面向能力需求的武器装备体系组合规划模型与算法

基于能力的规划逐渐成为发展武器装备体系的主流思想, 但目前研究成果中缺少定量的模型和算法, 实现基于能力的规划. 针对该问题, 研究了基于能力的武器装备体系组合规划建模和求解. 首先提出了能力需求的定量描述, 然后基于组合优化和范数理想点法, 构建了武器装备体系组合规划模型, 并设计了基于差分进化的求解算法, 最后通过某侦察预警监视体系规划论证示例, 验证了本文所提模型和算法的有效性. 本模型和算法可为基于能力的武器装备体系规划和论证提供决策支持.     

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Nash-Q的网络信息体系对抗仿真技术

武器装备体系作战仿真研究隶属于复杂系统研究范畴,首次对基于Nash-Q的网络信息体系(network information system-of-systems,NISoS)对抗认知决策行为进行探索研究。Nash-Q算法与联合Q learning算法具有类似的形式,其区别在于联合策略的计算,对于零和博弈体系作战模型,由于Nash-Q不需要其他Agent的历史信息即可通过Nash均衡的求解而获得混合策略,因此更易于实现也更加高效。建立了战役层次零和作战动态博弈模型,在不需要其他Agent的完全信息时,给出了Nash均衡的求解方法。此外,采用高斯径向基神经网络对Q表进行离散,使得算法具有更好的离散效果以及泛化能力。最后,通过NISoS作战仿真实验验证了算法的有效性以及相比基于Q-learning算法以及Rule-based决策算法具有更高的收益,并且在离线决策中表现优异。     

基于GA-RL的进化博弈求解主从博弈结构的供应链协调问题

供应链协调问题多数基于主从博弈结构建模,但如果研究对象是相对复杂的供应链结构.理论求解主从博弈问题就变得困难.因此从求解一对一的供应链协调问题开始,针对主从博弈问题的特点,利用个体学习的进化博弈仿真手段,设计了经销商利用经验分布的预期随机需求的信念更新模式与最优反应的决策模式,为生产商分别设计了基于强化学习的信念更新模式与基于遗传算法搜索策略空间的决策模式,并将两者有机结合,取得了博弈问题的均衡解并且验证该解与理论求解结果一致,为进一步求解复杂问题提供了新的途径.     

基于博弈网的军事决策方法

作为一种不确定性对抗环境下的决策, 军事决策方法必须有效应对决策环境的不确定性及决策者的有限理性.基于超博弈思想, 提出一种描述不确定性环境下军事决策的新模型--博弈网. 基于博弈网的军事决策方法可以有效应对决策决策过程中的不确定性及决策者的有限理性. 求解博弈网的过程中, 将均衡理论和期望效用理论相结合, 确定对方综合均衡策略, 在可承受的风险范围内可选择至少不劣于纳什均衡的可执行策略. 1973年中东战争和"沙漠风暴"行动两个实例分析表明博弈网及新决策方法在应对不确定性方面具有可行性, 有效性和实用性.     

面向多任务的武器装备体系贡献度评估方法

在国防预算有限的前提下,武器装备体系贡献率评估应该考虑成本因素的影响。基于作战环理论提出了考虑成本因素的面向多任务的体系贡献率评估方法。首先,构建了武器装备的能力指标体系,给出了考虑成本的武器装备贡献率评估框架;其次,基于作战环建立武器装备体系作战能力评估模型,结合成本因素,引入区间数的概念,提出了面向多任务的体系贡献率评估方法;然后,利用区间数比较的方法,根据装备面向多任务的贡献率,对装备进行优先发展排序;最后,以海上作战装备体系为示例,应用本文提出的评估方法,为武器装备的优先发展规划提供决策支持。     

虚拟样机多学科设计优化问题建模研究

针对虚拟样机多学科设计优化框架对多学科问题描述的需求,对多学科设计优化问题的建模方法进行研究,提出用XML语言对多学科优化问题模型进行描述。通过分析多学科设计优化问题模型特点,得出多学科设计优化问题模型及其子模型的形式化描述,并给出其中一个主要模型的XMLSchema描述规范。开发了通用多学科设计优化问题建模工具,用于基于Web的虚拟样机多学科设计优化框架中的求解问题模型的输入,并给出某型导弹多学科设计优化问题的建模实例。实践表明建模方法和建模工具方便可行。     

基于体系工程的武器装备体系需求论证

基于体系工程的思想和方法,探索武器装备体系需求论证的新模式。提出了武器装备体系需求论证的研究框架,包括军事背景分析、任务领域需求分析、能力领域需求分析、需求方案分析和体系结构优化设计,明确了武器装备体系需求论证的规范过程、理论原则、技术方法以及相关体系结构产品,阐明了其实用性和有效性,为武器装备体系需求论证和顶层设计提供了理论方法支撑。     

无人集群博弈对抗系统仿真验证及决策关键技术综述

无人集群博弈对抗是一种新兴的作战样式,在智能化战争扮演着至关重要的作用,其核心是自主生成博弈对抗决策序列,为集群“赋能”。分析了无人集群博弈对抗系统仿真验证的进展;从基于专家系统和博弈论的技术、基于群体智能和优化理论的技术,以及基于神经网络和强化学习的技术三个方面论述了自主决策关键技术,以及课题组在自主决策上开展的相关工作;提出了无人集群博弈对抗的发展方向。     

创业团队风险决策的参照点机制

考虑到创业团队风险决策过程中存在参照点效应,探讨了创业团队风险决策的参照点机制.基于创业团队风险决策参照点机制的特点,综合运用集对分析理论和博弈理论,建立了创业团队风险决策参照点机制的集对博弈模型,并探讨了集对博弈模型求解的三个条件.同时,就集对博弈模型进行实证研究,结果表明:集对博弈模型能充分利用研究问题所包含的不确定性信息,将辩证认识与定量描述有机结合起来,是研究群决策的一种有效方法.     

武器装备体系能力需求论证及探索性仿真分析实验

信息化战争条件下对武器装备体系的研究需要系统理论的指导,需要工程化实验手段的支持.针对信息化战争条件下一体化联合作战的新需求,研究了武器装备体系能力需求论证的问题,提出了一种新型的探索性仿真分析方法,并讨论了武器装备体系分析仿真实验的有关问题.     

基于作战效能的鱼雷武器总体设计方法研究

根据鱼雷武器系统作战效能的数学模型 ,将武器系统分解成相应的功能模块 ,然后按照分解协调原理 ,将每个功能模块作为一个子问题来设计求解 ,再加上一个协调器 ,便构造了以作战效能为目标函数 ,以造价为约束条件的鱼雷武器总体设计方法 ,从而实现了并行设计 ,缩短了设计周期 ,为复杂大系统设计提供了一种有效的优化策略。     

直升机空战分析仿真研究

以近距格斗导弹为攻击武器,用矩阵对策论建立了直升机空战的模型,从理论上分析了两架直升机空战原理,并在计算机上进行直升机空战仿真。     

基于博弈论的目标分配策略空间构建与搜索

动态武器目标分配(dynamic weapon target assignment, DWTA)问题是军事运筹学研究的重要理论问题,也是作战指挥决策中迫切需要解决的现实问题。DWTA问题不能使用静态武器目标分配(static weapon target assignment, SWTA)的动态规划方法来解决。在考虑攻防双方武器系统损耗的基础上建立了DWTA模型,模型分析表明,DWTA问题可以尝试用博弈理论解决。构建DWTA策略空间,并改进了邻域搜索算法(variable neighborhood search algorithm, VNS)。算法正确度和复杂度分析结果表明,算法快速有效,在一定程度上满足防空作战对DWTA问题决策实时性的要求。     

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。     

防空导弹武器系统综合仿真支撑平台研究

阐述了在研及预研型号防空导弹武器系统方案论证及效能评估的重要性,以此为需求牵引,分析了构建防空导弹武器系统综合仿真支撑平台的必要性,结合当前实际应用对改善防空导弹武器系统建模、仿真试验及结果分析全过程的需求,以提高仿真建模效率为目的,提出了以模型重用技术为基础,建立基于建模与仿真知识库的导弹武器系统综合仿真支撑平台的总体构想,并给出其基本技术方案。该综合仿真平台建立了导弹武器系统作战效能与其主要性能指标的联系,能够用于综合评价不同导弹武器系统的作战能力。应用实例表明,该平台建设方案合理可行,基于综合仿真平台进行效能评估,不失为导弹武器系统效能分析的一种有效手段。     

武器装备体系模型构建方法

武器装备体系的分析、设计和评价是武器装备发展论证的重要内容之一,而武器装备体系模型的构建是搞好武器装备体系采办的关键环节。以往武器装备体系模型的构建通常是采用自顶向下的还原论方法。从系统科学的角度着眼,指出了传统方法存在的缺陷与局限性,分析了武器装备体系固有的复杂性、非线性性的特性,并运用美国Arizona大学Zeigler教授创建的系统建模与仿真理论,对武器装备体系构建的原子模型和各类耦合模型的建模方法进行了研究。最后,以高炮武器系统模型的构建为例,给出了高炮武器系统的耦合模型。     

基于异质网络的武器装备体系结构抗毁性研究

考虑到武器装备体系中装备节点的复杂性和异质性，以及装备之间关系的多样性，本文首先提出了基于异质网络的武器装备体系建模方法.其次通过借鉴OODA作战循环理论的概念，结合异质网络中元路径的定义，提出评估指标——杀伤链数对武器装备体系结构抗毁性进行评估.然后将杀伤链数和常用的抗毁性评估指标——自然连通度进行比较，分析随机攻击和选择性攻击策略下武器装备体系结构抗毁性的变化，发现具备实际语义信息的杀伤链数对于评估武器装备体系结构抗毁性更加有效.最后，通过想定背景下的武器装备作战体系实例，分析该实例下的武器装备体系结构抗毁性，为进攻方首要攻击对象和防守方首要保护对象提供辅助决策.     

基于CRC-MATE的体系架构方案选择

现代战争正逐步转向体系对抗，为了顺利实现系统集成并形成联合作战能力，需要在设计论证阶段筛选较为优化的体系架构方案，即选择合适的系统组合及其系统间的依赖关系。针对体系能力与组件系统能力的非线性关系, 不确定性导致的体系能力降级风险以及成本约束等问题, 提出基于功能依赖网络的体系能力计算法, 基于条件风险价值的体系风险度量法以及基于系统工程全流程的体系成本估算法。由此构建“能力-风险-成本”的三维多属性权衡空间探索模型。以海上防空反导体系为例, 明晰了权衡空间探索模型的构建步骤, 验证了该方法的可行性和有效性, 为作战体系建设过程中的方案选择提供了新思路。