專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于數(shù)據(jù)站場(chǎng)的系統(tǒng)效能評(píng)估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于仿真技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于數(shù)據(jù)站場(chǎng)的系統(tǒng)效能評(píng)估方法。
背景技術(shù)：
在軍事領(lǐng)域，現(xiàn)代化的武器系統(tǒng)具有研制投資大、周期長(zhǎng)、訓(xùn)練和演習(xí)花費(fèi)巨大等特點(diǎn)，為縮短研制周期、減少研制經(jīng)費(fèi)，可以通過(guò)系統(tǒng)效能評(píng)估分析來(lái)為武器系統(tǒng)研制和設(shè)計(jì)過(guò)程提出最佳理論指導(dǎo)。當(dāng)各系統(tǒng)或子系統(tǒng)采用不同的分配部署時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)效能評(píng)估就是對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的評(píng)估分析。通過(guò)進(jìn)行系統(tǒng)效能評(píng)估，可以協(xié)調(diào)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，優(yōu)選系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。在常規(guī)系統(tǒng)效能評(píng)估方法中，在對(duì)火控系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估時(shí)，需要先建立系統(tǒng)指標(biāo)體系。如圖2所示，對(duì)于火控系統(tǒng)，基于信息流程的劃分，系統(tǒng)效能應(yīng)該包含四個(gè)子效能，即信息獲取效能、信息處理效能、信息利用效能、信息保障效能，每個(gè)子效能又由多個(gè)反映該效能的能力表征組成，每個(gè)能力表征由I個(gè)或多個(gè)性能指標(biāo)來(lái)反映，從而形成了系統(tǒng)指標(biāo)體系。其中，系統(tǒng)指標(biāo)體系中各性能指標(biāo)的仿真數(shù)據(jù)通過(guò)當(dāng)前方案下的火控系統(tǒng)仿真系統(tǒng)得至IJ，根據(jù)其所反映的能力表征進(jìn)行分類(lèi)，因此各仿真數(shù)據(jù)之間并不獨(dú)立。對(duì)于當(dāng)前方案，在進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估時(shí)，所需評(píng)價(jià)的系統(tǒng)效能、子效能或者能力表征應(yīng)為指標(biāo)體系中已列出的各
效能與能力表征，根據(jù)效能-子效能-能力表征--注能指標(biāo)的關(guān)系，直接將對(duì)應(yīng)性
能指標(biāo)的仿真數(shù)據(jù)選出，采用諸如模糊綜合評(píng)價(jià)法、效用函數(shù)法、灰色白化函數(shù)法等評(píng)價(jià)方法可以獲得評(píng)估結(jié)果。

在實(shí)際中可能涉及對(duì)于指標(biāo)體系中未列出的效能與能力表征進(jìn)行評(píng)估，其也可能由指標(biāo)體系中的性能指標(biāo)所反映，例如對(duì)于圖2示出的火控系統(tǒng)，想評(píng)價(jià)系統(tǒng)的時(shí)效性，指標(biāo)王要包含系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延等，在圖2的指標(biāo)體系中相應(yīng)的性能指標(biāo)分散在各個(gè)能力表征中，評(píng)估時(shí)，則首先需要找到各性能指標(biāo)所屬的能力表征，再查找、提取相應(yīng)性能指標(biāo)的仿真數(shù)據(jù)，可見(jiàn)仿真數(shù)據(jù)依賴(lài)于其固有分類(lèi)，缺乏獨(dú)立性，系統(tǒng)評(píng)估不夠靈活。目前，隨著科技現(xiàn)代化的腳步逐漸加快，武器系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越大，其通常由多個(gè)子系統(tǒng)組成。例如

圖1示出的火控系統(tǒng)，其包括9個(gè)子系統(tǒng)，分別為目標(biāo)生成子系統(tǒng)、預(yù)警子系統(tǒng)、火控子系統(tǒng)、火控網(wǎng)中心子系統(tǒng)、火力子系統(tǒng)、環(huán)境信息子系統(tǒng)、仿真綜合管理子系統(tǒng)、方預(yù)案生成子系統(tǒng)以及效能評(píng)估子系統(tǒng)。對(duì)于由多個(gè)子系統(tǒng)組成的武器系統(tǒng)，在對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)效能評(píng)估時(shí)，就有了對(duì)子系統(tǒng)的評(píng)估的必要，而指標(biāo)體系的建立如果不是按照子系統(tǒng)性能加以分解的，而是按照系統(tǒng)性能分解時(shí)，則所有性能指標(biāo)是分散在各子系統(tǒng)中的，例如，目標(biāo)捕獲能力對(duì)應(yīng)的預(yù)警時(shí)間和平均發(fā)現(xiàn)目標(biāo)概率分別來(lái)自預(yù)警子系統(tǒng)和目標(biāo)子系統(tǒng)。如果希望對(duì)某個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行效能評(píng)估，卻無(wú)法獲知各性能指標(biāo)的仿真數(shù)據(jù)的子系統(tǒng)來(lái)源，則不能直接利用已建立的指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)獲得與該子系統(tǒng)相關(guān)的所有性能指標(biāo)?？梢?jiàn)提出一種能夠滿(mǎn)足上述動(dòng)態(tài)評(píng)估的系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的效能評(píng)估意義重大。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明目的是提供一種基于數(shù)據(jù)站場(chǎng)的系統(tǒng)效能評(píng)估方法，使用該方法能夠突破指標(biāo)體系中的效能或者能力的限制，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更靈活的評(píng)估；同時(shí)可以評(píng)估各子系統(tǒng)的效能。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下步驟:步驟1、對(duì)于待評(píng)價(jià)系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)的功能，分析系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)；以不同的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行系統(tǒng)分配部署并進(jìn)行系統(tǒng)仿真；針對(duì)每個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，由各子系統(tǒng)中獲得各性能指標(biāo)的仿真數(shù)據(jù)；步驟2、為每個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案下的每個(gè)子系統(tǒng)均構(gòu)建一個(gè)信息矩陣，根據(jù)步驟I獲得的所有仿真數(shù)據(jù)按照子系統(tǒng)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案來(lái)源，將屬于同一子系統(tǒng)和同一系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的仿真數(shù)據(jù)放入對(duì)應(yīng)的信息矩陣中，同時(shí)信息矩陣中還存儲(chǔ)子系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)和方案屬性數(shù)據(jù)；并建立信息矩陣的檢索目錄；步驟3、建立評(píng)估方法集合；當(dāng)評(píng)價(jià)子系統(tǒng)效能時(shí)，根據(jù)檢索目錄從子系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的信息矩陣中檢索出各性能指標(biāo)的仿真數(shù)據(jù)；當(dāng)評(píng)價(jià)任意系統(tǒng)效能時(shí)，選取反映該系統(tǒng)效能的性能指標(biāo)，根據(jù)檢索目錄從信息矩陣中檢索出選取的各性能指標(biāo)的仿真數(shù)據(jù)；然后，使用評(píng)估方法集合中的各評(píng)估方法針對(duì)所找到的各性能指標(biāo)的仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到各評(píng)估方法對(duì)應(yīng)的評(píng)估結(jié)果，設(shè)定評(píng)估方法集合中各評(píng)估方法的權(quán)重，將各評(píng)估方法對(duì)應(yīng)的評(píng)估結(jié)果加權(quán)組合獲得最終系統(tǒng)評(píng)估結(jié)果。進(jìn)一步地，上述步驟2中，信息矩陣的構(gòu)建方法為:對(duì)于第i個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，假設(shè)第j個(gè)子系統(tǒng)包括屬性集(<)' =\{^)Λβ^,-Λβ； \，其中WY指使用第i個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的第j個(gè)子系統(tǒng)的屬性集合，集合中的分別表示子系統(tǒng)的t個(gè)屬性取值，第i個(gè)系
統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的第j個(gè)子系統(tǒng)的性能指標(biāo)的仿真數(shù)據(jù)集合
權(quán)利要求
1.一種基于數(shù)據(jù)站場(chǎng)的系統(tǒng)效能評(píng)估方法，其特征在于，具體步驟為: 步驟1、對(duì)于待評(píng)價(jià)系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)的功能，分析系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)；以不同的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行系統(tǒng)分配部署并進(jìn)行系統(tǒng)仿真；針對(duì)每個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，由各子系統(tǒng)中獲得各性能指標(biāo)的仿真數(shù)據(jù)； 步驟2、為每個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案下的每個(gè)子系統(tǒng)均構(gòu)建一個(gè)信息矩陣，根據(jù)步驟I獲得的所有仿真數(shù)據(jù)按照子系統(tǒng)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案來(lái)源，將屬于同一子系統(tǒng)和同一系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的仿真數(shù)據(jù)放入對(duì)應(yīng)的信息矩陣中，同時(shí)信息矩陣中還存儲(chǔ)子系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)和方案屬性數(shù)據(jù)；并建立信息矩陣的檢索目錄； 步驟3、建立評(píng)估方法集合；當(dāng)評(píng)價(jià)子系統(tǒng)效能時(shí)，根據(jù)檢索目錄從子系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的信息矩陣中檢索出各性能指標(biāo)的仿真數(shù)據(jù)；當(dāng)評(píng)價(jià)任意系統(tǒng)效能時(shí)，選取反映該系統(tǒng)效能的性能指標(biāo)，根據(jù)檢索目錄從信息矩陣中檢索出選取的各性能指標(biāo)的仿真數(shù)據(jù)； 然后，使用評(píng)估方法集合中的各評(píng)估方法針對(duì)所找到的各性能指標(biāo)的仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到各評(píng)估方法對(duì)應(yīng)的評(píng)估結(jié)果，設(shè)定評(píng)估方法集合中各評(píng)估方法的權(quán)重，將各評(píng)估方法對(duì)應(yīng)的評(píng)估結(jié)果加權(quán)組合獲得最終系統(tǒng)評(píng)估結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)站場(chǎng)的系統(tǒng)效能評(píng)估方法，其特征在于:所述步驟2中，信息矩陣的構(gòu)建方法為:對(duì)于第i個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，假設(shè)第j個(gè)子系統(tǒng)包括屬性數(shù)據(jù)集(djn)=[(βj1)i,(βj2)i,...,(βjn)i],其中指使用第i個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的第j個(gè)子系統(tǒng)的屬性數(shù)據(jù)集合，集合中的分別表示子系統(tǒng)的t個(gè)屬性數(shù)據(jù)取值，第i個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案下的第j個(gè)子系統(tǒng)的性能指標(biāo)的仿真數(shù)據(jù)的集合表示為
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于數(shù)據(jù)站場(chǎng)的系統(tǒng)效能評(píng)估方法，其特征在于:該方法包括:建立檢索目錄，該檢索目錄記錄了每個(gè)性能指標(biāo)在哪個(gè)信息矩陣中的哪一行，以及各信息矩陣與子系統(tǒng)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 步驟3中，當(dāng)評(píng)價(jià)任意系統(tǒng)效能時(shí)，根據(jù)檢索目錄從信息矩陣中提取整行的信息； 步驟3中，當(dāng)評(píng)價(jià)子系統(tǒng)效能時(shí)，根據(jù)檢索目錄獲取待評(píng)估子系統(tǒng)的整個(gè)信息矩陣，從Ih息矩陣中提取息。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)站場(chǎng)的系統(tǒng)效能評(píng)估方法，其特征在于:所述步驟3中的各評(píng)估方法的權(quán)重設(shè)定方法為: 設(shè)評(píng)估方法集合中有b種評(píng)估方法，第i種評(píng)估方法的漂移度為Pi, i = 1，2，…，b，則第i種評(píng)估方法的權(quán)重為，
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)站場(chǎng)的系統(tǒng)效能評(píng)估方法，其特征在于:所述步驟2中對(duì)建立的每個(gè)信息矩陣進(jìn)行剔除奇異值與無(wú)用值的操作。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于數(shù)據(jù)站場(chǎng)的系統(tǒng)效能評(píng)估方法，屬于仿真技術(shù)領(lǐng)域。該方法步驟為1、分析待評(píng)價(jià)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)；針對(duì)不同系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，由各子系統(tǒng)中獲得各性能指標(biāo)的仿真數(shù)據(jù)；2、為每個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案下的每個(gè)子系統(tǒng)均構(gòu)建一個(gè)信息矩陣，將屬于同一子系統(tǒng)和同一系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的仿真數(shù)據(jù)放入對(duì)應(yīng)的信息矩陣中，同時(shí)信息矩陣中還存儲(chǔ)子系統(tǒng)屬性和方案屬性；建立信息矩陣的檢索目錄；3、建立評(píng)估方法集合；根據(jù)檢索目錄從矩陣中檢索出各性能指標(biāo)的仿真數(shù)據(jù)，使用評(píng)估方法集合中的各評(píng)估方法分別進(jìn)行評(píng)估，設(shè)定評(píng)估方法集合中各評(píng)估方法的權(quán)重，將各評(píng)估方法對(duì)應(yīng)的評(píng)估結(jié)果加權(quán)組合獲得最終系統(tǒng)評(píng)估結(jié)果。本發(fā)明適用于對(duì)系統(tǒng)效能進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估。
文檔編號(hào)G06F19/00GK103150476SQ20131007909
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者陳晨, 陳杰, 張娟, 王赟, 魯超, 孫春雷 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)