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【摘 要】随着计算机仿真技术的发展及其在军事领域的应用，仿真已成为防空兵作战相关问题研究的重要手段，本文介绍了EBI相关概念，对防空兵作战仿真建模进行分析，建立了EBI仿真建模框架，设计了EBI建模流程，为设计开发基于EBI的仿真建模软件提供了理论依据。
【关键词】EBI 仿真建模 粒度 二次建模
随着计算机仿真技术的发展及其在军事领域的应用，仿真已成为防空兵作战相关问题研究的重要手段。然而，由于缺乏统一的模型体系结构和仿真数据协议，导致作战仿真模型难以重用、仿真系统难以兼容，造成资源浪费。本文以EBI仿真建模理论为基础，对EBI建模方法进行研究。
EBI（Entity（实体），Behavior（行为），Interaction（交互））是指从高层上对建模内容及相关方法进行抽象，将描述的内容归结为实体、行为和交互三方面进行建模，是一种以实体为核心的体系建模方法。
一、EBI相关概念介绍
（一）实体（Entity）
在仿真系统中，实体是可以被仿真系统单独辨识的系统组成，用系统学的术语来说就是系统边界内的对象。在仿真建模人员看来，实际系统就是相互间存在一定关系的实体集合，实体间的相互联系和作用产生系统特定的行为[6]75。
（二）行为（Behavior）
行为是一个广义的说法，包括实体可以执行或发出的任何动作、行动或任务过程；行为也可以称为行动。在战争系统空间中，战争实体的行为决定了战争系统的演化。
（三）交互（Interaction）
交互也称为相互作用效果，是由一个实体产生的作用于另一个或多个实体的一组影响因素。
二、仿真建模分析
（一）对抗领域分析
信息化条件下的防空兵作战与传统的防空兵作戰相比发生了极大的变化，这些变化主要反映在防空兵作战过程中敌我双方对抗的三个领域：物理域、信息域和认知域。
物理域是地空对抗双方进行作战的物理空间；是作战双方企图影响的态势存在的领域。物理域主要包括作战人员、武器装备、战场环境等。
信息域是信息存在的领域；是信息化条件下防空兵作战地空对抗的重要领域。信息域主要包括空情信息通报、指挥命令信息下达、执行情况信息上报等。作战双方所实施的信息生成、采集、处理、传输、共享和信息干扰等信息活动都发生该领域。
认知域是指挥决策存在的领域；是作战双方指挥员指挥才能对抗的重要领域。认知域主要包括态势感知、经验积累、协同决策等。
（二）域映射分析
仿真建模需要将物理域、信息域和认知域分别映射到仿真领域进行建模。其中，物理域主要对实体、环境等建模仿真；信息域主要对信息、信息流程和信息系统等建模仿真；认知域主要对指挥控制和指挥决策等建模仿真。防空兵作战领域仿真建模映射关系如图1所示：
对三个领域的仿真建模不是完全分开的，它们之间是紧密联系的：物理域中的实体、环境信息是由作战双方的情报、监视、侦察等信息系统转变成信息为指挥员所用；同时，指挥员及其指挥机构通过对信息的分析和理解，经过决策形成指挥决策信息对本方的作战实体实施指挥控制。
（三）建模内容抽象分析
将仿真领域建模内容抽象为实体、行为和交互三个方面来建模：将仿真领域中需要独立辨识的一切主体和客体都看作实体，通过特征实体的属性与参数反映作战体系的状态；将实体的动作和行动分解、抽象成特征行为，通过行为执行影响行为实体的属性，使实体“活”起来，表现作战体系的动态性；实体与实体之间的相互作用以交互的方式传达，将一个实体的行为对其他实体的作用效果和结果通过交互反映出来，交互是实体之间的纽带，也是作战体系对抗性表现的关键。可以说EBI建模中实体、行为和交互建模是紧密联系的，脱离任何一个方面都难以有效描述作战体系的运行规律。
三、EBI仿真建模
（一）EBI仿真建模框架
相比传统的仿真建模框架，EBI建模思想更加强调对信息化条件下的防空兵作战中资讯领域和认知领域的描述，突出了仿真实体的行为建模，并通过实体之间的交互去影响实体状态实现体系对抗的效果。EBI建模框架如图2所示。
（二）基于EBI的二次建模方法
借鉴面向对象建模中类的概念，在第一次实体建模时，抽象出实体类，建立实体类模型；在第二次实体建模时，根据具体实体的特征，建立实例实体模型。在第一次行为建模时，采用插件形式开发各种类型的行为模型，降低模型的耦合度，便于各类实体调用；在第二次行为建模时，根据实体作战行为仿真的需要，选择相应的行为模型并设置其调用时机，实现实体行为的自适应性。将实体与实体之间的作用关系区分为信息关联和物理关联等两种情况，便于实体之间的复杂关系的梳理和作用效果的描述，降低交互建模的难度。
采用基于EBI的二次建模方法既提高了第一次建模的通用性，又使第二次建模具有很强的针对性，能大幅度提高作战仿真模型开发效率和速度，有效降低仿真模型的开发与维护成本。
（三）EBI仿真建模步骤
根据EBI建模思想和建模方法，本文将EBI仿真建模流程确定为以下几步：
1.设计抽象实体模型，确定抽象实体之间的继承关系
全面分析、梳理组成仿真系统的所有实体，抽象出代表仿真系统核心的实体，建立抽象实体模型。完成抽象实体模型后，确定抽象实体之间的关系，重点明确抽象实体之间的继承关系，建立起仿真实体模型体系结构。
2.选择抽象实体模型属性类型
实体属性是实体描述的关键。根据抽象实体的仿真建模需要，选择具有代表性的实体属性类型。
3.开发仿真行为插件，完成行为插件挂载 仿真行为是独立于实体模型之外的，主要以插件形式开发。根据仿真需要和建模的粒度，开发相应的仿真行为插件。同时，将行为插件挂载到相应的抽象实体上面，这样该实体和其子类实体都拥有该行为能力。
4.开发重载行为插件，完成实体的行为重载设置
当父类实体的行为不能满足子类实体的要求时，这就需要开发重载行为插件。同时，需要将新的行为插件设置到子类实体上，将从父类实体继承下来的行为删除，即完成抽象實体的行为重载设置。
5.设置交互的公布订购关系，确定交互参数
交互的公布订购关系设置是交互建模的关键。在完成实体和行为一次建模后，需要根据行为需要和实体相关属性，设置交互的公布、订购。同时，根据交互的内容，确定交互参数。通过以上操作完成仿真交互建模。交互是联系实体与实体、实体与行为的纽带。
6.创建抽象实体模型的一种实例化实体模型
借鉴对象类实例化方法，根据具体实体仿真需要，将抽象实体模型实例化。
7.设置实例化实体模型的属性值和性能参数
确定实例化实体后，需要对其相关属性值和性能参数进行设置
8.设置实例化实体模型的聚合与解聚关系
确定实例化实体模型后，需要根据作战编组和编制体制设置实例实体模型的聚合与解聚关系。
9.选择实体的行为插件，设置行为模型运行顺序
不同的实体具有不同的行为。同样，实例化后的实体模型需要选择相应的行为插件。同时，根据作战流程和仿真需要，设置行为模型的运行顺序。
10.设定行为插件的调用步长
实体模型本身无法调用行为模型，这就需要设定行为插件的调用步长，由仿真引擎根据插件的调用步长自动调用该行为模型。通过执行以上步骤，即能完成作战仿真建模。
四、小结
利用仿真建模软件进行仿真系统模型开发，可以减少许多基础性工作，提高建模效率和模型的规范性，有利于加快仿真系统的研制速度。因此，国内外仿真研究机构对仿真建模平台开发都非常重视。从掌握的资料和对EBI建模研究的前沿了解，目前尚没有一套与之相匹配的建模平台。本文在借鉴其他仿真建模平台的基础上，对EBI建模方法进行研究，以便于设计开发基于EBI的仿真建模软件。
参考文献：
[1]凌云翔.作战模型与模拟[M].长沙：国防科技大学出版社，2006.10.
[2]丁红勇.空间系统军事应用仿真模型体系设计[J].系统仿真学报，2007，（9）：4292-4294.
[3]毕义明.军事建模与仿真[M].北京：国防工业出版社，2009.3.
[4]Averill M.Law etc.Simulation Modeling and Analysis（Third Edition）.McGraw-Hill.清华大学出版社影印版.2000.
【关键词】EBI 仿真建模 粒度 二次建模
随着计算机仿真技术的发展及其在军事领域的应用，仿真已成为防空兵作战相关问题研究的重要手段。然而，由于缺乏统一的模型体系结构和仿真数据协议，导致作战仿真模型难以重用、仿真系统难以兼容，造成资源浪费。本文以EBI仿真建模理论为基础，对EBI建模方法进行研究。
EBI（Entity（实体），Behavior（行为），Interaction（交互））是指从高层上对建模内容及相关方法进行抽象，将描述的内容归结为实体、行为和交互三方面进行建模，是一种以实体为核心的体系建模方法。
一、EBI相关概念介绍
（一）实体（Entity）
在仿真系统中，实体是可以被仿真系统单独辨识的系统组成，用系统学的术语来说就是系统边界内的对象。在仿真建模人员看来，实际系统就是相互间存在一定关系的实体集合，实体间的相互联系和作用产生系统特定的行为[6]75。
（二）行为（Behavior）
行为是一个广义的说法，包括实体可以执行或发出的任何动作、行动或任务过程；行为也可以称为行动。在战争系统空间中，战争实体的行为决定了战争系统的演化。
（三）交互（Interaction）
交互也称为相互作用效果，是由一个实体产生的作用于另一个或多个实体的一组影响因素。
二、仿真建模分析
（一）对抗领域分析
信息化条件下的防空兵作战与传统的防空兵作戰相比发生了极大的变化，这些变化主要反映在防空兵作战过程中敌我双方对抗的三个领域：物理域、信息域和认知域。
物理域是地空对抗双方进行作战的物理空间；是作战双方企图影响的态势存在的领域。物理域主要包括作战人员、武器装备、战场环境等。
信息域是信息存在的领域；是信息化条件下防空兵作战地空对抗的重要领域。信息域主要包括空情信息通报、指挥命令信息下达、执行情况信息上报等。作战双方所实施的信息生成、采集、处理、传输、共享和信息干扰等信息活动都发生该领域。
认知域是指挥决策存在的领域；是作战双方指挥员指挥才能对抗的重要领域。认知域主要包括态势感知、经验积累、协同决策等。
（二）域映射分析
仿真建模需要将物理域、信息域和认知域分别映射到仿真领域进行建模。其中，物理域主要对实体、环境等建模仿真；信息域主要对信息、信息流程和信息系统等建模仿真；认知域主要对指挥控制和指挥决策等建模仿真。防空兵作战领域仿真建模映射关系如图1所示：
对三个领域的仿真建模不是完全分开的，它们之间是紧密联系的：物理域中的实体、环境信息是由作战双方的情报、监视、侦察等信息系统转变成信息为指挥员所用；同时，指挥员及其指挥机构通过对信息的分析和理解，经过决策形成指挥决策信息对本方的作战实体实施指挥控制。
（三）建模内容抽象分析
将仿真领域建模内容抽象为实体、行为和交互三个方面来建模：将仿真领域中需要独立辨识的一切主体和客体都看作实体，通过特征实体的属性与参数反映作战体系的状态；将实体的动作和行动分解、抽象成特征行为，通过行为执行影响行为实体的属性，使实体“活”起来，表现作战体系的动态性；实体与实体之间的相互作用以交互的方式传达，将一个实体的行为对其他实体的作用效果和结果通过交互反映出来，交互是实体之间的纽带，也是作战体系对抗性表现的关键。可以说EBI建模中实体、行为和交互建模是紧密联系的，脱离任何一个方面都难以有效描述作战体系的运行规律。
三、EBI仿真建模
（一）EBI仿真建模框架
相比传统的仿真建模框架，EBI建模思想更加强调对信息化条件下的防空兵作战中资讯领域和认知领域的描述，突出了仿真实体的行为建模，并通过实体之间的交互去影响实体状态实现体系对抗的效果。EBI建模框架如图2所示。
（二）基于EBI的二次建模方法
借鉴面向对象建模中类的概念，在第一次实体建模时，抽象出实体类，建立实体类模型；在第二次实体建模时，根据具体实体的特征，建立实例实体模型。在第一次行为建模时，采用插件形式开发各种类型的行为模型，降低模型的耦合度，便于各类实体调用；在第二次行为建模时，根据实体作战行为仿真的需要，选择相应的行为模型并设置其调用时机，实现实体行为的自适应性。将实体与实体之间的作用关系区分为信息关联和物理关联等两种情况，便于实体之间的复杂关系的梳理和作用效果的描述，降低交互建模的难度。
采用基于EBI的二次建模方法既提高了第一次建模的通用性，又使第二次建模具有很强的针对性，能大幅度提高作战仿真模型开发效率和速度，有效降低仿真模型的开发与维护成本。
（三）EBI仿真建模步骤
根据EBI建模思想和建模方法，本文将EBI仿真建模流程确定为以下几步：
1.设计抽象实体模型，确定抽象实体之间的继承关系
全面分析、梳理组成仿真系统的所有实体，抽象出代表仿真系统核心的实体，建立抽象实体模型。完成抽象实体模型后，确定抽象实体之间的关系，重点明确抽象实体之间的继承关系，建立起仿真实体模型体系结构。
2.选择抽象实体模型属性类型
实体属性是实体描述的关键。根据抽象实体的仿真建模需要，选择具有代表性的实体属性类型。
3.开发仿真行为插件，完成行为插件挂载 仿真行为是独立于实体模型之外的，主要以插件形式开发。根据仿真需要和建模的粒度，开发相应的仿真行为插件。同时，将行为插件挂载到相应的抽象实体上面，这样该实体和其子类实体都拥有该行为能力。
4.开发重载行为插件，完成实体的行为重载设置
当父类实体的行为不能满足子类实体的要求时，这就需要开发重载行为插件。同时，需要将新的行为插件设置到子类实体上，将从父类实体继承下来的行为删除，即完成抽象實体的行为重载设置。
5.设置交互的公布订购关系，确定交互参数
交互的公布订购关系设置是交互建模的关键。在完成实体和行为一次建模后，需要根据行为需要和实体相关属性，设置交互的公布、订购。同时，根据交互的内容，确定交互参数。通过以上操作完成仿真交互建模。交互是联系实体与实体、实体与行为的纽带。
6.创建抽象实体模型的一种实例化实体模型
借鉴对象类实例化方法，根据具体实体仿真需要，将抽象实体模型实例化。
7.设置实例化实体模型的属性值和性能参数
确定实例化实体后，需要对其相关属性值和性能参数进行设置
8.设置实例化实体模型的聚合与解聚关系
确定实例化实体模型后，需要根据作战编组和编制体制设置实例实体模型的聚合与解聚关系。
9.选择实体的行为插件，设置行为模型运行顺序
不同的实体具有不同的行为。同样，实例化后的实体模型需要选择相应的行为插件。同时，根据作战流程和仿真需要，设置行为模型的运行顺序。
10.设定行为插件的调用步长
实体模型本身无法调用行为模型，这就需要设定行为插件的调用步长，由仿真引擎根据插件的调用步长自动调用该行为模型。通过执行以上步骤，即能完成作战仿真建模。
四、小结
利用仿真建模软件进行仿真系统模型开发，可以减少许多基础性工作，提高建模效率和模型的规范性，有利于加快仿真系统的研制速度。因此，国内外仿真研究机构对仿真建模平台开发都非常重视。从掌握的资料和对EBI建模研究的前沿了解，目前尚没有一套与之相匹配的建模平台。本文在借鉴其他仿真建模平台的基础上，对EBI建模方法进行研究，以便于设计开发基于EBI的仿真建模软件。
参考文献：
[1]凌云翔.作战模型与模拟[M].长沙：国防科技大学出版社，2006.10.
[2]丁红勇.空间系统军事应用仿真模型体系设计[J].系统仿真学报，2007，（9）：4292-4294.
[3]毕义明.军事建模与仿真[M].北京：国防工业出版社，2009.3.
[4]Averill M.Law etc.Simulation Modeling and Analysis（Third Edition）.McGraw-Hill.清华大学出版社影印版.2000.