【摘 要】
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体系架构评价和选择是体系架构设计的核心,是武器装备体系论证的重要组成,是实现体系联合作战能力的起点。然而,体系的交互复杂性和不确定性给体系架构的评价和选择带来了较大的挑战。因此,亟需提出能捕捉体系特征的评价方法,以筛选较优的体系架构,为装备体系正向建设提供有力的支持。本文采用基于模型的系统工程思想,以美国国防部体系架构框架为标准构建体系架构模型。为了实现多维度的架构评价,提出能力-风险-成本多属性
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体系架构评价和选择是体系架构设计的核心,是武器装备体系论证的重要组成,是实现体系联合作战能力的起点。然而,体系的交互复杂性和不确定性给体系架构的评价和选择带来了较大的挑战。因此,亟需提出能捕捉体系特征的评价方法,以筛选较优的体系架构,为装备体系正向建设提供有力的支持。本文采用基于模型的系统工程思想,以美国国防部体系架构框架为标准构建体系架构模型。为了实现多维度的架构评价,提出能力-风险-成本多属性综合评价方法。针对体系内组件系统间的复杂、非线性依赖关系,引入功能依赖网络分析方法进行能力评估;针对体系极端场景风险带来的损失,引入条件风险价值模型;针对系统工程全流程成本的缺失,引入构造式系统工程造价模型。在此基础上,基于元模型和语义匹配,实现基于模型的体系架构多属性综合评价。为了完善和优化体系架构模型,进一步提出基于多属性权衡空间探索的分步式优化设计流程,由此构建候选方案的多属性权衡空间。考虑到权衡空间的智能探索需求,通过构建多目标优化数学模型,采用启发式算法开展智能寻优,辅助筛选较优的体系架构方案,支撑体系架构模型的构建与完善。在上述工作的基础上,本文以海上防空反导体系为例,依照提出的框架思路,构建体系架构方案的多目标优化模型,并利用非支配排序遗传算法进行求解,分析Pareto解集上的较优方案,为作战体系的构建提供辅助决策,验证了本文所提方法的可行性和有效性。
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