基于仿真的探索性评估方法论

分析了复杂系统评估所面临的不确定性，阐述了复杂系统不确定性评估的现状，重点介绍了目前广泛应用的探索性分析的方法。在此基础上，从系统与体系两个评估层次的有机联系出发提出了一种基于仿真的探索性评估方法论，给出了基于仿真的探索性评估的过程模型。最后说明了本方法论的应用情况与未来的应用范畴。     

分布式虚拟环境下不确定性问题的探索性分析

针对复杂系统决策所面临的不确定性问题以及数据的离散性,提出了基于分布式虚拟环境的不确定性问题的协同探索性分析方法。对复杂产品设计方案和数据进行分析和处理,建立了仿真模型,用EONStudio和HLA构建了基于探索性分析的分布式体系结构。最后给出了复杂机构的方案设计实例,用动态仿真协同探索求解系统干涉的问题,对运动特性参数进行了探索性分析,再通过聚类分析得到合理结果。     

多机种油料加注系统设计的探索性分析与仿真

多机种综合保障基地油料加注系统设计,必须考虑战时复杂多变环境条件下不确定性因素的影响。采用探索性分析方法对具有涌现特点的多机种油料加注系统问题进行分析,对油料加注系统解析模型采用聚合抽象的方法建立探索性元模型,运用探索性分析平台analytica optimizer 对多机种综合保障基地油料加注系统进行探索性元模型仿真分析与实例求解,取得既能满足各项需求约束要求,又能适应各种不确定性因素影响的设计方案。解决了复杂环境条件下,多机种综合保障基地油料加注系统设计难题。为设计者设计复杂多变环境下的多机种综合保障基地油料加注系统提供了参考。     

支持探索性分析的主动元建模

建立高层低分辨率分析模型是探索性分析的关键，一般对低层高分辨率模型采用拟合、聚合的方法来建立高层低分辨率模型，仿真元建模是仿真模型中一种重要的拟合、聚合方法。主动元模型是在一般元建模的基础上，充分考虑使用系统已知的因果关系、物理机理、经验知识等来确定元模型形式，采用统计分析技术形成元模型的一种元模型生成方法，是一种基于因果推理技术与统计元模型技术的综合方法。主动元模型能比较好的表述系统机理、刻画系统关键部件、增强评估质量和在某种情况下提高拟合精度和外推能力，这种特性使得主动元模型能更好地支持在高层进行探索性分析。     

支持武器装备体系论证的探索性分析框架研究

武器装备体系论证评估属于宏观层次的决策分析问题,需要考虑复杂多变的环境和大量不确定因素的影响.探索性分析方法是一种将多种知识和方法结合起来的敏捷分析方法,针对武器装备宏观论证中面临的大量不确定性问题,提出了探索性分析框架.该框架从各种知识获取开始,包括探索性分析建模（以基于扩展影响图的分析建模和主动元建模为关键技术）,不确定性处理方法和实验分析方法,最终支持鲁棒决策,并且该框架在空军战役探索性分析中得到了初步应用.     

基于效能评估的复杂电磁环境探索性仿真方法

提出了基于效能评估的复杂电磁环境探索性仿真方法,该方法以利用精细的电磁对抗分析模型和构造基于复杂电磁环境不确定性Shannon概率熵测度的参数不确定空间为基础,采用可视化和探索性分析手段,从武器装备效能角度对复杂电磁环境问题进行了仿真分析研究;最后,结合雷达探测效能分析给出了一个应用该方法来刻画复杂电磁环境特征的应用示例.     

基于数据特征的仿真动态输出验证方法

为了解决考虑不确定性时仿真系统动态输出验证问题,提出一种基于数据特征的仿真系统动态输出验证方法。首先在给出数据特征度量模型集概念的基础上,定义了形状、位置、频谱3方面的差异特征度量模型;然后分别构建仿真系统输出和参考输出的标准序列,建立仿真系统和参考系统动态输出的数据特征矩阵;再者,应用基于核密度估计的改进贝叶斯因子法实现仿真系统动态输出统计特性的一致性度量,从而完成动态输出的验证;最后,通过实例应用对所提方法进行了验证。     

一种多分辨率仿真模型构建方法

针对人在回路仿真推演中高层级指挥员下达作战任务与仿真系统模型指令之间的分辨率鸿沟，提出了一种基于行为树的多分辨率模型构建方法。通过改进行为树语法，实现了低分辨率作战任务解聚为高分辨率仿真系统指令；通过设计嵌入行为树的决策模型，解决了模型指令执行过程中面临的资源不确定性、执行效果不确定性问题。设计了夺取制空权作战场景，验证该方法的有效性。     

基于不平稳假设的序贯近似建模方法

在工业设计中常涉及复杂、耗时的仿真,建立简单的近似模型可以简化分析和优化过程.元模型的构建和仿真试验的设计是其中的两个关键问题.针对元模型的构建,分析指出传统的基于平稳性假设的Kriging方法并不适合常见的不规则系统的建模,接着采用非线性映射方法,提出了一种基于不平稳假设的Kriging方法.实例说明:相对于传统的Kriging方法,该方法不仅可以建立精度较高的预测模型,而且对模型的预测不确定性的描述也更符合直观认识;针对计算机试验设计,提出了一种基于改进的Kriging方法的序贯准则,使得试验点序贯产生在不确定性大且距离现有试验点远的位置.算例表明:该序贯设计比一步设计效果好,能节约试验样本.     

虚拟角色不确定性规划建模研究

对被建模对象规划行为固有的不确定性建模可以让虚拟角色表现出不确定性行为,有助于提高虚拟角色的逼真度和可信度。以往的行为建模很少考虑虚拟角色的不确定性规划。对虚拟角色的不确定性规划建模进行了探索性研究。在不确定性函数的基础上给出了虚拟角色不确定性规划的概念。针对静态和动态不确定性规划分别给出了相关的建模方法。指出了不确定性规划建模存在的抖动问题,并设计了基于抖动阈值和备选计划集大小的防抖动方法。最后以虚拟坦克行为仿真验证了方法的可行性和有效性。     

企业联盟投资策略模糊决策分析

针对两个互补型企业构成的企业联盟,同时考虑企业相关性和鼓励投资的激励措施,提出一种投资决策模型;应用模糊优化技术对该投资策略进行决策分析,由此确定了企业联盟获得最大总利润的最优投资策略;实例分析证明了该方法的有效性.是企业联盟确定投资和利润分成可以借鉴的决策方案.     

基于反馈证据冲突度的概率转换

概率转换是不确定推理中的有效决策方法之一。首先,对现有概率转换公式进行分析,给出两类统一的概率转换公式。针对现有概率转换公式的给出过程较为主观,概率转换方法缺乏严密性的缺陷,提出基于反馈证据冲突度的概率转换方法。再利用遗传算法,求解最小反馈证据冲突度的转换概率。最后,将本文概率转换方法与现有的概率转换方法进行比较,结合仿真分析表明所提方法的有效性。     

施工进度计划柔性网络仿真的不确定性研究

工程施工中应用柔性网络计算机仿真突破了传统的PERT只考虑单一关键线路的限制以及工序的持续时间均服从β分布的假定,也使得仿真工期与关键线路都具有了不确定性.一次仿真结果只相当于对系统模型的一次抽样,缺乏代表性.将网络计划仿真技术与风险分析技术结合起来,采用统计分析的方法确定仿真运行次数,对实际系统大量的动态仿真工期进行完工概率与风险分析,用"工序关键度"表征关键线路的概率分布结果,能够较好的描述施工进度计划的不确定性,为施工管理与决策提供更多的信息.     

基于仿真模型的鲁棒协同优化方法研究

复杂产品往往由多个子系统通过复杂的耦合方式组成.针对复杂产品的多学科鲁棒设计优化技术已得到广泛应用.为了使用仿真模型进行多学科鲁棒设计优化,提出了SUA-RCO和DRS-RCO两种方法.在SUA-RCO方法中,仿真模型首先被拟合为近似的数学模型,然后利用近似数学模型进行RCO计算.系统的不确定性由SUA方法进行计算.为了解决大参数方差问题,DRS-RCO方法将仿真模型近似拟合为双响应面形式,分别使用两个响应面来拟合均值和方差.然后,进行协同优化计算.     

声速不确定条件下的运动水下航行器自定位

传统利用水下声学定位系统的航行器自定位存在两方面问题, 一方面没有考虑测量周期内航行器的运动, 另一方面没有考虑水声声速的不确定。为解决上述问题, 构建了航行器运动状态下的时间测量定位模型, 并对声速不确定性进行建模。分别推导了基于加权最小二乘的运动航行器定位方法和基于最大似然估计的声速更新方法。利用所提模型和时间测量, 不仅可以估计航行器位置, 还可以更新声速。仿真结果验证了本文所提方法在各种参数设置下均优于现有方法, 并且在时间测量噪声不大时可以达到克拉美罗下界(Cramer-Rao lower bound, CRLB), 在时间误差不大时, 声速更新结果显著提高。     

基于EA流程图的指挥流程信息可视化方法

针对传统的基于线性列表可视化显示方式难以满足高效指挥流程监控与评估要求的问题,提出和实现了一种基于事件行动(event action,EA)流程图的指挥流程信息可视化方法。首先,基于可视化显示内容与形式的军事需求,提出了一种EA流程图模型;其次,建立了指挥内容军事概念模板,实现了非结构化基础数据到结构化指挥行动信息的转换,基于指挥流程规则知识比对方法,实现了按照指挥目标任务分类的指挥事件信息生成,形成了从数据到EA流程图映射的方法过程;最后,以装甲机械化部队作战指挥仿真训练为应用案例,设计实现了指挥流程信息可视化系统,对提出方法的可行性和有效性进行了验证。     

基于预测模型的虚拟试验灵敏度分析

虚拟试验灵敏度分析技术研究虚拟试验输入参数不确定性对输出结果不确定性的影响程度,进而确定某些输入参数需引起重点关注.针对包含运行耗时仿真模型的虚拟试验,以概率分布描述输入参数不确定性,方差作为灵敏度指标,结合试验设计方法与贝叶斯理论建立虚拟试验预测模型,基于预测模型推导灵敏度指数后验均值的分布函数.测试算例表明本文提出的灵敏度分析方法大大减少仿真模型运行次数,效率较高.     

基于确信可靠度的可靠性评价方法

提出了一种基于确信可靠度的可靠性评价方法。确信可靠度是一种综合考虑了设计裕量、固有不确定性以及认知不确定性三方面因素对可靠性的影响的可靠性度量指标,适用于度量认知不确定性影响下产品的可靠性水平。首先,提出了基于产品故障模式及影响分析(failure mode and effects analysis, FMEA)工作应用效果的认知不确定因子确定方法;然后,给出了综合考虑设计裕量、固有不确定因子与认知不确定因子的确信可靠度评价方法;最后,以某电源电路为例,对所提出的方法进行了演示验证。结果显示,认知不确定性的存在会降低人们对产品可靠程度的预期。     

舰载软杀伤仿真中不确定性分析

舰载软杀伤仿真系统中,不可避免地存在不确定性因素,分析不确定性是利用仿真系统进行效能评估的关键。因此,研究了Bootstrap方法和Bayes方法在参数不确定性和随机不确定性定量分析中的理论知识,介绍了软杀伤仿真中反舰导弹捕捉目标的数学模型,并把两种方法应用到舰载软杀伤仿真系统。通过仿真结果比较,Bayes方法的估值精度高,算法简单,计算速度快,Bayes方法是分析不确定性的有效方法。     

基于不确定性分析技术的两种水质模型率定方法比较

以澳门南湾湖为例,对一个小型湖泊水质模拟模型的基本结构功能进行了描述.并且在进行水质模拟过程中,比较了两种用于参数率定的不确定性分析算法,讨论了参数不确定性,以及传递到计算结果中对水质模拟的不确定性影响.