ADC-GERT network parameter estimation model for mission effectiveness of joint operation system

Effectiveness evaluation of the joint operation system is an important basis for the demonstration and development of weapon equipment.With the consideration that existing models of system effectiveness evaluation seldom describe the structural relationship among equipment clearly as well as reflect the dynamic,the analog-to-digital converter-graphical evaluation and review technique(ADC-GERT)network parameter estimation model is proposed based on the ADC model and the joint operation system structure.Firstly,analysis of the joint operation system structure and operation process is conducted to build the GERT network,where equipment subsystems are nodes and activities are directed arches.Then the mission effectiveness of equipment subsystems is calculated by the ADC model.The probability transfer parameters are modified by the mission effectiveness of equipment subsystems based on the Bayesian theorem,with the ADC-GERT network parameter estimation model constructed.Finally,a case study is used to validate the efficiency and dynamic of the ADC-GERT network parameter estimation model.

PS-G-GERT Effectiveness Evaluation Model of Link-Based GEO Satellite Communication Constellation under Poor Information Background

The effectiveness evaluation of GEO satellite communication constellation not only characterizes the communication capability of the constellation but also provides a basis for optimizing the constellation structure.Whether due to information poverty or the complexity of the system,the impact of uncertain information on the effectiveness evaluation needs to be considered to ensure the accuracy of the evaluation results.To address this issue,this paper develops a model for evaluating the GEO satellite communication constellation’s effectiveness in the context of poor information.Firstly,it analyses the GEO satellite communication constellation plus system based on communication links with an in-depth analysis of the constellation structure.Secondly,an equivalent transfer function algorithm based on the characteristic function and transfer probability is proposed with the help of graphical evaluation and review technique.Then,by analyzing the communication link importance connotation,the algorithm formula of communication link effectiveness and its importance is derived,and the constellation effectiveness and variance are found.Finally,the model constructed in this paper is used to evaluate the effectiveness of a GEO satellite communication constellation,further verifying the accuracy and validity of the model.Through comparative analysis,it is shown that the model can not only solving the effectiveness of the constellation but also analyzing the variation of its effectiveness.It lays a theoretical foundation for the analysis and optimization of the GEO satellite communication constellation effectiveness.

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GERT图的废旧零部件不确定性再制造工艺路线模型

针对再制造系统工艺路线不确定性问题,建立一种基于图形评审技术的再制造工艺路线模型。首先对再制造工艺路线的不确定性进行分析,对参数进行描述,阐述四种典型再制造工艺路线,然后建立基于图形评审技术的某废旧零部件路线模型,该模型描绘了各废旧零部件的所有可能工艺路线;建立工艺的概率分支与各工序加工时间分布函数。通过信号流图和矩母函数对模型进行求解,得到废旧零部件到达某一节点的概率与期望时间。将该模型应用到废旧车床主轴再制造实践中,运用Arena仿真软件验证了结果的合理性。

GERT网络的矩阵式表达及求解模型

图示评审技术(graphic evaluation and review technique,GERT)解析法一般利用信号流图的拓扑特征(梅森公式)和矩母函数进行求解,但当GERT网络节点较多且结构复杂(回路众多)时,拓扑结构特征的分析十分困难,易出现错判或遗漏情况。针对此问题,将GERT网络用矩阵形式进行表征,分析了以梅森公式为基础的解析法与矩阵变换的关系,设计了两类基于矩阵的GERT求解算法。首先给出GERT网络与信号流图增益矩阵、流图增益矩阵一一对应关系,分析增益矩阵行列式变换与信号流图求解公式的对应关系,设计GERT网络的增益矩阵行列式变换求解算法。另外,研究GERT网络(信号流图)化简操作(消除自环、消除节点)在信号流图增益矩阵上的变换形式,提出了GERT网络解析的矩阵变换方法。最后用两个例子说明矩阵表征及求解模型的简便性和正确性,为GERT解析的计算机操作奠定基础。

产品开发过程的图示评审技术建模方法

为解决资源约束条件下的产品开发过程模型优化问题,提出了基于图示评审技术(GERT)的产品开发过程建模方法。该方法通过层次化工作分解,采用分层GERT网络描述产品开发过程,在过程时间参数计算的基础上,依照加权时间-资源优先的原则,调整存在资源冲突的平行活动。文中通过实例说明了该方法是建立并分析产品开发过程模型的一种有效途径。

应急作战下导弹技术测试优化方法研究

应急作战条件下,技术测试流程的优化对于提高导弹快速反应能力具有十分重大的意义。首先,提出了技术测试可靠性指标,并基于技术测试特点,运用一种新的可靠性分析方法——Go法对技术测试可靠性进行评定。然后在此基础上,采用GERT网络技术进行优化方案的论证。基于定量与定性分析相结合的手段,充分考虑了技术测试过程中的随机因素。最后,给出了仿真示例。优化方法的提出,给作战决策部门提供了可靠的理论依据。

军事物流供应链G-GERT网络风险识别模型研究

针对现实生活中对模型参数进行精确估计和判断的困难,引入灰数对经典GERT网络模型加以改进。在此基础上,根据军事物流供应链的运作过程,构建了基于G-GERT网络的军事物流供应链风险识别模型,并通过一个实例介绍了该模型的具体运用,验证了其可行性和有效性。

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。

基于图示评审技术多反馈仿真的武器装备技术风险评估

为避免研制费用超支和进度拖延,将存在一定失败概率的武器装备研制各活动引入图示评审技术随机网络中,建立了基于图示评审技术的多反馈分支仿真模型。对仿真输出结果进行统计分析,分别建立了项目级和子系统级的费用超支百分比、工期拖延百分比、费用风险度、工期风险度等技术风险量化评估模型,并进行了技术风险影响因素的灵敏度分析。最后,以某型号武器装备研制项目为例,给出了详细的技术风险评估过程,验证了该仿真模型的实用性和有效性。

地下硐室群施工安全事故管控的GERT模型研究

为解决现有安全管理在事故致因因素识别及管理资源分配等方面模糊的问题,引入博德事故因果连锁理论分析事故发展过程,以确定事故管控的主要环节及具体对象,并运用图示评审技术(GERT)构建地下硐室群施工安全事故管控模型。以坍塌事故为例,求解资源分配最优状况下事故管控成功的概率及时间期望。结果表明,通过预估安全管理对事故管控各坏节的作用系数,可确定上述管控模型的参数,进而运用该模型能优化安全管理资源分配,依据模型结果可评估施工安全事故的管控效率。

导弹批量测试流程控制与仿真研究

导弹技术阵地的测试是导弹作战的一个重要组成部分,短时间内测试大批量合格的常规导弹是未来作战的客观要求。结合导弹部队的作战实际情况,采用网络计划技术对导弹测试流程进行进度控制,得到工序流程的时间信息。建立网络图的数据结构,如邻接矩阵、结构矩阵等,通过计算机仿真的方法模拟测试工序的时间进度,并用横道图的形式描绘出测试过程,较容易地发现测试设备的约束情况,通过增加一定数量的测试设备,将在一定程度上缩短导弹测试时间,对提高导弹测试速度具有重要的帮助作用。

武器装备研制风险的GERT网络模型研究

武器装备研制是一项庞大的系统工程,其研制过程充满了各种不确定性和风险,因此可以运用图示评审技术(Graphical Evaluation and Review Technique,简称GERT)对其进行研究分析。结合我军武器装备研制现状,分析了武器装备研制的全过程,在此基础上,运用GERT网络模型的相关理论,建立了武器装备研制过程的GERT网络模型,并运用解析法和模拟仿真2种方法对建立的模型进行了计算,得到了武器装备研制各阶段以及全过程时间和费用的期望、方差、风险度、概率分布图和累计概率分布图。研究结论对于有效地控制武器装备研制风险具有一定的借鉴意义。

基于HGERT网络模型的退化型失效可靠性评估

针对退化型失效的复杂装备系统,提出基于隐图解评审技术(hidden graphic evaluation and review technique,HGERT)网络模型来进行系统可靠性预计和评估的方法。图解评审法(graphic evaluation and review technique,GERT)网络中的节点代表装备失效过程中正常状态到失效状态的转移,通过传感器将反映系统隐性状态的性能特征参数进行量化输入,从而将GERT网络中的各个劣化状态节点进行展开。应用Viterbi算法对模型参数进行解码和学习,确定退化型失效系统状态转移概率。将装备运行中所处的工作应力、环境载荷等影响性能衰退的因素作为输入,将关键性能指标退化量作为输出,建立装备性能退化的一般控制模型并将其作为GERT网络活动传递的随机变量。借助于信号流图理论对参数进行解析,监测系统处于不同状态时的性能退化水平,为故障预测和装备健康管理提供支持。案例通过对铣床性能退化量的分析,证明所构模型的可行性和合理性。

基于图示评审技术的风险投资组合模型

运用系统论和GERT网络理论的思想及其原理,揭示了组合中各项目之间的组合规律,提出了风险投资组合的串联、并联和混联这3种不同的组合模式,构建了其风险与周期评估的组合GERT网络模型,为更加深入地理解与正确客观地把握风险投资状态提供了算法模型和理论依据。

基于仿真的武器装备研制系统性能风险评估

性能风险是指在预定的资源条件(如费用和进度)下,研制系统从原有设计水平向较高性能设计水平演进过程中技术性能水平达不到预期要求所带来的风险。根据武器装备研制过程中各子系统活动的研制失败概率及相应的多反馈分支,建立图示评审技术随机网络仿真模型,通过设定仿真时钟实现对研制工期的约束。对仿真输出结果进行统计分析,建立在研制费用与研制工期约束下子系统级和项目级性能风险概率评估模型,分析项目级与子系统级性能风险概率分布之间的关系。最后,结合某武器装备研制项目给出详细的分析过程,并已验证仿真模型和风险评估模型的实用性和有效性。

应用GERT的高科技产品开发项目计划方法

高科技产品开发的特点是产品结构复杂,科技含量较高,开发过程中存在大量的不确定因素。基于WBS原理和方法,以及开发中的先后顺序逻辑关系,建立了开发过程的GERT网络模型。基于该模型,应用Monte-Carlo仿真对开发过程进行优化。给出了一个实际的研究案例来说明方法的应用。

考虑路径相关度的PERT网络进度风险的改进算法

提出克服传统计划评审技术(PERT)网络进度风险的局限性进度网络风险概率的改进算法.考虑网络路径之间相关性的约束条件,去除在规定工期内高完工率和高相关性的路径,利用多元正态积分技术,计算PERT网络进度风险概率.算例结果表明:与传统的蒙特卡洛模拟方法相比,该模型能够减少大量的计算时间,且误差较小,可忽略不计.

EPC模式下设计-采购-施工任务并行执行的多目标联合优化模型——基于z标记的多参量灰色GERT网络

针对EPC模式下设计-采购-施工任务并行执行的多目标联合优化问题,构建基于z标记的多参量灰色图形评审技术模型。首先,借鉴计划评审技术网络的建模思路,构建由3个分别表示设计-采购-施工任务执行流程的子图形评审技术网络图构成的多参量灰色图形评审技术网络分析模型;然后,在探讨正常执行活动与返工执行活动的时间与费用、费用与质量之间函数关系的基础上,提出基于三元区间数形式表征输入参量与输出参量不确定性的并行执行时间、费用与质量的矩母函数构造方法;其次,在分析设计-采购-施工任务并行执行下多参量灰色图形评审技术网络各参量求解方法的基础上,给出了该网络关键性时间节点开始执行时间与总执行时长的求解方法;最后,依据EPC模式下建设项目需求,分别构造了基于进度导向型与质量导向型的多目标联合优化模型,并以某会议中心项目为例,验证了所构建模型的有效性。研究成果为评估EPC模式下设计-采购-施工任务在并行执行过程中的进度、费用与质量目标的达成情况提供了科学的定量化分析方法,同时也为EPC模式在中国情景下的推广奠定了理论基础。

基于GERT模型的船舶搭载工期仿真分析

针对不确定性项目周期的估计问题,在简要介绍图示评审技GERT的基础上,研究了GERT的项目分析及建模方法。最后,通过一个船舶搭载实例,利用VISUAL SLAM建模语言与Awesim仿真软件对其进行仿真求解,获得项目周期的概率分布和各种统计特征值。为项目资源的合理安排及项目工期的保证与缩短创造条件。较好地说明了该方法的可行性及优越性。