第1期 冯珊，等：虚拟采办实施全系统全寿命全方位管理的技术需求 ·33。 仿真系统.在过程仿真中要求仿真对象的状态和行 知模型开始，通过仿真迭代循环、渐次逼近的问题求 为必须和实际对象的状态和行为保持所需的一致 解弱方法应经常使用：又由于外部影响因素的不确 性.当目标系统尚未物理实现时，如何检验和评估仿 定，动态适应性建模方法与技术也是必要的手 真过程行为符合客观世界的时序和因果关系，这些 段56).例如图1表明渐进式采办策略中，合理划分 一致性要求应如何掌握尚未形成实用的技术标准， 采办阶段，设置阶段性的能力增长目标，使技术按阶 这些都是SBA研究中值得重视的基本技术问题. 段呈螺旋上升态势，并分段实现具体性能指标和放 23在不确知和不确定条件下进行决策 行出口标准.这样采办的成功取决于始终如一地和 上述复杂性要求在实施SBA工程中，始终以决 不断的确定军事需求和技术成熟度，争取当期以成 策与控制手段保证基于各个基本采办流程的优化决 熟技术达到阶段出口标准.再由之促使装备研制与 策自底向上逐级促使上层节点目标的优化.但由于 生产稳步前进并逐步实现装备能力递增.相应的决 军事需求变动导致目标体系不确知，所以从初始认 策仿真工具系统由图示的功能组件组合而成， 再分析 再设计 再决策 再执行 入口 处理需求 流程设计 想定产生 仿真执行 检测结果出口 标淮 问题P 机制M 决策D 仿真S 鉴别T 标准 认识 方案 选择 实验 测试 图1采办阶段决策仿真执行过程示意图 Fig 1 Smulation executing of the acquisition stage decision making 24模型与信息的一体化表征 和QM都不是通用术语.本节分定义、意义、性能要 SBA的本质在于利用模型系统的运行来考察实 求等方面论述 际采办过程，模型的准确性是仿真的质量保证.而 3.1定义 SBA的表达对象种类繁多又各处于不同空间节点 概念模型QM对一种具体仿真模型的非软件式 上，各自描述不同的实体，但却要求模型概念一致， 一致性描述通过采用独立于任何仿真实现的语法、 信息相容等.在采办全寿命周期内，各采办主体，不 语义或图表等工具，说明该仿真模型表征什么和如 论其组织归属、角色和专业归属如何，对同一事件/何表征.概念模型为仿真模型的开发奠定基础，由之 客体，有一致理解，必须基于共享信息数据知识， 确定仿真什么和如何进行仿真，用以缩小问题和题 按同一规范下的结构化描述.而对整个采办对象系 解之间的概念差距，为问题的解决和系统的研制提 统及其构成部分则应按统一的综合结构化规范描述 供一致性基础，是一切系统开发的起点[割 模型来理解其结构归属和演化过程.前者由基于 使命空间概念模型QMMS用于复杂大型军事 ML信息交换与集成支持环境与工具承担，后者由 仿真系统的分析阶段，常是多个概念模型的集合，除 使命空间概念模型QMMS完成.与面向仿真开发的 了具备QM的描述特质外，被认为是现实世界最初 体系结构MMSF一起构成面向SBA分析、设计与仿 抽象和高层元模型.它的建立与特定的军事使命范 真应用系统开发的基本支撑技术 围有关，它与用户空间概念模型QMUS(concep tual 3使命空间概念模型与概念模型 model of user space)和综合表示概念模型QMSR (concep tual model of synthetic representations)一起称 在建模与仿真技术领域，概念模型QM(concep- 作支持性概念模型 tual model)是通用术语，通常指仿真建模前的技术 复杂大型装备虚拟采办系统三全管理系统研发 准备工作，包括自然语言表述的模型需求，将之结构 过程中，称全系统顶层概念模型为使命空间概念模 化，再进而形式化表述为概念模型.而使命空间概念 型QMMS它独立于SBA的具体仿真实现，并由多 模型却是军用建模与仿真技术领域的专用术语，特 个概念模型QMs(conceptual models)构成.它根据用 指基于高层体系结构的仿真开发中对被仿真的系统 户空间概念模型给出的用户需求，采集信息，进行数 全局的宏观抽象表征，该表征与系统实现无关). 据形式化处理和各QMs建模等，进而构建系统全局 本文的主题是军事装备采办，因此，以下所论QMS 概念或设想，重点在于明确军事采办使命.而用户空 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net仿真系统. 在过程仿真中要求仿真对象的状态和行 为必须和实际对象的状态和行为保持所需的一致 性. 当目标系统尚未物理实现时 ,如何检验和评估仿 真过程行为符合客观世界的时序和因果关系 ,这些 一致性要求应如何掌握 ,尚未形成实用的技术标准 , 这些都是 SBA研究中值得重视的基本技术问题. 2. 3 在不确知和不确定条件下进行决策 上述复杂性要求在实施 SBA工程中 ,始终以决 策与控制手段保证基于各个基本采办流程的优化决 策自底向上逐级促使上层节点目标的优化. 但由于 军事需求变动导致目标体系不确知 ,所以从初始认 知模型开始 ,通过仿真迭代循环、渐次逼近的问题求 解弱方法应经常使用 ;又由于外部影响因素的不确 定 ,动态适应性建模方法与技术也是必要的手 段 [ 526 ] . 例如图 1表明渐进式采办策略中 ,合理划分 采办阶段 ,设置阶段性的能力增长目标 ,使技术按阶 段呈螺旋上升态势 ,并分段实现具体性能指标和放 行出口标准. 这样采办的成功取决于始终如一地和 不断的确定军事需求和技术成熟度 ,争取当期以成 熟技术达到阶段出口标准. 再由之促使装备研制与 生产稳步前进并逐步实现装备能力递增. 相应的决 策仿真工具系统由图示的功能组件组合而成. 图 1 采办阶段决策仿真执行过程示意图 Fig. 1 Simulation executing of the acquisition stage decision making 2. 4 模型与信息的一体化表征 SBA的本质在于利用模型系统的运行来考察实 际采办过程 ,模型的准确性是仿真的质量保证. 而 SBA的表达对象种类繁多又各处于不同空间节点 上 ,各自描述不同的实体 ,但却要求模型概念一致 , 信息相容等. 在采办全寿命周期内 ,各采办主体 ,不 论其组织归属、角色和专业归属如何 ,对同一事件 / 客体 ,有一致理解 ,必须基于共享信息 /数据 /知识 , 按同一规范下的结构化描述. 而对整个采办对象系 统及其构成部分则应按统一的综合结构化规范描述 模型来理解其结构归属和演化过程. 前者由基于 XML信息交换与集成支持环境与工具承担 ,后者由 使命空间概念模型 CMMS完成. 与面向仿真开发的 体系结构 XMSF一起构成面向 SBA分析、设计与仿 真应用系统开发的基本支撑技术. 3 使命空间概念模型与概念模型 在建模与仿真技术领域 ,概念模型 CM ( concep2 tual model)是通用术语 ,通常指仿真建模前的技术 准备工作 ,包括自然语言表述的模型需求 ,将之结构 化 ,再进而形式化表述为概念模型. 而使命空间概念 模型却是军用建模与仿真技术领域的专用术语 ,特 指基于高层体系结构的仿真开发中对被仿真的系统 全局的宏观抽象表征 ,该表征与系统实现无关 [ 7 ] . 本文的主题是军事装备采办 ,因此 ,以下所论 CMMS 和 CM都不是通用术语. 本节分定义、意义、性能要 求等方面论述. 3. 1 定义 概念模型 CM对一种具体仿真模型的非软件式 一致性描述 ,通过采用独立于任何仿真实现的语法、 语义或图表等工具 ,说明该仿真模型表征什么和如 何表征. 概念模型为仿真模型的开发奠定基础 ,由之 确定仿真什么和如何进行仿真 ,用以缩小问题和题 解之间的概念差距 ,为问题的解决和系统的研制提 供一致性基础 ,是一切系统开发的起点 [ 8 ] . 使命空间概念模型 CMMS用于复杂大型军事 仿真系统的分析阶段 ,常是多个概念模型的集合 ,除 了具备 CM的描述特质外 ,被认为是现实世界最初 抽象和高层元模型. 它的建立与特定的军事使命范 围有关 ,它与用户空间概念模型 CMUS ( concep tual model of user space )和综合表示概念模型 CMSR ( concep tualmodel of synthetic rep resentations)一起称 作支持性概念模型. 复杂大型装备虚拟采办系统三全管理系统研发 过程中 ,称全系统顶层概念模型为使命空间概念模 型 CMMS. 它独立于 SBA 的具体仿真实现 ,并由多 个概念模型 CM s( concep tual models)构成. 它根据用 户空间概念模型给出的用户需求 ,采集信息 ,进行数 据形式化处理和各 CM s建模等 ,进而构建系统全局 概念或设想 ,重点在于明确军事采办使命. 而用户空 第 1期 冯 珊 ,等 :虚拟采办实施全系统全寿命全方位管理的技术需求 ·33· © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net