基于动态博弈的武器装备体系发展规划论证方法

武器装备是作战能力生成的重要物质基础, 针对现代战争武器装备成体系对抗的特征, 从对抗博弈的视角分析武器装备体系发展规划问题。首先, 基于作战环构建武器装备体系对抗网络模型, 描述不同功能类型装备之间的影响关系。基于动态博弈的思想, 构建武器装备体系发展规划的博弈脉络, 评估发展规划方案在不同博弈场景下的威胁能力。最后进行了示例分析, 为武器装备体系发展规划论证提供一种新的定量评估方法。     

基于期望效能的武器装备体系能力规划模型

基于能力的规划是当前发展武器装备体系的主流思想,能力指标设计是武器装备体系发展的重要内容,但目前研究成果中缺少定量的模型。针对该问题,首先分析了武器装备体系作战能力指标的生成过程和规划思路,提出引入前景理论思想的期望效能概念,建立基于期望效能的S型价值函数规划模型,最后通过新型攻击直升机作战能力指标的分析与设计验证了建立模型的可行性和有效性。本模型为武器装备体系作战能力指标设计提供了一种定量分析的新思路。     

基于鲁棒能力的体系多目标组合优化

针对体系组合优化问题中,不同场景下系统贡献的不确定问题,提出了基于鲁棒能力的体系优化决策方法。首先对体系的鲁棒能力和模糊能力风险进行定量描述;然后以鲁棒能力最大,建设风险和成本最低为目标,考虑军事能力需求等约束,建立多目标体系组合优化模型,采用改进的基于参考点的非支配排序遗传算法求解模型,生成一组符合决策需求的非劣质解;最后通过仿真实验验证了模型和算法的有效性,可以为体系总体建设规划提供决策支持。     

武器装备体系组合规划的高维多目标优化决策

针对武器装备体系组合规划问题中存在多类相互冲突的高维多目标问题(目标数 ≥ 5),提出了一种三阶段的集成优化决策方法. 首先运用目的规划技术将高维多目标问题转换为一般多目标优化模型(目标数 ≤ 3); 然后提出一种多目标差分进化算法,用于搜索属于决策者关心区间的非劣解集; 最后提出基于预测优化的理想点算法,可生成精确满足决策者偏好的最佳折衷解. 通过某侦察装备体系组合规划示例,证明了各算法模块的优势和该方法的整体有效性,可为武器装备发展和顶层规划提供决策支持.     

关于武器装备体系论证方法的思考

针对武器装备体系建设的特点,简述了目前武器装备体系论证特点和存在的方法问题.通过分析武器装备体系论证手段,剖析武器装备体系论证方法,提出应合理建立武器装备体系论证方法体系,形成武器装备体系论证方法论,以适应在信息化条件下武器装备体系建设的论证要求.依据上述方法论结合武器装备体系论证的特点,建立了软件综合集成环境,环境中每个软件工具或软件分系统,可根据不同论证任务,灵活形成针对该论证任务的软件环境,以满足相应论证任务的需要,体现定性分析与定量评估相结合.     

面向成像卫星组网的群任务规划方法研究

本文基于提高用户任务需求的处理能力，探索可共享卫星资源组网卫星协同的群规划方法.研究中不仅考虑了一些部门存在特有的任务规划需求，还考虑到一些重要部门有卫星资源或者经申请有允许规划的卫星资源. 分析了群规划的模式需求及提出群规划框架；针对分层规划与可共享的资源服务，建立群规划多目标优化模型；针对任务规划这一高维离散组合优化问题，借鉴蚁群算法的快速收敛和遗传算法的强知识表示能力，阐述组合高低阶知识表示的改进遗传求解算法. 仿真实验验证了本文规划模型与求解算法的有效性.     

基于作战网络可靠度的体系贡献率评估

针对武器装备体系中日益复杂的装备种类、交互关系和大量兼具多种功能的综合型武器装备, 建立了包含综合型装备的武器装备体系作战环网络描述模型。首先，结合网络可靠度思想对现有的作战环网络能力求解方法进行改进, 分别给出了基于不交最小路的精确求解方法和基于谱半径的蒙特卡罗近似求解方法。之后, 给出了一种改善的综合型装备体系贡献率评估方法。最后, 利用作战实例对上述建模求解流程进行检验, 并利用程序生成随机网络对两种算法进行了比较。结果表明，上述评估流程具有良好的可行性和准确性，两种算法对不同规模的网络在运算时间和精度方面则具有不同的适用性。     

武器装备科研经费分配的规划模型与算法

针对武器装备科研经费分配难的问题,首先,考虑了不同武器装备研制费用随时间的分布模型,其次,在满足多种现实约束的情况下,以分配方案最大化满足经费需求为目标建立了数学规划模型,并设计了基于差分进化的求解算法。针对模型的特殊性,设计了特殊的编码方式,以满足各种现实约束。最后,通过一个示例验证了该模型和算法的有效性,可以为武器装备科研经费规划提供决策支持。     

权重信息不完全的区间型武器装备体系能力评估方法

针对武器装备体系能力指标的不确定性特征,采用区间数对指标值进行描述。在指标权重信息不完全情况下,采用TOPS IS法将权重求解转化为二次规划问题。依据区间型多属性决策方法,借鉴能力指标聚合的与门、或门模型,提出了一种求解区间型武器装备体系能力评估问题的可行方法。     

侦察装备体系无线带宽需求生成方法

基于能力的武器装备体系需求论证思路已逐渐被接受,但缺少定量的方法支撑该思路用于具体的需求生成过程。针对如何获取侦察装备体系的无线带宽需求,研究了基于通信能力的带宽需求生成方法。通过综合运用网络建模、排队论和仿真分析手段,提出无线带宽需求生成框架,分析带宽和能力需求的定量关系,构建侦察装备体系网络模型和带宽仿真分析模型,求得满足通信能力的体系带宽值;通过调整拓扑连接生成体系带宽需求的更优解,为侦察装备体系的需求开发提供了支撑。     

基于BN的武器装备体系能力重要度分析

面对不断变化的未来不确定作战环境,在有限资源和技术水平下,武器装备体系顶层设计人员需要辨识与明确对体系建设目标影响最大的能力集合。提出用带置信度的区间数度量武器装备体系能力,用beta分布描述武器装备体系能力性能指标先验分布概率,在武器装备体系能力指标分解结构基础上构建了基于贝叶斯网络的武器装备体系能力重要度评估模型,利用贝叶斯网络的推理功能提出了能力重要度计算方法。最后,以空战武器装备体系为背景对所提方法的可行性和有效性进行了检验。     

基于深度学习的体系作战效能智能评估及优化

采用仿真模拟评估方法进行体系作战效能评估包括配置想定、多次运行仿真系统和调用效能评估模型计算多个复杂步骤。针对此流程复杂、耗时长的问题,提出一种基于深度学习回归思想的体系作战效能智能评估方法,引入基于进化策略的作战效能优化流程。以全连接深度回归网络为预测模型,通过多个数据集的试验结果给出网络隐层数和样本量选择的指导原则。进一步结合遗传算法调整网络输入得到优化输出,迭代性能较好。以某仿真系统为例初步验证了其有效性和使用价值。     

基于元路径的武器装备体系作战网络链路预测方法

链路预测是网络科学研究的基本问题,武器装备体系作战网络链路预测有助于识别异构作战网络中的隐含信息,对网络重构、关键节点识别以及作战计划制定等具有重要意义。从体系视角出发,基于元路径思想,提出了一种基于元路径的武器装备体系作战网络链路预测方法。首先,针对武器装备与装备间关系的异质性,分别抽象为作战网络中不同类型的节点与边,建立武器装备体系异构作战网络模型。其次,异构作战网络中不同元路径具有特定语义含义,梳理异构作战网络中存在的元路径并对其具体物理含义进行描述,提出基于元路径冗余度的节点相似性指标,在此基础上构建武器装备体系作战网络链路预测模型。最后,与选取的典型链路预测模型及算法进行对比,证明所提方法的可行性和有效性,并结合具体军事应用需求进行应用实例研究。     

基于复杂网络和随机游走算法的研发项目组合风险分析

针对项目组合中的风险分析问题,本文通过构建"项目组合-风险"双层网络模型,提出了基于随机游走算法的项目组合风险定量分析方法,以更准确地预测项目组合风险.首先,本文在研发项目间依赖关系分析的基础上,构建了项目组合网络,并采用设计结构矩阵(DSM)法建立了基于复杂网络中"邻接节点"的项目间连接强度模型.然后,采用多领域矩阵建立了由风险事件推导风险因素间依赖关系的模型.进一步,通过集成项目组合中项目间依赖关系、项目与风险因素间对应关系、以及风险因素间初始的依赖关系,构建了"项目组合-风险"双层网络模型,采用随机游走算法得到稳定状态下最终的"项目-风险因素"域映射矩阵(DMM)和风险因素DSM.最后,以某研发项目组合为例,采用随机游走算法进行项目组合风险的精准预测,并采用PageRank方法对风险因素进行排序,验证了本文提出模型和方法的有效性.     

基于Copula-GARCH-EVT的资产组合选择模型及其混合遗传算法

在非正态分布的条件下,M arkow itz的均值-方差资产组合选择模型存在不足。为此,以V aR和CV aR作为风险度量方法,EVT反映收益率的尾部分布,GARCH反映收益率的波动性,Copu la函数反映金融资产收益的相关性,构建了基于Copu la函数的资产组合选择模型。针对非正态分布条件下V aR非凸性和分布函数不连续性导致资产组合选择优化计算复杂、不精确的难题,设计了基于单纯形和传统遗传算法的混合遗传算法。最后,根据中国证券市场数据,采用该混合遗传算法对建立的资产组合选择模型求解。     

Mean-variance model based on filters of minimum spanning tree

This study aims to reduce the statistical uncertainty of the correlation coefficient matrix in the mean-variance model of Markowitz. A filtering algorithm based on minimum spanning tree (MST) is proposed. Daily data of the 30 stocks of the Hang Seng Index (HSI) and Dow Jones Index (DJI) from 2004 to 2009 are selected as the base dataset. The proposed algorithm is compared with the Markowitz method in terms of risk, reliability, and effective size of the portfolio. Results show that (1) although the predicted risk of portfolio built with the MST is slightly higher than that of Markowitz, the realized risk of MST filtering algorithm is much smaller; and (2) the reliability and the effective size of filtering algorithm based on MST is apparently better than that of the Markowitz portfolio. Therefore, conclusion is that filtering algorithm based on MST improves the mean-variance model of Markowitz.     

基于作战活动分解的武器装备体系能力需求生成研究

武器装备体系能力需求生成是武器装备体系需求论证的重要内容.针对作战背景下从使命任务获取能力需求困难,以及获取到的不同能力指标需求之间存在着不合理性、甚至冲突等问题,本文在装备体系能力需求建模研究的基础上,采用区间数度量体系能力需求指标,提出作战元活动的概念,通过对作战活动进行分解,利用元活动-能力规则实现元活动执行水平向能力需求列表的转换;在此基础上,进一步从能力需求、作战需求、系统需求、技术需求等视角出发获取体系能力指标约束,利用约束网络的维持弧一致性算法对指标约束进行一致性检验和冲突消解,获得满足使命任务需求和体系能力指标约束的需求方案.最后,通过野战防空体系能力需求生成过程的分析与计算,验证了本文所提方法的可行性和有效性.