《武器裝備體系多階段魯棒組合決策模型研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由楊克巍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：武器裝備體系多階段魯棒組合決策模型研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊克巍
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
武器裝備的採辦不再是依靠各軍兵種自下而上的單獨建設，需要充分考慮裝備體系整體效益的組合規劃。隨著國家安全威脅日益複雜與多變，各類裝備的發展需要持續滿足動態變化的軍事需求，實現動態需求背景下的武器裝備體系魯棒式組合規劃意義重大。基於能力的武器裝備體系整體規劃思想，通過建立基於技術推動與需求牽引（TPRP）的武器系統與裝備組合價值模型，將武器裝備體系發展規劃問題抽象為裝備魯棒組合決策模型，建立起武器裝備體系發展規劃與裝備魯棒組合決策的橋樑。重點突破區間型能力需求演化建模技術，構建面向區間型能力需求的（Scenario）樹，建立武器裝備組合的多階段魯棒隨機規劃模型。針對決策變數的維數隨場景分枝增加呈指數規模增大的問題，提出基於變數分簇的並行隨機差分進化算法，求解得到裝備型號選擇方案，直接有效地支撐了武器裝備頂層規劃及決策過程。
結題摘要
本課題針對“國家安全威脅日益複雜與多變，各類裝備的發展需要持續滿足動態變化的軍事需求”這一現實背景，研究了能力需求動態演化背景下的武器裝備體系魯棒式組合規劃的一整套流程、方法與模型。整個項目按照“裝備組合價值建模——能力演化模型——多階段魯棒規劃模型——大規模求解算法”的研究思路和過程完成研究計畫。具體研究工作可以概述為：（1）提出了技術推動-需求牽引（TPRP）模型，清晰地為武器系統組合選擇提供了一套合理、全面的做法，以價值為導向對武器裝備組合進行評估，突破了傳統的基於性能、指標的評估方法無法滿足決策者偏好的制約。（2）研究了基於場景樹的能力需求演化模型，非常適合描述能力需求的不確定演化軌跡，能夠完美滿足以下能力需求演化機制：（1）近期能力需求較為明確，對遠期的的能力需求較為模糊，且隨時期的推移，不斷清晰認識能力需求；（2）多階段能力需求之間存在單向和樹形的影響傳遞關係，從而，提供了規範化、標準化描述能力需求可能演化路徑的工具。（3）研究了離散能力和區間能力演化下的多階段魯棒規劃模型，可以針對能力需求演化多場景下，分別構建兩種條件下（所有場景的能力差距均值最小；儘可能滿足較為極端場景的能力需求）下的多階段魯棒規劃模型，從而保證裝備組合發展具有更大的魯棒性。（4）針對變數維數和解空間規模均隨著Scenario樹分枝數量增加出現組合爆炸的問題，研究了三種有效算法，可以滿足單目標於多目標情形下的大規模求解需求。本課題研究具有重要科學意義：從運籌學的角度，研究了定量的、系統的、面向能力需求的武器裝備體系發展組合最佳化模型和方法，可以輔助決策者能夠從龐大的武器裝備備選庫中選擇合適的武器裝備，從而支持構建和發展具有魯棒性和適應性的武器裝備體系，達到持續滿足未來多樣化的使命任務和不斷演化的能力需求的目標。本項目資助研究共出版專著2部，發表論文27篇，其中SCI檢索14篇，EI檢索12篇；共產生專利3項，軟體著作權3項，國家二等獎1項；共培養畢業博士研究生12人，碩士研究生11人；組織學術會議2次，參加國內外學術會議7次。研究成果成功用於解決裝備體系能力評估與發展規劃論證、某航天系統工程風險分析與評估等軍事領域問題，獲軍隊科技進步二等獎1項，總裝備部諮詢建議報告1份，取得了重要的軍事效益。
