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体系(System of Systems,SoS)和体系对抗是目前国防和军事系统研究领域中的热点。构建可生存性强的武器装备体系是国防安全领域体系建设和体系工程研究亟待解决的问题。开展体系可生存性研究和权衡空间探索,是当前体系方案设计和评估的重要议题,具有一定的研究意义。 本文在多属性权衡空间探索(Multi-Attribute Tradespace Exploration,MATE)的基础上探讨了体系可生存性的权衡空间分析方法,在成千上万的概念设计方案中对体系的效能、成本和可生存性进行权衡。针对体系可生存性的权衡空间分析主要研究了以下两个方面:一是提出一种基于体系结构可执行模型出现图的邻接矩阵和可达矩阵求解功能依赖网络分析(Functional Dependency Network Analysis,FDNA)中依赖强度和依赖关键度参数的方法,并给出了定量求解公式,弥补当前功能依赖网络分析应用研究中的不足。二是在MATE的基础上探讨了体系可生存性的权衡空间,通过功能依赖网络分析法评估体系的效能以改进原有的效用函数聚合;通过增加模糊帕累托前沿以增大决策者的备选方案集;根据体系可生存性概念提出可生存性的三个评估指标以评估干扰环境对体系可生存性的影响。 本文以海基弹道导弹防御体系(Sea-based ballistic missile defense,SBMD)为例,研究体系结构方案设计及评估,对我国海基拦截体系有一定的参考意义。首先构建了该体系的DoDAF视图模型和Petri网可执行模型,然后根据提出的功能依赖网络参数获取法仿真计算体系各设计方案的效能,得到三维的效能-成本-可生存性权衡空间,并找到权衡空间的帕累托前沿,为决策者提供较优的设计方案集。本文研究工作中提出的功能依赖网络参数获取法和体系可生存性的权衡空间分析,为体系的方案设计和评估提供新的方法。