第5章为总结与展望,概述优点与不足。
2.相关理论基础
2.1仿真可信度理论基础
2.1.1仿真可信度理论发展综述
对仿真模型的可信度评估研究最早始于美国,在军事领域模型验证问题引起了许多学者的兴趣,1962年,Biggs和Cawthome针对导弹仿真系统做出了全面的评估[3]。1967年,美国兰德公司的两位学者,Fishman和Kiviat,提出了仿真模型评估分步的概念[4],将评估步骤划分为模型校核(Verification)和模型验证(Validation)两方面,其中校核是对系统逻辑层次进行检验,验证是比对仿真系统模型与实体对象相似的程度。美国计算机仿真学会(The Society for Computer Simulation, SCS)在七十年代成立了模型可信度技术委员会(Technical Committee on Model Credibility, TCMC),委员会的成立旨在建立一套与模型可信度相关的技术标准,这是一个重要的时间节点,仿真可信度评估被认可是一种多步骤多层次的过程[5]。1990年,Balci提出可信度评估面向全生命周期的概念,将仿真开发分为10个阶段以及13个可信度评估步骤[6]。1996年,美国国防部正式发布了《校核、验证与验收建议实施指南》(Verification, Validation and Accreditation Recommended Practice Guide, VV&A RPG),该指南详细解释了VV&A的一系列概念[7]。1997年,IEEE标准化组织发布了分布式仿真系统VV&A指导章程[8]。以及后来每年的国际建模仿真会议,都会有相当多的仿真评估理论被提出。
国内方面对于系统仿真评估研究的起步虽然较晚,近年来受到越来越多的重视。1988年,成立了中国系统仿真学会。2000年,张冰,杨明等人针对综合仿真系统,提出了一套可信度评估详细方案[9]。2001年,张伟,王行仁建立了完整的仿真可信度概念体系,定义了仿真可信度,分析了VV&A与其的关系,为理论方法研究提供了基础[10,11]。2001年,针对大型复杂仿真系统,柳世考,刘兴堂给出一种基于模糊定量评估方法的可信度模型,验证了其在导弹训练仿真系统中的有效性[12]。2007年,焦鹏等人对相似度理论进行了研究改善,用以评估导弹制导仿真系统的可信度,证明了相似度方法的实用价值[13]。2015年,张仪,陈曦针对武器装备仿真系统的可信度评估问题,提出从系统全生命周期的不同阶段为切入角度,其中按系统结构与行为视图的角度值得参考[14]。
综上发展历程可以看出,国外在仿真评估领域相当成熟先进,并且有一系列的标准维护支持整个评估体系,从评估的流程规范到详细设计都涵盖到位,这是国内研究需要重视的地方。国内研究也是从国防领域起步,正在逐步向各工业技术领域发展,不管是新颖的科学评估方法,或者是从不同角度建立的评估体系,都具有相当大的研究应用价值,但是仍然缺少标准化的评估方式,这种方式并不是针对某种特定的问题,而是一种面向通用仿真评估的规范,例如飞机制造仿真有一套评估规范,同样航天技术仿真、交通运输仿真、武器系统仿真,都应该有自己领域内的一套标准,这是目前国内仿真系统评估的短板。
2.1.2仿真可信度定义
仿真究其本质是借用计算机手段,利用模型复现实际系统中发生的过程,模拟的系统可以是某样设备,可以是人,也可以是自然环境等。虽然仿真模型千差万别,有一个共同点就是,都能够表现出现实实体的特性,这样才能达到仿真结果相似的效果,或者说,就是为了实现仿真目的。仿真可信度,从字面上的理解,即仿真主体可以信赖的程度,这里的可信度主要偏向用这样一个指标来准确描述仿真结果在多大程度上贴近仿真目的。