其作战目的而采取的行动。所有任务的集合表示为T ={T ₁,T ₂,…,T _i ,…,T _n },n 为任务数量。任务的基本属性包括:任务开始时间t _s,i ;任务执行时间t _p,i ;任务优先级;任务T _i 的资源需求R _i =[R _i1 ,R _i2 ,…,R _il ,…,R _iL ],R _il 为第i 个任务对第l 种资源的需求量。

宏观上,根据指挥控制的层级不同,Holonic-C2组织可以分为战役Holon和战术Holon,战役Holon是执行战役级作战行为的单元,其由一个ODH和若干个战术Holon构成,战术Holon是执行战术级作战行为的单元,其由一个TDH和若干个PH构成。

Holonic-C2组织的关系包括:ODH与战术Holon之间的指控关系、战术Holon之间的协作关系、战术Holon与任务之间的执行关系、TDH与平台之间的指控关系、平台与任务之间的分配关系、任务之间的时序关系等。

Holonic-C2组织的结构如图1所示。

图1 Holonic-C2组织结构
Fig.1 Organization structure of Holonic-C2

2 Holonic-C2组织的适应性决策权限分配

Holonic-C2组织是柔性组织,柔性既体现在其指挥控制结构上随着任务使命的变化而动态重构,更重要的体现在其决策模式和资源调度方法上的柔性变化^[24-26]。传统的C2组织是以全局信息为基础的完全集中的规划方法,组织的决策权限完全集中在战役级决策实体^[27-28],而战术级决策实体的功能仅仅局限在对作战平台的指挥控制,这种基于全局优化的决策模式能够在一定程度上得到满足全局的最优解,但是其同样存在突出的问题。首先这种刚性的决策模式使得组织面对较为复杂的战场环境时决策的反应性不足,全局性决策方法通常为了实现全局的目标进行大范围筹划,这种方法虽然在前期使命任务筹划阶段能够实现全局的最优,但是在面临战场突发事件需对资源进行重调度时,这种全局性的调整往往不够敏捷,造成其重调度的代价过大;其次,全局性决策的灵敏性不足,战役级的指挥控制组织是具有一定鲁棒性,这很好地保持了组织的稳定性,但是同样使得组织对作战中某些战术事件的发生不够敏感,无法发挥战术决策实体的能动性。Holonic-C2组织既要继承传统的C2组织的集中统筹的优势,也要在其基础上进行决策权限的下放,充分发挥战术级决策实体在组织中的决策能力,更好地实现现代军事组织权利边缘化、结构扁平化的设计目标。因此研究组织的决策权限的划分及其分配方法对组织进行高效的资源调度和调整具有十分重要的意义。

决策权限是指组织中的决策实体进行决策行为的界限。其实质是在组织决策过程中由谁来进行决策行为才最合理的问题。对于Holonic-C2组织而言,分为ODH和TDH,研究Holonic-C2组织的决策权限划分问题就是研究什么情况下组织由ODH进行决策、什么情况下组织由TDH进行决策的问题。将决策权限分为计划制定的权限和计划调整的权限,计划制定权限是指Holonic-C2组织进行任务计划制定的决策实体具有的方案制定权,根据决策Holon的不同可分为由ODH主导的集中式制定权限和由TDH主导的协作式制定权限。计划调整权限是指Holonic-C2组织在执行既有的任务计划时,为应对战场发生的突发事件而进行资源的重新调度的权限,同样按决策Holon的不同可分为由ODH主导的集中式调整权限和由TDH主导的协作式调整权限。

根据以上划分的两种权限,可以将Holonic-C2组织的决策模式划分为以下3种,首先是集中式计划制定和调整模式,其次是集中式计划制定、协作式调整模式,最后是协作式计划制定和调整模式。影响决策模式的影响因素有很多,主要从任务使命、组织状态、环境情况等3个维度分析采取哪种决策模式较为合适。

图2 决策权限划分示意图
Fig.2 Schematic diagram of decision-making authority division

集中式决策是能够趋向于全局最优的决策方式,因此,在任务使命较为复杂,TDH无法有效决策;任务环境不确定性较低,ODH能够有效掌控具体的作战过程;组织活跃性较低,战术Holon作战需充分调动平台的任务积极性无暇参与决策等情况下。适合采用ODH为主导的集中式决策模式。反之,当出现某些条件的限制不适合全局性决策,组织宜将决策的权限适当下放,首先在组织进行全局规划的基础上下放计划调整的权限,使得TDH能够有权对自身面临的突发事件进行资源调整。其次,当各个维度的条件都不能满足组织全局决策的要求,则将计划制定权限和计划调整的权限都下放当TDH,发挥TDH的决策应变能力,ODH仅仅担任功能有限的协调者的身份。

3 Holonic-C2组织资源调度方法

3.1 资源调度的测度

资源调度测度是衡量资源调度方案合理性的判断依据。其实质是对平台-任务分配关系进行的优劣评估,用任务完成质量作为资源调度测度,其相关概念定义如下:

定义 5 平台-任务分配向量表示平台与任务之间的数量分配关系,任务T _i 的分配向量可以表示为

y _i =[y _i1 ,y _i2 ,…,y _im ]^T

∀y _ij ∈Z ,y _ij ≥0

(1)

式中,y _ij 表示平台PH_j 分配给任务T _i 的数量;Z 表示整数集。

式(6)采用了几何平均值定义方法,其优点在于能够保证任务所需资源类别的完备性,且具有较高的灵敏度;其缺点在于运算量较大。

田歌和田诗出来了。田诗还是一个劲地笑。田歌特别不好意思，向思雨颔首道歉：“思雨，其实这两天我也在想，这件事是我不对。这两天让你吃苦了，受委屈了，我向你道歉。”田歌说着说着，还流下了眼泪。

/R _il ,1)

(2)

定义 7 任务完成质量是衡量任务所分配平台的资源能力与任务资源能力需求之间匹配程度的测度值。目前,以资源满足度的概念为基础,任务完成质量主要有以下4种数学定义方法。

光学显微镜OLYMPUS BX51，日本株式会社；高速剪切机T25，IKA艾卡（广州）仪器设备有限公司；扫描电镜ZEISS EVO18，德国卡尔蔡司；傅立叶红外光谱仪Vector 33-MIR，德国 Brukev Optik；激光粒度仪 Malvern 2000，英国马尔文仪器有限公司；TDL-5-A离心机，上海安亭科学仪器厂。

(3)

(4)

QT_i

(5)

QT_i =

(6)

平台定价主要考虑该平台的有无对原任务执行质量的影响。式(8)给出了已分配平台的定价模型,当平台PH_j′ 从原任务中去除时,如果原任务的执行质量小于规定的阀值,则该平台为不可共享平台,价格置为无穷大,否则为可共享平台,按公式进行定价,其含义是对任务T _i 平台PH_j′ 资源利用率，即

我妈基本不会对我发火，记忆中只有一次。那时候我刚上幼儿园，有一天放学，我忘记给小书包拉上拉链，一路蹦蹦跳跳地回了家，书包里的小本子啊铅笔啊都给抖落光了。第二天早上去上学的时候，我才发现书包是空的。我妈当时噌的一下火就上来了，狠狠骂了我一顿。

式(3)采用了最小值定义方法,其优点在于计算简单,并且能够确保所有必要的资源类型都具备的条件下,任务才能被处理,否则,任务完成质量为0;其缺点在于分配该任务更多资源时可能不会提高任务完成质量,导致较大的测度误差。

式(4)采用了算术平均值定义方法,其优点在于能够及时反映资源数量对任务完成质量的影响,灵敏度较高;缺点在于不能保证任务所需的所有资源类别的完备性,即可能出现某种资源满足度为0,而任务完成质量较高的情况。

Holon是指具有自治能力和协作能力的单元^[18],同时具有“部分”和“整体”属性的实体^[19-23]。Holon 可用于转换、传递、存储、确认信息和物理对象。Holon 由信息处理部分和物理处理部分组成,一个Holon可以包含其他Holon,也可以是另一些Holon的一部分。

定义 6 资源满足度是指分配给任务T _i 的所有平台能够提供的第l 种资源量与任务所需的该类资源量的比值,且资源满足度最大为1。任务T _i 对第l 种资源的满足度表示为

综上所述,为了保证任务处理必须所有所需资源类别完备这一前提,且能够灵敏反映资源对任务完成质量的影响,采用式(6)的几何平均值定义法作为任务执行质量测度。

3.2Holonic -C 2组织集中式决策模式下的资源调度

集中式决策是Holonic-C2组织中由ODH完成的全局性决策优化行为。这是Holonic-C2组织整体性、自治性的体现,无论战役级Holon还是战术级Holon都拥有自身的决策单元,具备自主决策的能力,如何将自身拥有的平台与所要执行的任务进行高效匹配是组织资源调度解决的首要问题^[29-31]。

3.2.1 面向任务的集中式资源调度

研究资源调度问题考虑两方面的内容,首先是集中式资源调度的调度目标,其次是资源调度存在的约束。

Holonic-C2组织的资源调度目标是保证所有任务的需求满足度最高,即任务的完成质量最高。对于整个作战使命而言,总体的调度目标为所有任务完成质量的加权和,即

ω _i ·

(7)

Holonic-C2组织的资源调度的约束条件主要考虑以下几个方面:执行单个任务的平台数量,为了平衡任务和平台的匹配关系,需要规定执行单个任务的平台上限;一个平台在某一时刻只能分配给一个任务,执行时间重叠的两个任务不能使用同一个平台;在某一时刻执行所有任务的某一种平台需不大于其平台总数。

按照以上目标及约束建立数学模型,这是混合整数非线性规划规划问题,可用遗传算法、粒子群算法等智能优化方法进行求解,最终得到平台-任务之间最优的对应关系。

值班人员随时可了解实时汛情，通过值班情况录入输入相关报警信息及处理情况，也可按时间或处理状态进行查询操作；还可导入编辑用户信息进行防汛人员通信录管理，通过输入信息进行短信发送，并对发送信息予以记录，供随时查询。

3.2.2 面向不确定事件的集中式资源动态调度

动态调度是面向作战过程中不确定性事件的发生组织进行的自调整和自适应的过程。Holonic-C2组织集中式决策权限下的资源调度是组织在任务执行过程中遇到突发事件时,ODH综合组织整体的资源状况进行的全局性调整优化^[32-35]。

动态调度主要考虑的突发事件包括:

(1) 突发任务,战术Holon在执行任务过程中,可能面临出现新任务的情况,战术Holon将突发的新任务提交ODH进行处理。

(2) 平台损毁,战术Holon执行任务过程中可能存在战场上的平台损毁的情况,平台损毁以后,其所执行任务的完成质量将无法达到要求。

定义 1 平台Holon(platform Holon, PH),简称平台,PH是组织中承载作战资源的实体单元,是作战任务的直接参与者。所有PH的集合表示为PH={PH₁,PH₂,…,PH_j ,…,PH_m },m 为PH的数量。PH的资源能力向量可以表示为r _j =[r _j1 ,r _j2 ,…,r _jl ,…,r _jL ],r _jl 为第j 个PH能够提供的第l种资源的数量。

(3) 任务需求变更,对方作战力量可能变更其兵力部署,造成我方完成原计划任务的资源需求量变化。

针对以上突发事件建立数学模型时需考虑两方面的问题,首先要保证各个任务的完成质量达到计划要求,其次是在既有的资源调度方案上调整代价越小越好。因此资源动态调整要以最大化任务完成质量和最小化结构调整代价为优化目标,构建多目标优化的数学模型,该数学模型可用NSGA-Ⅱ算法、多目标模糊离粒子群算法进行求解。

3.3 Holonic-C2组织协作式决策权限下的资源调度

定义 2 决策Holon(decision Holon, DH),DH是Holonic-C2组织中进行自主决策、交互协作和指挥控制的基本单元,可以分为战役DH(operational decision-Holon, ODH)和战术DH(tactical decision-Holon, TDH)。

3.3.1 面向任务的Holonic-C2组织协作式资源调度方法

据此统计，该县失学男女学龄儿童分别约占其总人数的85%和99%。如调查者所言，出现这种状况“实因人民苦于征徭，不但无教，而且无养故耳”。此言从一个侧面，道出了广大乡村地区新式教育衰微的症结所在。

协作式资源调度分为两个阶段, 第1个阶段是战术Holon调度阶段,各个TDH将自身拥有的平台和任务进行规划匹配,对于单个Holon而言,都是综合自身平台和任务的资源调度问题,故该问题的求解可参照集中式资源调度方法;第2个阶段是ODH的协调处理阶段,对于TDH无法处理的任务,ODH对所有战术Holon发起平台协作指令,根据战术Holon的可共享平台信息对未处理任务进行全局性协调。协作阶段主要考虑的问题是战术Holon平台出借问题,即在自身任务完成质量满足要求的基础上,各个战术Holon给出可以出借给其他任务的平台。

该问题可以用基于市场价格机制的平台选择方法解决,首先各个TDH对自身拥有的平台进行定价,定价规则如下:

式中,表示任务T _i 所需的资源种类的集合；表示任务T _i 所需的资源种类数。

price(PH_j′ )=

(8)

式中,min(a ,b )为取最小值运算;为去除平台后的平台PH_f′ 调度方案。

TDH将平台定价信息提供给协调者,协调者根据平台的价格对任务进行平台规划。

3.3.2 面向不确定事件的协作式资源动态调度

对内，为物资需求单位提供移动办公条件，实现物资供应全流程业务结算单据电子化，完成到货验收单、投运单、质保单的线上远程生成、审批，实现数据结构化，减少单据审核量，提升验审效率和准确性；对外，实现供应商线上确认、支付申请，预警和通知功能，提升服务质量，缩短业务办理时间，减少业务办理次数。

协作式动态资源调度是组织将决策权限下放后,针对突发事件的应对方法。该问题主要考虑任务完成质量和计划调整的代价两个方面的内容,其本质是不完备信息下的协作式多目标资源调度问题。不完备的信息主要体现在两个方面,首先是TDH信息的不完备,每个战术Holon只拥有自身的平台和任务信息,只能在自身的战术Holon内针对突发事件进行调整,是局限性很强的局部调整过程;其次,ODH作为协调者,对TDH无法处理的任务进行协调,ODH虽然已知全局的平台信息,但是其只能根据各个TDH提供的可用平台进行任务协调,故其协调过程是可用平台有限的全局调整过程。

协作式资源动态调度过程与资源调度相似,首先进行战术Holon内部的动态调度,可用集中式的动态调度方法进行求解;其次是ODH的全局动态调度,以最大化任务完成质量和最小化资源调整代价为目标建立,在全局可用协调平台的约束范围内进行原资源调度方案的变更。

4 验证过程

对Holonic-C2组织资源调度方法的验证是一个系统性过程,可以通过联合作战想定对其进行验证,验证过程主要涉及决策权限分配和资源调度两部分内容。

决策权限分配实质上属于一种评估问题,按照因素分析-标准构建-等级匹配的基本过程验证方法的合理性。影响因素的分析就是给出各个影响因素数值上的大小对于决策权限的影响趋势;构建决策权限划分标准就是构建出专家决策矩阵,旨在给出各个权限下各个影响因素合理的参数区间,并以此作为评判组织实际决策权限等级的依据;决策权限等级匹配就是即根据作战想定中影响因素的具体数值,利用有效的匹配方法完成实际环境到具体决策权限的映射。

通过调研，很多工科高职高专学院没有开设机械检验检测技术专业，没有专任测量实训实验指导教师，机械产品测量实训教学一般是由《互换性与测量技术》的任课教师担任。其教学过程是实验教师根据某一实验项目，首先介绍测量方法及原理、测量任务及要求，其次面对学生做演示，最后根据测量设备的数量分组，学生操作及完成实验报告。其教学组织模式如图1所示。

资源调度问题实质上属于组合优化问题,按照问题分析-模型构建-算法设计-模型求解的基本思路进行验证。问题分析就是根据不同的决策权限,分析作战想定中进行资源调度时应当采用集中还是协作的调度方法;模型构建就是根据资源调度优化目标和约束条件构建相应模式下的资源调度模型,其中面向任务的资源调度主要构建基于平台资源和任务需求的调度模型,而面向不确定事件的动态调度还要考虑不确定性突发事件对于平台和任务信息的扰动情况;算法设计就是根据问题模型设计与之相适应的求解算法,集中式调度着重对智能优化算法进行改进验证,而协作式调度着重验证其基于价格的交互机制;模型求解就是对各个资源调度问题进行求解,验证各个模式下资源调度结果的合理性。

主要是志留系一套浅海相沉积碎屑岩，具有沉积厚度大、岩性较单调和具韵律性等特点。出露地层仅见下志留统，出露厚度不完全。

砂含泥对掺聚羧酸高效减水剂的混凝土的性能影响……………………………………………………… 刘桂兰（5-24）

5 结 论

针对传统C2组织资源调度灵活性不足的问题,将Holonic控制理论引入C2组织设计领域,建立Holonic-C2组织并研究其资源调度方法。首先,分析了传统C2组织的不足,以Holon单元自治性和协作性的基本特征为依据,建立了Holonic框架下的C2组织模型;其次,针对C2组织中资源调度问题进行了分析,给出了决策权限划分的方法,并在其基础上对集中式和协作式的资源调度和面向突发事件的动态调度方法进行了研究,给出了Holonic-C2组织的资源调度方法。

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Research on problem of Holonic -C2 organization resource scheduling

WANG Xun¹, YAO Peiyang¹, ZHANG Jieyong¹, WAN Lujun², JIAO Zhiqiang¹, CHEN Jieyu³

(1.Information and Navigation College ,Air Force Engineering University ,Xi ’an 710077,China ;2.Air Traffic Control and Navigation College ,Air Force Engineering University ,Xi ’an 710051,China ;3.Unit 95806of the PLA ,Beijing 100074,China )

Abstract : To solve the problem of lack of agility when command and control (C2) organization makes resource scheduling in complex and changeable battlefield environment. The Holonic control system method to design C2 organization is introduced and the resource scheduling methods of Holonic-C2 organization is analyzed. Firstly, the concept of the basic Holon unit in C2 based on Holonic theory is defined. The structure of Holonic-C2 organization is given. Then, the decision authority of Holonic-C2 organization is analyzed and the dividing method of decision modes is given. Finally, the resource scheduling methods in different decision mode are studied and the dynamic scheduling methods solve the uncertainty emergency. The resource scheduling and adjustment methods are designed based on the centralized and cooperating decision model.

Keywords : command and control (C2) organization; Holonic control structure; Holon; decision authority; resource scheduling

中图分类号 : E 917

文献标志码: A

DOI: 10.3969/j.issn.1001-506X.2019.03.15

收稿日期 :2018-01-11;

修回日期: 2018-05-16;

网络优先出版日期: 2018-12-10。

网络优先出版地址: http:∥kns.cnki.net/kcms/detail/11.2422.TN.20181210.1346.004.html

基金项目 :国家自然科学基金(61573017,61703425);陕西省自然科学基金(2016JQ6062,2017JM6062);航空科学基金(20175796014)资助课题

作者简介 ：

王 勋 (1990-),男,博士研究生,主要研究方向为指挥信息系统、指挥控制组织优化。

E-mail:wxkgdxy@163.com

姚佩阳 (1960-),男,教授,博士,主要研究方向为指控系统理论与技术。

E-mail:ypy_664@163.com

张杰勇 (1983-),男,讲师,博士,主要研究方向为指挥控制组织建模。

E-mail:wjsdd78@sina.com

万路军 (1985-),男,讲师,博士,主要研究方向为作战智能体建模与仿真技术。

E-mail:pandawlj@126.com

焦志强 (1992-),男,博士研究生,主要研究方向为指挥信息系统。

E-mail:jzq_paper@163.com

陈洁钰 (1989-),女,助理工程师,硕士,主要研究方向为多无人机协同作战。

E-mail:cjy0706@163.com

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