复杂体系可靠性结构分析与建模GERT网络技术

体系各要素(系统)连接的或然性决定了其结构框架、联系逻辑和功能表现的复杂性。复杂体系可靠性结构分析与建模是解构表征其复杂特性的重要手段,是学术界长期以来的研究热点。然而,有关复杂体系可靠性结构、功能逻辑、计算框架的构建问题,却尚未有较好的解决方案。针对该问题,运用结构函数理论和图示评审技术(graphical evaluation and review technique,GERT)建立了一种新的复杂体系可靠性结构分析框架与建模方法。首先,基于“和联”思想建构其基于使命与任务生态联盟、行为演化的可靠性“和联”结构框架;其次,基于复杂体系要素的或然性逻辑联结关系,建立其可靠性结构GERT网络模型;最后,运用GERT解析算法原理,建立其可靠度计算模型,并考虑计算的复杂性,为该类问题提供GERT仿真(GERT simulation,GERTS)计算解决方案。以一反舰作战侦察复杂体系进行案例研究,结果表明所提方法有效且适应性强。

基于灰色关联协同效应权重配置的费用预测模型

费用预测是复杂装备成本管理的核心内容。在同类型复杂装备仅有少量样本信息的情况下,为提高估算预测精度,解决贫信息下费用影响要素筛选困难、要素间由于协同效应导致的权重分配不合理、费用预测误差较大等问题,提出了一种基于灰色关联协同效应贡献度分配的要素权重配置方法。首先通过灰色关联度分析筛选相似样本及费用关键影响要素;然后,依据各要素在协同效应下对灰色关联度提高的贡献程度大小,参考Shapley值思想计算各要素的灰色比较关联重要性,以此确定权重;最后,构建相应的异阶参数灰色分数阶预测模型,对目标装备进行费用预测。通过与已有文献中的方法进行对比,结果表明所提方法有较高的预测精度且具有一定的适用性,能够挖掘小样本下费用影响要素间的潜在信息,更可以合理地分配要素权重,提高费用预测精度。

基于灰色-神经网络的民机需求组合预测

民机数量是反映民航运输能力的重要标志,而对民机数量进行预测,能够研究分析未来民航业的发展趋势。本文重点研究了民机需求预测的模型架构和实施方法,首先以2013年到2020年民机数量和其他关键因素作为原始样本,然后把2021年的数据作为检验样本,最后通过构建灰色神经网络组合预测模型对未来的民机需求进行预测。从预测结果来看,灰色模型GM(1,1)与反向传播(back propagation,BP)神经网络模型结合效果较好,组合模型预测精度高,充分证明了该模型的有效性和可行性,同时预测结果对分析未来航空运输情况也具有一定的参考意义。

基于面板数据的灰色重心三角网格关联分析模型

针对现有面板数据曲面簇的构造以及指标排列顺序改变引起关联度结果不唯一问题,提出了基于面板数据的灰色重心三角网格关联分析模型。首先,将样本矩阵分解为二元指标子矩阵,并将其投射为空间四面体网格。然后,利用空间几何学给出四面体的重心,并与四顶点相连得到重心三角曲面。其次,基于重心三角曲面为曲顶的柱体体积构建了灰色关联系数公式,并得到了面板数据的灰色重心三角网格关联分析模型。最后,所提出的模型成功应用到山东省东西沿线6城市的空气质量评估,验证了模型的合理性和有效性,结果表明所提出模型能够测度面板数据间的相关程度。

基于期望任务寿命的可重复运载火箭RMT参数规划模型研究

随着世界航天领域科技的高速发展,可重复运载火箭一直是国内外的研究热点。伴随着该技术的蓬勃发展,高可靠性、高安全性、高质量成为新一代运载火箭设计目标,在可重复运载火箭的高可靠性背景下,对系统的可靠性、维修性、测试性的相关指标进行设计与参数规划显得尤为重要。针对上述问题,综合运用可靠性工程理论、可用度、马尔可夫状态转移过程理论等等,准确地对可重复运载火箭的发射过程进行解析,并且根据复杂装备的指标要求,对其进行分析与研究,最终得到一个较为可靠的可重复运载火箭RMT指标的参数规划模型。

基于区间数灰靶决策模型的作战方案选择

针对作战方案评价中存在的信息不确定、主观性强、评价结果差异化程度低的问题,提出了基于区间数的多目标灰靶决策模型。以多弹协同作战方案评估为例,给出了评估指标体系,根据决策信息,建立了属性值的区间数靶心距测度;结合区间数层次分析法和区间数熵权法得到的组合权重,得到方案综合测度,案例表明新型决策模型在解决作战方案的决策问题是有效的。

区间灰数表征与算法改进及其GM(1,1)模型应用研究

针对目前区间灰数的表征和运算过程中存在着较为严重的问题 ,即 :运算结果对灰数的灰度进行不必要的放大 ,造成信息的严重失真 ,笔者定义了标准区间灰数与第一和第二标准区间灰数的概念 ,分析了第一和第二标准区间灰数之间的关系 ,进一步设计了普通区间灰数与标准区间灰数之间的转换规则 ,提供了标准区间灰数之间的比较与运算法则 ,较好地解决了区间灰数之间的大小比较与运算问题。最后 ,将这一研究成果应用于基于区间数的GM (1,1)模型预测问题 ,取得了良好的效果。

基于复杂环境下伺服转台液冷管路系统设计与制造

随着车载伺服转台上相控阵面雷达天线组件的应用环境复杂多变、排布密集、热耗越来越高等发展趋势,如何通过伺服转台将热量及时排出成为难点。设计了一种能适应复杂环境的伺服转台液冷管路系统,整个液冷系统通过双路冷却液循环流通,可使供液流量均匀分配。通过实物测试,系统性能指标满足要求,有效解决了伺服转台T/R组件的散热问题。

某伺服跟踪系统的机械结构设计和仿真

针对现有伺服系统对快速目标的跟踪性能和稳定性存在的问题,设计了一种能够快速稳定跟踪伺服系统的机械结构。采用模块化独立功能和扩展能力设计伺服系统时,各结构件均留有足够的强度裕度,保证了伺服系统在过载或非正常运行时的结构强度和稳定性。同时,系统结构还设置有锁紧、限位、开关等多种保护措施。仿真结果、产品实测和外场试验表明,该快速稳定跟踪伺服系统可以对目标进行快速、稳定跟踪。

基于纯策略的灰矩阵二人有限零和博弈模型研究

运用灰色系统理论分析和研究了基于纯策略的灰矩阵二人有限零和最保守博弈决策问题。研究了灰博弈损益值矩阵的特性 ,构建了该问题的数学模型 ,提出并证明了该问题的局中人各单方面和整体的灰矩阵二人有限零和最保守博弈决策有解的充分必要条件 ,提出了该问题解的灰鞍点概念。在此基础上 ,用该灰矩阵博弈理论来解决某单位冬季取暖用煤的采购决策问题 。

基于有限知识和理性的双寡头战略定产纳什均衡问题研究

经典古诺寡头模型以及目前相关的寡头定产竞争模型最致命的缺陷是对寡头博弈目标的假设、时序假设、有限理性与知识的假设与现实严重不符。本文依据新的博弈条件假设,构建了一种对现实决策情形具有较强的普适性的描述性博弈结构模型。该模型能够对现实中的主导与从属型厂商之间、存在先知先觉博弈者的战略定产决策问题进行很好地描述,且经证明经典古诺博弈模型是该模型的一种特例。在此基础上,本文证明了:一般情况下,斗争策略是基于战略利益的双寡头定产竞争的纳什均衡策略,并找到了双寡头战略调整的聚点均衡;发现了:存在战略扩展阻尼条件的先期决策寡头的阻尼纳什均衡,并给出了该问题的构造性的证明和仿真算例。

基于纯策略的灰矩阵博弈模型研究(Ⅰ)——标准灰矩阵博弈模型构建

在非精确数学的基础上研究灰矩阵博弈问题 ;运用灰色系统理论 ,从新的视角分析和研究了基于纯策略的灰矩阵博弈与经典的确定白化数矩阵博弈的联系与区别 ,构建了严格标准和标准灰矩阵博弈模型 ,并认为 :确定白化数矩阵博弈问题是严格标准灰矩阵博弈问题的特例 ,后者是前者的推广 ;而严格标准灰矩阵博弈问题则又是标准灰矩阵博弈问题的特殊情形 .事实上 ,标准灰矩阵博弈模型更符合实际情况 。

最大灰信息熵路网军事交通流最大隐蔽性分配模型研究

路网军事交通流的最大隐蔽性分配问题是军事演习和战时道路交通指挥决策所必须解决的问题。本文运用系统论的思想和灰色信息熵理论,构建了基于最大灰信息熵的路网军事交通流最大隐蔽性分配模型,从而较好地解决了这一问题。此外,该模型的构建也为这一问题的进一步研究打下了良好的基础。

破解“蜈蚣博弈”悖论:“灰数规整”顺推归纳法研究

动态博弈分析的中心内容是子博弈完美纳什均衡分析,子博弈完美纳什均衡分析的核心方法是逆推归纳法[1,2]。长期以来,逆推归纳法悖论与现实严重不符的现象困扰着学术界。本文揭示了逆推归纳悖论产生的根源:首先是其所犯的微观逻辑推理对整体宏观逻辑观忽略的错误;或者说只重视眼前(近期)利益,而忽略长远利益;其次是经典的多阶段动态博弈模型的结构形式无法满足人们对整体的和长远的利益考虑与均衡分析。本文构建了一种新型的基于未来博弈引导值的动态博弈模型的结构形式;设计了多阶段动态博弈的逆推"灰数规整"算法;构建多阶段动态博弈的"终止"和"引导"纳什均衡解的概念体系,并提供了方便有效的均衡分析方法;从而较好地破解了"蜈蚣博弈"的悖论。

基于不能直接判定区间灰数大小的灰矩阵博弈的纯策略解及其风险

运用灰色系统思想和系统工程的理论,揭示了人们在灰信息条件下的博弈心理与博弈决策规则;提出了区间灰数的优势、均势和劣势的概念;证明了与某一区间灰数相对的另一区间的各种灰数势之和为1,且灰数势大小关系的集合是一个全序集。在此基础上,定义了灰数势意义下的纯策略解,且证明了这一纯策略解(或称灰势鞍点)存在的充要条件。最后,以煤价在一定范围内波动情况下的某单位冬季取暖用煤贮量的决策为例,对其灰数势意义下的纯策略解及其风险问题进行了研究。

“十一·五”期间南京主要经济社会发展指标总趋势预测与分析

依据客观的历史统计数据 ,对南京经济社会发展过程中的各主要经济指标及其相关的重要因素进行了深入地研究 ,找到了这些主要经济指标及其相关重要因素之间的线性与非线性的相互关联关系 ,得到了一些有重要价值的预测结论。本文认为 ,如果我国宏观经济环境继续保持目前的向好势头不变 ,那么 ,在未来的“十五”后期及其“十一·五”期间 ,南京GDP将呈快速、稳步攀升态势 ,固定资产投资规模迅速扩大、工业经济高速增长 ,农林牧渔总产值与农民人均纯收入快速增加 ,财政总收入与第三产业增加值快速、稳步提升 ,社会消费品零售总额与城镇居民人均可支配收入稳步增加 ,外贸进出口强劲 ,利用外资总额高速增长。回顾过去 ,展望未来 ,我们有理由相信 ,在未来的“十一·五”期间 ,南京国民经济总体运行良好 ,各项主要经济社会发展指标稳步攀升 ,呈现良好态势。

基于有限理性的一级密封价格拍卖灰博弈模型研究——基于准确的价值和经验理想报价估价的最优灰报价模型

运用灰系统理论的思想[1],对目前的一级密封价格拍卖博弈模型进行检验和验证,并对其存在的一些缺陷进行了剖析,认为这些经典模型对条件的限制过于严格,与现实的吻合性较差。基于有限理性假设,设计了经验理想报价灰修正系数,建立了基于准确的价值和经验理想报价估价的有限理性最优灰报价模型。对该模型灰系数进行第一标准灰数变换,找到了投标人的威胁反应灰系数;发现了投标人的最优灰报价不仅取决于其自身的价值,而且还取决于他人的价值及其威胁反应灰系数;投标人的最优灰报价不仅仅刚好为其对被拍物品所认可价值的一半,而要视情而定,一般情况下均高于其所认可价值的一半。对该模型进行了数据仿真,得到一些与经典模型有较大差异的有价值的结论,并建议了投标人的最佳投标模式。

高轨卫星通信星座PS-GERT效能评估模型

卫星通信星座的效能评估不仅可以表征星座的通信能力,还可为优化星座结构提供依据。在深入分析星座结构关系的基础上,剖析基于通信链路的高轨(geostationary earth orbit,GEO)卫星通信网络和联系统(plus system,PS),借助图示评审技术(graphical evaluation and review technique,GERT)提出基于特征函数与传递概率的等价传递函数算法。首先,在分析通信链路重要度内涵的基础上,得出通信链路效能及其重要度的算法公式,构建GEO卫星星座PS-GERT效能评估模型。然后,利用傅里叶逆变换推导星座效能的概率密度函数。最后,以某GEO卫星通信星座为例进行分析,验证了所构建模型的优越性,不仅能够全面客观地评估星座效能,同时也为星座结构的优化奠定了理论基础。

全路况隐蔽性测度及其在军事路网交通流分配中的应用

为了解决军事路网交通流最大隐蔽性测度公式对长度、宽度等路况不同时路段隐蔽性无法有效辨识的问题,文章提出一种基于全路况视角的路网隐蔽性测度公式,证明了该公式不仅能有效解决原模型在不同路况之间的辨识问题,更是原隐蔽性测度公式的一般化推广。并对全路况隐蔽性测度中存在非负性,对称性,扩展性和极值性进行了详细的研究。在此基础上完善了单始点单终点路网的军事交通流最大隐蔽性分配模型,并进一步应用到现实中更常见的多始点多终点军事路网的情况。最后,通过一个多始点多终点路网具体案例说明了新模型的可行性和有效性。

基于区间灰数列的GM(1,1) 模型(GMBIGN(1,1))研究

GM(1,1)模型在灰系统的理论与应用研究中占有十分重要的地位,然而目前的GM(1,1)模型只能适用于对白化数表征的数列进行预测,而对于现实中存在的区间灰数表示的数列却无能为力.本文运用有关标准区间灰数的最新研究成果,构建了基于区间灰数表征的GM(1,1)模型GMBIGN(1,1)(GM(1,1)Based on Interval GreyNumber,GMBIGN(1,1)),并给出了其解析解.在此基础之上,本文以某地区某种能源价格区间变动情况这一现实经济问题为背景,建立了该地区某种能源价格区间变动的GMBIGN(1,1)模型,并对其进行了仿真与误差分析,效果良好.