复杂系统多主体仿真方法论

多主体仿真是研究复杂系统的重要方法,但缺乏规范的方法论.总结了多主体仿真的基本假设和技术特点,指出其本质特征是采用多主体视角建立系统的概念模型.根据多主体仿真的目的和特点提出了一种多主体仿真方法论,讨论了在概念模型建立、仿真模型建立、模型校核与验证等环节的特点.最后指出多主体仿真在适用性判据、建立微观-宏观联系、模型有效性验证方面尚存在的问题.     

作战智能体模型研究

战争是典型的复杂自适应系统，基于Agent的仿真是分析复杂系统的一种新方法。介绍了Agent、多Agent系统以及基于Agent的仿真的基本概念。以作战仿真为背景，介绍了作战智能体的模型设计，讨论了基于智能体的仿真方法的特点，最后对将来的研究工作进行了展望。     

基于主体的股市模型及其复杂动力行为

股票市场的许多复杂现象是传统金融理论所不能解释的.本文根据复杂经济系统思想建立了一个随机多主体股市模型,并综合利用数理分析和计算机模拟的方法对其进行研究.研究发现:受交易主体模仿感染倾向、价格追踪倾向和策略转移倾向等因素影响,模型呈现出基础价值均衡、非基础价值均衡、周期和混沌等市场形态;计算机模拟再现并解释了股市普遍存在的特征性事实.     

企业网络知识系统仿真研究综述

知识系统是知识及其活动和相关要素构成的复杂自适应系统.企业内部的知识系统涉及到不同的部门与成员,构成一个复杂网络;而企业网络中的知识系统则涉及到数量庞大的不同主体,构成一个复杂度更高的知识网络.由于网络自身的复杂性,知识系统表现出非线性特征,因此仿真方法在知识系统研究中日益得到广泛应用.在对中英文主要期刊中的知识系统研究文献进行统计分析的基础上,着重介绍了仿真方法在知识系统研究中的应用领城、研究成果与相关技术,最后总结了该领域的研究现状并探讨了未来的研究方向.     

基于Agent组织的作战模拟

基于Agent的建模方法是一种自底向上、综合的建模方法，是通过微观细节和规则研究宏观现象和模式的独特的研究方法，是一种研究复杂适应系统十分有效的工具。把作战系统视为一个复杂适应系统，将Agent组织理论应用于作战模拟，通过Agent在底层的交互作用来研究作战系统的涌现行为。在建模过程中，主要从作战单元Agent组织的角色的定义、静态结构建模和动态行为建模三个方面对作战系统进行建模。其研究结果表明基于Agent组织的作战模拟有助于揭示作战行为的本质特征和演化规律。     

基于CAS的元胞主体协同博弈分析

将复杂适应系统的主体适应机制引入元胞自动机的网格动力学模型,以基于复杂适应系统的多主体联动博弈行为为研究对象,将预测行为、自动修正能力赋予元胞主体,创新地提出了一种解决多方协同博弈的方法,通过构建博弈规则模型和状态转移方程不断修正局部均衡从而达到具有协同机制的全局均衡,并通过基于SWARM构架的仿真为进一步探究复杂系统内群体的行为决策和演化机制提供了模拟平台。模型分析有效地获取和计量系统中主体的行为由于适应性而具备的涌现机制。     

基于Swarm的供应链运作模型的仿真研究

供应链是一类复杂适应系统,目前基于多主体的供应链仿真研究仅局限于局部问题,缺乏对供应链运作流程全方位的描述和仿真实现.以供应链运作参考模型为蓝本,采用前期研究成果所提出的一种基于高级Petri网的多主体建模方法,建立基于Swarm的供应链运作模型,能够有效地描述供应链主体结构、主体间的各种业务处理活动,涵盖采购、生产、配送和计划四个流程,以及资源分配、市场竞争等行为.并且提供了与主体类图之间映射的有效途径,为基于Swarm的仿真系统程序的设计奠定了良好基础,为研究供应链结构演化规律提供支持.     

基于CAS 范式的流域水资源配置与管理及建模仿真

针对传统水资源配置与管理理论和方法的局限性,借鉴和引入复杂适应系统理论,将流域水资源系统看成是由若干个(种)相对独立的自主实体(主体)构成的一个合作共生网络体系.提出基于复杂适应系统理论的流域水资源配置与管理的新理念,及研究框架体系.结合洪汝河流域舞钢的实际,在SWARM平台上建立仿真实验系统,提出简化的仿真模型,仿真结果验证了理论的合理性.     

新一代作战仿真面临的技术挑战

作战系统是一种典型的复杂巨系统 ,目前其相应的仿真技术还远远不能满足它的军事需求。本文首先分析了作战仿真对象系统本身的复杂性 ,进而从军事需求的角度阐述了当前作战仿真应用中存在的主要问题 ,从技术发展的角度提出了未来作战仿真面临的技术挑战 ,为后续研究指明了方向。     

企业组织演化的多主体建模与仿真

为了探索企业成员和需求资源等大量微观主体之间的非线性作用对宏观企业组织生长演化过程的影响,从复杂适应系统理论的角度分析企业组织生长演化的复杂适应性特征,运用多主体建模方法,以个体行为为切入点,构造企业组织演化的多主体模型,并利用SWARM平台模拟在动态环境下企业组织的形成、生长和发展等过程,探讨了行为个体、需求资源和企业组织的相互作用和相互影响.实验结果表明正是微观个体的主动性和适应性导致了企业组织的形成、繁荣、衰落等复杂适应系统的现象,也进一步说明应用基于主体的建模方法研究企业组织这个复杂系统对提高企业组织的适应性和竞争力有实际意义上的指导作用.     

基于HLA的潜艇分布式作战仿真系统改造研究

潜艇分布式作战仿真系统是为作战系统开发、调试及验证提供较真实作战环境的大规模仿真系统。随着技术发展，如何将其改造成基于HLA，成为摆在人们面前的一个迫切问题。本文研究了基于HLA的改造方法，包括改造方案及关键技术。通过将原有基于UDP/IP的CAPI通讯接口替换为基于HLA的CAPI通讯接口，以及基于普通PC和地理信息系统Mapx开发全新导演台，成功实现了基于HLA的潜艇分布式作战仿真系统改造。     

多机空战仿真分布式智能决策支持系统设计

在对现代空战领域存在的非结构决策问题分析的基础上,按照飞行员空战的决策机理,将多Agent概念引入多机空战决策领域.运用分布式人工智能的建模方法,按决策的内容初步设计了情报决策Agent、单机自主战术决策Agent和协同决策Agent,并对多机空战仿真分布式智能决策支持系统的分布结构、运行过程以及通讯方式进行了概念性探讨.     

多平台分布式协同作战下基于MPC-MAS的指挥控制模型设计

在瞬息万变的网络化体系作战环境中,如何准确、及时地提取有用信息并作出决策,有效应对实际作战中作战效益低、资源损耗大、作战时间长等问题一直是研究的热点之一。本文以多平台协同完成对来袭目标的拦截任务为背景,提出了一种多平台分布式协同作战下基于模型预测控制(model prediction control, MPC)和多智能体系统(multi-agent system, MAS)的指挥控制系统模型。通过引入分布式多平台协同的模型概念,使各平台之间实现完全信息共享,并且采用全局分布-局部集中的决策结构,设计了分布式指挥控制的协同模型框架,选定蒙特卡罗方法进行仿真实验对比。实验结果证明了该模型具有收敛性好、误差低、损失值低等优点,可以高效地解决分布式环境下协同作战的指挥控制模型构建问题。     

基于ABMS的飞机拦截作战效能评估方法

研究了采用基于agent的建模与仿真(agent based modeling and simulation, ABMS)进行飞机拦截作战效能评估的方法。针对拦截作战的特点,提出了一种基于信息过程、以任务状态机为核心的agent模型结构。在此结构下,提出了信息域映射agent的概念以及基于此概念进行传感器探测与跟踪建模的方法,并给出了雷达探测与跟踪的通用模型。针对两类典型拦截作战情形进行了仿真和参数影响分析,验证了方法的合理性和有效性。分析结果表明,在单机作战、多机平台中心战和多机网络化作战3种不同作战模式下,飞机性能对效能的影响方式存在一定差异。     

有人/无人作战智能体分布式协同目标分配方法

有人作战智能体（manned combat agent, MCA）控制无人作战智能体（unmanned combat agent, UCA）的分布式目标分配是MCA/UCA协同作战的重要内容之一。结合设想的MCA/UCA混合编队结构和功能,建立了有限控制下的分布式协同目标分配模型。提出通信结构、信息结构和协同机制三维一体的模型求解策略,以合同网协议作为协同机制基本框架,分别对合同网的目标选择策略、招标策略、投标策略、中标策略进行扩展,可有效在多个编组之间进行目标到UCA及其所隶属的MCA的协同目标分配。针对想定案例进行了仿真计算,结果表明该方法能以牺牲少量计算时间为代价,以较少的通信量得到了较高质量的解。     

基于信息熵的复杂作战网络动态演化研究

网络中心战、分布式和分散式指挥控制逐渐替代传统的以平台为中心的作战形态和集中式指挥控制,信息成为一种作战能力。结合新型信息化武器装备体系作战环,构建了基于信息熵的复杂作战网络模型,提出了信息化武器装备体系作战能力的度量方法。以提高作战能力作为网络演化动力,设计了复杂作战网络的动态演化规则,构建了择优演化和随机演化2种作战网络演化模型。结合典型信息化武器装备体系作战案例,对其作战网络动态演化进行分析,揭示了复杂武器装备体系整体作战能力与武器装备单元微观变化之间的规律,为信息化武器装备体系作战效能设计与优化提供理论依据。     

基于EAS+MADRL的多无人车体系效能评估方法研究

无人作战开始步入现代战争舞台, 多无人车(multi unmanned ground vehicle, MUGV) 协同作战将成为未来陆上作战的主要样式。体系效能评估是装备论证和战法研究的核心问题, 针对MUGV体系效能评估问题, 建立了一套以自主学习算法为基础的探索性仿真分析方法。将MUGV对抗过程建模为零和随机博弈(zero sum stochastic game, ZSG)模型, 通过使用多智能体深度强化学习类方法(multi agent deep reinforcement learning, MADRL)探索在不同对方无人车规模条件下, ZSG模型的纳什均衡解, 分析纳什均衡条件下参战双方胜率, 作战时长等约束, 完成MUGV体系作战效能评估, 并在最后给出了MUGV体系效能评估应用示例, 从而建立了更可信、可用的体系效能评估方法。     

基于HLA的潜艇作战仿真平台设计与实现

建立了集潜艇装备仿真、反潜CGF仿真、武器对抗仿真、海洋环境仿真为一体的潜艇作战模型体系,采用HLA仿真体系结构构建了完整的潜艇作战分布式仿真平台,系统提供有效的仿真数据收集、存储及分析功能,可以在＂虚拟战场环境＂中开展对抗条件下的潜艇作战效能评估、作战使用方法研究等工作,系统通过扩展接口可与其他非HLA仿真系统互连从而扩展了研究范围。

Abstract：

A comprehensive simulation model framework was established,which included equipment models,anti-submarine forces model,weapon counterwork model,ocean environment model. A HLA-based distributed simulation system for submarine warfare was built to form a virtual ocean combat space,in which research works could be carried out by the means of counterwork simulation. This system provides the functions of simulation data collect,access and analysis,also this system can interlink with other non HLA systems through extension interface.     

基于ABFCM模型框架的UCAV自主攻击决策

为发挥无人作战飞机(unmanned combat aerial vehicle, UCAV)的决策自主性、减轻UCAV操作员的任务负担,基于智能体模糊认知图(agent based fuzzy cognitive map, ABFCM)模型框架,设计了包含信息处理、决策推理和人机交互的三层次UCAV自主攻击决策系统ABFCM模型。该模型将UCAV自主攻击决策内容合理地分解在不同层次和功能的Agent中,在分别建立各Agent因果推理模型的基础上,实现了合理有序地组织整个决策推理行为。通过仿真分析,验证了所建模型的合理性和可行性,同时也表明该自主攻击决策模型将有助于UCAV适应未来复杂的战场环境,提升监督控制模式下的自主作战能力。     

论武器系统作战效能的评定

研制任何新的武器系统,都需要通过系统分析造出最优方案。而如何评定武器系统的作战效能则是十分关键的一环。本文讨论了武器系统作战效能的理论,论述了武器系统作战效能评定的基本方法与过程,着重论述了如何运用武器系统的效能模型求解系统效能值。此文不同于一般的论述,含有较多的个人见解,特别具有参考价值的是:针对当前武器系统众多分析人员求解系统效能值时所感觉的难点,作者经过分析,推出了求系统效能值的关键是在于能力向量的求解,并且提出了求解系统能力向量的具体方法和系统状态的简化,从而为系统的效能评定和效能-费用分析的实际应用创造了新的较好的条件。文中的研究以导弹武器系统为例,最后还有实例。