基于Agent的装备体系基础模型建模分析

针对装备体系效能分析、装备采办等应用的建模需求,建立了包括类型、属性、交互、规则的装备体系七元组描述模型,构建了基于Agent的基础模型框架。重点研究模型中的交互元组,定义了消息的格式,采用AUML描述了通信协议。另外,根据各元组特点,设计了Agent内部结构。针对装备内部的信息/行为交互,建立了基于活动图的Agent内部活动模型。最后,给出一个实例说明建模的流程与Agent的活动过程。     

基于Agent的体系对抗仿真建模方法研究

面向信息化战争的武器装备体系对抗仿真，从复杂系统建模的角度对传统系统仿真建模方法提出了严峻挑战。因此，需要以CAS理论为依据，研究新的武器装备体系对抗仿真建模方法，以适应信息化战争模拟的需要。为此，我们在分析体系对抗仿真需求的基础上，从基于Agent的体系对抗仿真建模概念、仿真建模概念框架、仿真建模策略，基于Agent的体系整体“涌现”行为建模等问题入手，探讨了基于Agent的体系对抗仿真建模方法问题，并结合体系对抗仿真实验，研究了基于Agent的实体行为建模、实体交互建模和实体模型结构，提出了基于Agent的体系整体“涌现”行为建模思想和建模规范。     

基于结构方程模型的天基信息系统效能评估

针对天基信息系统各项作战能力耦合交互所形成的效能非线性涌现问题,提出基于SEM(structural equation modeling)的作战效能评估模型。从能力需求、系统构成角度出发,分析各分系统内在联系,建立效能评估指标体系;在考虑系统内协同交互的基础上,构建度量效能涌现的线性与非线性SEM;根据对应参数方程建立作战效能评估解析模型。以天基信息支援下的海上方向一体化联合作战为背景,通过MATLAB与STK联合仿真获取效能数据,采用LISREL进行参数估计,获得线性与非线性模型下的评估结果,验证了模型有效性。相较于线性SEM,非线性模型更加贴近作战效能实际。     

仿真网格高质量信息共享方法研究

高质量的信息共享是提高仿真网格仿真过程及结果可信性的重要基础,是实现仿真网格组成单元高效协作的重要途径。提出了一种基于信息能力建模的仿真网格高质量信息共享方法—TPGQISM。TPGQISM方法核心思想是通过有效选取信息质量高的信息源、执行经过选优的信息查询计划来实现高质量信息共享。该方法分为三个步骤,第一步,基于信息能力模型对仿真网格中各信息源信息能力进行建模描述;第二步,基于各信息源信息能力建模,应用逼近理想解的排序方法对仿真网格信息源进行排队选优;第三步,生成信息查询共享计划,应用简单加权和法对于所生成的信息查询计划进行排序选优,执行最优信息查询计划。最后结合实例,对TPGQISM方法工作原理、过程和应用进行了初步探讨。     

基于Agent的网络化防空导弹体系仿真分析

网络化防空导弹体系是未来防空导弹作战体系的发展趋势。作为一个全新的复杂作战体系,采用基于Agent的建模仿真(Agent-based modeling and simulation, ABMS)方法进行仿真分析是支持其论证工作的有效途径。以分布式无中心节点网络化结构为基础,分析了该体系的结构和新型作战特点;设计了基于Agent的网络化防空导弹体系仿真框架,包括仿真实体类型及关系、实体交互框架、Agent内部结构以及行为规则;通过一个作战想定,详细分析了网络化结构下防空导弹体系的信息优势、决策优势和作战优势,并在相关方面提出建议。     

基于OOPN的高速铁路行车指挥信息交互过程建模

高速铁路行车指挥过程是一个多层次、涉及多系统的信息交互过程,目前的研究多侧重于局部系统的研究,对高铁行车指挥的全局控制具有一定的局限性。以信息交互过程为切入点对涉及该过程的行调子系统、列控子系统、计算机联锁子系统进行统一建模,并提出全局模型在建模及应用两方面的拓展方向,为高速铁路行车指挥过程的后续研究提供新的思路。论文基于面向对象的Petri网(Object-Orient Petri net,OOPN)建模方法建立高速铁路行车指挥信息交互过程模型并作出形式化定义。     

基于对象Petri网的军事信息服务组合与验证方法

在对军事信息服务的含义和特点进行分析的基础上,提出了基于对象Petri网的军事信息服务组合模型建模方法。该方法用位置与令牌的属性信息扩展了组合模型的语义表达能力,用开关控制函数解决了不确定活动的路径选择问题,用服务对象实现了层次化建模能力,改善了基本Petri网模型描述的不足之处。为保证模型的正确合理,还提出了由服务实现的有效性、服务交互的正确性和流程构造的合理性三者结合的模型分析方法。最后针对具体的应用案例,对该方法进行了实例分析。结果表明,该方法能满足军事信息服务组合模型构建的需要,并具备良好的描述与分析能力。     

武器装备效能分析中的信息优势评估建模方法研究

信息优势评估是武器装备效能评估的难点之一。对武器装备效能评估的重要组成部分——信息优势评估——的建模思想和方法进行了讨论、研究。首先依据信息论的基本理论，建立了知识增益和信息优势的数学表述；基于图论的思想建立了信息协同共享效果模型和网络复杂度模型；将信息系统评估与信息作战效能评估相结合，提出了武器装备信息优势的评估模型。     

不确定环境下战斗机采购效能评估模型

为了处理采购战斗机过程中存在的不确定信息, 首次将偏好规划理论引入到采购效能评估中. 先建立战斗机采购效能评估体系, 指标和偏好的不确定性用区间形式表示, 求解采用RICH法; 针对一些属性只有备选方案的序数信息的情况, 采用混合整数规划进行建模. 模型通过线性不等式与偏好规划方法进行集成. 最后, 通过实例验算表明该方法在不确定环境下的有效性.     

基于系统动力学的装备体系贡献率评估方法

装备体系贡献率评估对于装备体系建设至关重要。由于在研究不同装备对装备体系的影响时装备体系具有涌现性，从而使得评估装备体系贡献率变得困难。为此,在对装备体系结构与效能指标分析的基础上,对装备体系效能的涌现进行了分析,并利用系统动力学模型进行装备体系效能仿真评估,提出了装备贡献率评价方法。最后,通过导弹装备体系贡献率评估进行了案例分析,对所提方法进行了验证。本文基于系统动力学对装备体系贡献率进行定性定量结合的仿真分析方法，可以给装备体系贡献率评估提供借鉴。     

基于复杂网络的作战体系网络建模与优化研究

作战体系是研究信息化战争体系建模和体系对抗的基础,分析了信息化条件下作战体系的网络特性与形成机理,从静态隶属连接和动态交互连接出发建立了反映真实作战体系特性的网络描述模型,以增加网络收益和减小网络成本为优化目标,提出了一种作战体系网络连接优化控制方法,对比仿真分析了网络结构和动态特性对作战体系整体效能的影响规律,仿真结果验证了网络模型和优化方法的有效性,可为作战体系建模深入研究和体系结构整体优化提供理论指导。     

体系对抗仿真中体系效能分析初探

从体系对抗的角度研究战争或作战问题是应对军事变革的一种新思路。本文首先说明信息时代体系对抗仿真的必要性；然后论述系统效能度量分析的基本原理，从而引出体系效能度量分析原理；接着探讨用试探性建模与分析方法来对体系效能进行度量分析，提出一个分析框架；最后概要介绍用试探性建模与分析方法对一个战区级体系对抗模型进行体系效能分析的例子。     

基于ABMS的体系效能评估框架研究

分析了基于信息系统武器装备体系基本特征和仿真评估要求,研究了基于Agent建模仿真(Agent based modeling and simulation, ABMS)方法的体系效能仿真开发和评估过程,针对基于信息系统武器装备体系仿真评估的要求,建立了由体系效能评估准备、联合作战想定编辑、ABMS体系仿真引擎、作战过程表现及战果统计,以及体系效能综合评估等组成的体系效能评估技术参考框架,并通过开发相关系统验证了框架的合理性和实用性。     

基于多分辨率建模的坦克编队作战效能分析

针对装备体系效能分析中子系统效能难以聚合成为体系整体效能这一问题,提出采用多分辨率建模技术加以解决。参照装备体系的层次结构建立效能指标体系和多分辨率效能模型;运用作战能力指数法和作战毁伤评估作为武器装备子系统作战能力度量,在此基础上建立兰彻斯特方程作战模型;通过采集实体仿真数据进行参数估计,求解兰彻斯特方程,分析装备体系的整体作战效能。最后,通过团级坦克编队军事对抗仿真,分析其作战效能,结果表明该方法是可行的。     

基于功能依赖网的体系效能评估方法

建设与发展有效的装备体系需要依赖合理的效能评估方法。诸多评估方法在复杂依赖关系的量化分析上存在不足, 因此引入功能依赖网络分析(functional dependency network analysis, FDNA)法, 通过双依赖参数、分段线性模型等捕捉体系复杂依赖关系及其造成的级联效应。进而立足FDNA方法的优点, 突破其局限性, 提出基于作战环的功能依赖网络建模规范, 通过链路健康指数、综合依赖关键度、多系统冗余表决系统等调整、新增、完善效能聚合模型, 形成可捕捉和反映更广泛作战场景的扩展FDNA(extended FDNA, E-FDNA)方法。以海上防空反导体系为例, 通过与现有FDNA系列方法以及复杂网络方法在体系效能值、关键系统识别等方面的对比分析, 验证了E-FDNA方法的可行性和有效性, 为装备体系的效能评估提供了新方法。     

不同攻击策略下作战体系网络抗毁性研究

信息化条件下,作战体系网络抗毁性成为提升体系作战效能的重要研究内容。在分析作战体系网络结构以及常用抗毁性测度基础上,提出了基于自然连通度的复杂网络抗毁性测度;依据攻击方掌握信息程度的不同,将攻击策略分为随机攻击、恶意攻击和条件攻击策略3种,以及去点和去边两种攻击方式。在不同的攻击策略下,通过仿真分析探索了不同复杂网络结构与复杂网络抗毁性之间的规律。     

基于Sobol敏感性分析的装备体系保障效能评估

现代化作战都趋向于体系与体系间的对抗,装备体系保障能力已经成为影响装备体系作战能力的关键。为了定量衡量装备体系保障的效果,需要对装备体系保障效能进行科学的量化评估。首先进行装备体系保障能力分析,得出装备体系保障能力指标。其次,基于Sobol敏感性分析方法,对装备体系可用度进行敏感性分析,得到装备体系保障能力指标的重要程度。然后，基于Sobol敏感性分析，综合采用幂指数法提出装备体系保障效能评估方法。最后，通过多智能体仿真方法对某装备体系保障效能进行仿真评估,验证了所提方法有效性。     

基于时间Petri网的装备体系可靠性建模与仿真

针对装备体系规模大、层次多、成员彼此分离、不断演化的特点,以及体系可靠性预计与分配困难的问题,在充分研究体系内涵的基础上,结合美国国防部体系结构框架（Department of Defense Architecture Framework, DoDAF）和流程分析研究方法,提出了一种基于时间Petri网流程分析的装备体系可靠性建模与分析方法,详细分析了体系结构和使用流程的建模过程,构建了装备体系的可靠性计算模型。以某机场航空保障体系为例,说明了基于流程的体系可靠性建模分析的详细过程,通过ExSpect（Executable Specification Tool）仿真软件,得出了装备体系流程的执行时间和可靠度仿真结果。