武器裝備體系能力指標(biāo)的探索性分析與設(shè)計

前言

　　能力指標(biāo)包括了性能指標(biāo)和效能指標(biāo)，能力指標(biāo)是系統(tǒng)功能的一種量化度量。系統(tǒng)的開發(fā)不僅要使其實現(xiàn)相應(yīng)的功能，而且還要具有一定的能力。這種能力也就是對相關(guān)功能執(zhí)行狀況的要求。例如，對某計算設(shè)備，單有計算的功能還是不夠的，而且還要有一定的計算效率，這也是計算能力指標(biāo)之一。有效的系統(tǒng)能力指標(biāo)的分析與設(shè)計是建設(shè)高效能系統(tǒng)的一個前提條件，在系統(tǒng)建設(shè)的各個階段都需要對其進行能力指標(biāo)的分析與設(shè)計。由于技術(shù)水平與費用，時間的限制，系統(tǒng)的能力是不可能無限制地提高的，因此，系統(tǒng)開發(fā)當(dāng)中，必須要有一套有效的系統(tǒng)能力分析與設(shè)計方法來指導(dǎo)系統(tǒng)的開發(fā)。系統(tǒng)能力指標(biāo)的分析設(shè)計通常包括能力指標(biāo)有效性分析、能力指標(biāo)的不確定性分析（靈敏性，穩(wěn)定性，模糊性）、能力指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性分析以及能力指標(biāo)的設(shè)計問題。這些類型的分析與設(shè)計問題對指導(dǎo)系統(tǒng)的開發(fā)有著重要的意義，也是系統(tǒng)工程領(lǐng)域內(nèi)的重要研究問題?！　《嗄陙?，許多學(xué)者致力于系統(tǒng)能力分析與設(shè)計方法的研究，尤其在系統(tǒng)能力的有效性分析（效能分析）取得了不少有影響的成果。例如，ADC模型、層次分析法、SEA方法、模糊評價與規(guī)劃等。這些方法簡潔明了，可操作性強，因此得到了廣泛的應(yīng)用。然而由于實際系統(tǒng)具有復(fù)雜性，使得有些方法的實際運用效果受到了影響，因此，學(xué)術(shù)界探索新方法的研究也一直沒有停止過。

內(nèi)容概要

本書分為7章。其主要內(nèi)容如下：    第1章介紹武器裝備體系的背景問題、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，體系(系統(tǒng))能力指標(biāo)的一般性問題，以及能力指標(biāo)預(yù)處理的一些方法；第2章系統(tǒng)地論述了探索性分析方法的一些關(guān)鍵要素；第3章論述了一種在連續(xù)能力空間中進行能力探索分析與設(shè)計的方法——單調(diào)能力空間方法，其中包括了相關(guān)概念、相關(guān)模型與算法等；第4章論述了基于能力空間的能力需求分析，有效性分析，不確定性分析、關(guān)聯(lián)性分析以及能力規(guī)劃等模型與算法；第5章運用單調(diào)能力空間方法于防空體系的能力分析論證與戰(zhàn)區(qū)導(dǎo)彈武器體系的能力規(guī)劃設(shè)計；第6章論述了在離散能力空間中的一些能力探索性分析方法，如能力需求的計算探索、多維能力數(shù)據(jù)的分析、能力空間的拉丁方優(yōu)化探索技術(shù)、kriging預(yù)測、篩選技術(shù)。第7章歸納梳理了本書的主要內(nèi)容，并提出某些需要拓展與深入分析的領(lǐng)域。

作者簡介

胡劍文，1975年7月生，江西景德鎮(zhèn)人，副教授，國防科技大學(xué)C4ISR技術(shù)國防科技國家重點實驗室客座研究員。中國計算機學(xué)會高級會員，國家自然科學(xué)基金委項目同行評議人。主要研究領(lǐng)域：作戰(zhàn)仿真實驗的基礎(chǔ)理論、系統(tǒng)能力工程。主持國家自然科學(xué)基金課題2項，參與國家與軍隊重點基金課題多項。在《IEEE TRANS ON系統(tǒng)，人，控制論PARTA》、《中同科學(xué)》等國內(nèi)外雜志與會議上發(fā)表論文四十余篇，其中十余篇進入SCI、EI檢索。

書籍目錄

第1章　緒論  1.1  問題背景    1.1.1  從武器裝備系統(tǒng)工程到武器裝備體系工程    1.1.2　從效能評估到能力指標(biāo)的分析與設(shè)計    1.1.3　從傳統(tǒng)分析策略到探索性分析策略  1.2　能力指標(biāo)分析與設(shè)計概述    1.2.1　功能、性能、效能、能力、潛能參數(shù)幾個基本概念的辨析    1.2.2  復(fù)雜系統(tǒng)能力指標(biāo)分析與設(shè)計的主要困難    1.2.3  復(fù)雜系統(tǒng)能力指標(biāo)分析與設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題    1.3  能力指標(biāo)的預(yù)處理    1.3.1　能力指標(biāo)的選取原則    1.3.2　能力指標(biāo)的類型及其規(guī)范量化方法    1.3.3　能力指標(biāo)縮減技術(shù)    1.3.4　不確定性指標(biāo)分布的確定  1.4　國內(nèi)外研究現(xiàn)狀    1.4.1　探索性分析方法的研究    1.4.2　能力指標(biāo)分析與設(shè)計的一般性方法第2章　探索性分析方法  2.1　基本概念與背景  2.2　探索性分析的類型  2.3　探索性分析方法的主要過程  2.4　主要困難及其關(guān)鍵技術(shù)  2.5　探索性分析框架  2.6　探索性分析方法與傳統(tǒng)分析方法的區(qū)別第3章　連續(xù)能力空間的探索性分析與設(shè)計方法：單調(diào)能力空間方法  3.1  復(fù)雜系統(tǒng)觀對系統(tǒng)能力分析與設(shè)計的啟示  3.2　單調(diào)能力空間的公設(shè)與基本概念  3.3　單調(diào)能力空間中分析問題的類型  3.4　單調(diào)能力指標(biāo)需求軌跡的生成算法    3.4.1　相關(guān)概念    3.4.2　算法步驟    3.4.3　算法的深入探討    3.4.4　一個簡例  3.5　基于單個需求軌跡的運算    3.5.1  快速判斷點是否在需求軌跡內(nèi)的算法      3.5.2　需求軌跡點中某一維距離能力需求軌跡超面的距離    3.5.3　能力需求軌跡的特征向量的求解    3.5.4　需求軌跡切片運算  3.6  多個需求軌跡間的集合運算    3.6.1　多個需求軌跡的交運算    3.6.2　需求軌跡之間的合成運算  3.7　軌跡交區(qū)域的優(yōu)化蒙特卡羅積分運算第4章　基于單調(diào)能力空間的能力指標(biāo)分析與設(shè)計  4.1  能力指標(biāo)的有效性分析  4.2　能力指標(biāo)的不確定性分析    4.2.1　靈敏度分析    4.2.2　穩(wěn)定性分析　……第5章　基于單調(diào)能力空間方法的武器裝備體系能力論證分析第6章　離散能力空間的能力指標(biāo)探索性分析方法第7章　總結(jié)與展望參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　武器裝備體系能力指標(biāo)是執(zhí)行某些功能的量化標(biāo)度，如某防空體系的能力指標(biāo)包括決策延遲、射擊精度等。這些指標(biāo)就是對應(yīng)某些功能運轉(zhuǎn)的量化標(biāo)度。體系（系統(tǒng)）分析與設(shè)計人員不僅要讓系統(tǒng)能夠完成相應(yīng)的功能，而且完成這些功能也應(yīng)滿足一定的條件。如上述防空體系僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)輔助決策還是不夠的，而且其決策延遲還要小于某個值等。然而，由于技術(shù)水平與經(jīng)費，時間條件等限制系統(tǒng)能力指標(biāo)不可能無限提高，所以，需要一套有效的分析與設(shè)計方法來分析設(shè)計這些指標(biāo)?！　∪绾卧谖淦餮b備論證當(dāng)中分析與設(shè)計這些指標(biāo)是本書研究的主要內(nèi)容，其對武器裝備開發(fā)建設(shè)的成敗有著重要的影響，也是系統(tǒng)工程領(lǐng)域中的一項重要的研究內(nèi)容?！　?.1　問題背景　　1.1.1　從武器裝備系統(tǒng)工程到武器裝備體系工程　　1.武器裝備體系的基本概念　　體系（System of Systems，S2）本質(zhì)上是一個復(fù)雜系統(tǒng)，它強調(diào)各系統(tǒng)的合成，具有以下幾個特性：　?。?）體系由多個相對獨立研制開發(fā)的系統(tǒng)構(gòu)成。

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