本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)虛擬系統(tǒng)構(gòu)建方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多視圖的軍事復(fù)雜系統(tǒng)仿真建模方法。

背景技術(shù)：

軍事復(fù)雜系統(tǒng)仿真作為探索軍事復(fù)雜系統(tǒng)規(guī)律和提高軍事系統(tǒng)能力的重要手段，受到各國軍隊(duì)的普遍關(guān)注和重視。軍事仿真概念模型作為對軍事復(fù)雜系統(tǒng)問題域的初步抽象，是軍事復(fù)雜仿真系統(tǒng)開發(fā)前期的一項(xiàng)重要工作，對于促進(jìn)軍事領(lǐng)域?qū)＜液拖到y(tǒng)開發(fā)人員的溝通和協(xié)作，提高仿真系統(tǒng)的正確性和可靠性都具有重要意義。

在軍事仿真概念模型的建模中，首先要解決的問題是：從哪幾個(gè)方面來抽象軍事復(fù)雜系統(tǒng)，從而使被提取的特征能夠做到對軍事復(fù)雜系統(tǒng)的準(zhǔn)確表達(dá)，也就是從整體上建立軍事復(fù)雜仿真概念模型的架構(gòu)。目前的研究主要是從面向應(yīng)用和基于功能兩方面來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，其結(jié)果具有較大的隨意性，且對于架構(gòu)的一致性和完整性缺少理論層面的考慮。構(gòu)建不完整的軍事復(fù)雜仿真概念模型架構(gòu)，其直接影響是使所建立的概念模型缺少了軍事復(fù)雜系統(tǒng)的某些特征，不能準(zhǔn)確、全面地反映軍事復(fù)雜系統(tǒng)的特點(diǎn)，從而影響了軍事復(fù)雜仿真系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于多視圖的軍事復(fù)雜系統(tǒng)仿真建模方法，所述方法能夠方便、準(zhǔn)確、全面的反映軍事復(fù)雜系統(tǒng)的特點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種基于多視圖的軍事復(fù)雜系統(tǒng)仿真建模方法，其特征在于包括如下步驟：

明確軍事領(lǐng)域問題集合，確定建模的關(guān)注點(diǎn)；

針對所述關(guān)注點(diǎn)，建立相應(yīng)的視圖集進(jìn)行概括；

確定視圖間關(guān)系；

建立視圖下的概念模型體系。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：關(guān)注點(diǎn)是不同角色人員從不同視角對問題域的認(rèn)識，確定角色和關(guān)注點(diǎn)的依據(jù)是明確問題域的屬性和特點(diǎn)，分析問題域建模的目標(biāo)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：假定角色Ri的關(guān)注點(diǎn)為Ai，針對問題域建模共有m個(gè)角色，則角色的集合為Rm={R1, R2, …, Rm}，所要確立的關(guān)注點(diǎn)集合為Am= {A1, A2, …, Am}。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：在建立相應(yīng)的視圖集時(shí)若兩個(gè)關(guān)注點(diǎn)的內(nèi)容具有強(qiáng)相關(guān)性，將兩個(gè)關(guān)注點(diǎn)合并，根據(jù)合并后的關(guān)注點(diǎn)集，建立視圖集。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：設(shè)關(guān)注點(diǎn)集合為Am = { A1, A2, …, Am }，若其中的兩個(gè)關(guān)注點(diǎn)Ai、Aj具有強(qiáng)相關(guān)性，即Ai→Aj，則合并Ai，Aj，形成新的視圖Ai’；若一個(gè)視圖與另一個(gè)視圖是等價(jià)的，即，則合并這兩個(gè)視圖，形成新的視圖Aj’。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述的關(guān)注點(diǎn)包括功能、組元、結(jié)構(gòu)、運(yùn)行、信息和環(huán)境，這六個(gè)關(guān)注點(diǎn)形成六個(gè)視圖，即功能視圖、組元視圖、結(jié)構(gòu)視圖、運(yùn)行視圖、信息視圖和環(huán)境視圖。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述功能視圖用于描述系統(tǒng)各組成功能的分解結(jié)構(gòu)，以及各組織功能之間的信息交互情況；所述組元視圖用于從微觀層面對構(gòu)成軍事復(fù)雜系統(tǒng)部分的認(rèn)識；所述結(jié)構(gòu)視圖是指組元相互結(jié)合而形成的架構(gòu)，關(guān)注的是結(jié)合方式及其形成的整個(gè)框架或構(gòu)形；運(yùn)行視圖是對系統(tǒng)運(yùn)行過程的一種規(guī)范的描述；所述信息視圖用于描述軍事復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)部或系統(tǒng)與環(huán)境交互的各種可能信息；所述環(huán)境視圖則用于描述系統(tǒng)之外一切同系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)的事物的總和。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：視圖之間的關(guān)系如下：

運(yùn)行視圖描述的是系統(tǒng)執(zhí)行的任務(wù)和行動序列，其每一項(xiàng)行動的展開都涉及到系統(tǒng)的組元、結(jié)構(gòu)、功能和信息；

組元視圖中描述的是組元的基本信息，可以為結(jié)構(gòu)視圖的建模提供元素，進(jìn)而影響系統(tǒng)的功能視圖；組元視圖為運(yùn)行視圖提供相應(yīng)的實(shí)體，是系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)；

結(jié)構(gòu)視圖需要組元視圖中提供的組元來進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模，結(jié)構(gòu)視圖下系統(tǒng)的組織模型影響著系統(tǒng)的功能，結(jié)構(gòu)視圖的內(nèi)容在一定程度上決定了功能視圖的內(nèi)容；結(jié)構(gòu)視圖可以為運(yùn)行視圖提供約束，是系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)；

功能視圖可以為系統(tǒng)視圖下系統(tǒng)的運(yùn)行提供相應(yīng)的功能，決定了系統(tǒng)運(yùn)行的過程；

信息視圖可以為運(yùn)行視圖提供信息，同時(shí)各視圖間的聯(lián)系都是通過信息來實(shí)現(xiàn)的；

環(huán)境視圖與其它視圖間是相互影響的關(guān)系。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：建立視圖下的概念模型體系的描述方法如下：

每一類視圖描述的是系統(tǒng)的某一個(gè)關(guān)注點(diǎn)，其中：

功能視圖下包括多類功能模型；

結(jié)構(gòu)視圖下包括多類組織模型；

組元視圖下包括多類實(shí)體模型；

運(yùn)行視圖是對系統(tǒng)運(yùn)行過程的一種規(guī)范描述，包括兩大類模型：任務(wù)模型和行為模型；

信息視圖下包括各類信息模型；

環(huán)境視圖下包括各類環(huán)境模型。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：所述方法通過將一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)分解為許多基本的小系統(tǒng)，通過分析這些小系統(tǒng)及其相互之間的關(guān)系來分析復(fù)雜系統(tǒng)，一方面能夠較方便地反映各類相關(guān)人員的需求和愿望，另一方面也易于形成對軍事系統(tǒng)的整體描述，可以準(zhǔn)確、全面地反映軍事復(fù)雜系統(tǒng)的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述方法中軍事復(fù)雜系統(tǒng)各視圖關(guān)系圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例所述方法中各視圖下的概念模型體系圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種基于多視圖的軍事復(fù)雜系統(tǒng)仿真建模方法，包括如下步驟：

S101：明確軍事領(lǐng)域問題集合，確定建模的關(guān)注點(diǎn)；

S102：針對所述關(guān)注點(diǎn)，建立相應(yīng)的視圖集進(jìn)行概括；

S103：確定視圖間關(guān)系；

S104：建立視圖下的概念模型體系。

具體方法如下：

S101：明確軍事領(lǐng)域問題集合。所謂軍事領(lǐng)域問題集合是指希望解決的問題所對應(yīng)的現(xiàn)實(shí)軍事復(fù)雜系統(tǒng)的相關(guān)部分。明確了軍事領(lǐng)域問題集合，也就明確了建模的對象，是進(jìn)行問題分析和建模的前提。為了全面地構(gòu)建軍事復(fù)雜系統(tǒng)的概念模型體系結(jié)構(gòu)，需要確定建模的關(guān)注點(diǎn)。關(guān)注點(diǎn)是不同角色人員從不同視角對問題域的認(rèn)識。確定角色和關(guān)注點(diǎn)的依據(jù)是明確問題域的屬性和特點(diǎn)，分析問題域建模的目標(biāo)。假定角色Ri的關(guān)注點(diǎn)為Ai，針對問題域建模共有m個(gè)角色，則角色的集合為Rm={R1, R2, …, Rm}，所要確立的關(guān)注點(diǎn)為Am= {A1, A2, …, Am}。

S102：建立視圖集。針對步驟S101所建立的關(guān)注點(diǎn)，必須建立相應(yīng)的視圖集進(jìn)行概括，分析不同關(guān)注點(diǎn)的特點(diǎn)，若兩個(gè)關(guān)注點(diǎn)的內(nèi)容具有很強(qiáng)的相關(guān)性，為降低設(shè)計(jì)復(fù)雜度，可以將兩個(gè)關(guān)注點(diǎn)合并。根據(jù)合并后的關(guān)注點(diǎn)集，建立視圖集。設(shè)關(guān)注點(diǎn)集合為Am = { A1, A2, …, Am }，若其中的兩個(gè)關(guān)注點(diǎn)Ai、Aj具有強(qiáng)相關(guān)性，即Ai→Aj，則合并Ai，Aj，形成新的視圖Ai’；若一個(gè)視圖與另一個(gè)視圖是等價(jià)的，即，則合并這兩個(gè)視圖，形成新的視圖Aj’。

本發(fā)明運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)中的系統(tǒng)抽象方法，提出了對軍事復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)需要把握的六個(gè)關(guān)注點(diǎn)，即功能、組元、結(jié)構(gòu)、運(yùn)行、信息和環(huán)境，這六個(gè)關(guān)注點(diǎn)形成六個(gè)視圖，即功能視圖、組元視圖、結(jié)構(gòu)視圖、運(yùn)行視圖、信息視圖和環(huán)境視圖。通過這六個(gè)視圖從不同的側(cè)面描述軍事復(fù)雜系統(tǒng)的多方面特性，不同的視圖之間相互補(bǔ)充，按照一定的約束和連接關(guān)系集成在一起，共同完成對軍事復(fù)雜系統(tǒng)的描述。

軍事復(fù)雜系統(tǒng)的功能視圖描述了系統(tǒng)各組成功能的分解結(jié)構(gòu)，以及各組織功能之間的信息交互情況。組元視圖是從微觀層面對構(gòu)成軍事復(fù)雜系統(tǒng)部分的認(rèn)識。結(jié)構(gòu)視圖是指組元相互結(jié)合而形成的架構(gòu)，關(guān)注的是結(jié)合方式及其形成的整個(gè)框架或構(gòu)形，是系統(tǒng)保持整體性和使系統(tǒng)具備必要的整體功能的內(nèi)部依據(jù)。運(yùn)行視圖是對系統(tǒng)運(yùn)行過程的一種規(guī)范的描述。信息視圖描述了軍事復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)部或系統(tǒng)與環(huán)境交互的各種可能信息。環(huán)境視圖則描述了系統(tǒng)之外一切同系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)的事物的總和。

S103：確定視圖間關(guān)系。在建立視圖集的基礎(chǔ)上，為保證視圖集的設(shè)計(jì)內(nèi)容符合一致性和邏輯性，必須對視圖之間的關(guān)系進(jìn)行分析，確定視圖的運(yùn)行過程。視圖間主要關(guān)系如圖2所示。具體描述如下：

運(yùn)行視圖描述的是系統(tǒng)執(zhí)行的任務(wù)和行動序列，其每一項(xiàng)行動的展開都涉及到系統(tǒng)的組元、結(jié)構(gòu)、功能和信息，因此，運(yùn)行視圖與這些視圖有著密切的聯(lián)系。

組元視圖中描述了組元的基本信息，可以為結(jié)構(gòu)視圖的建模提供元素，進(jìn)而影響系統(tǒng)的功能視圖；組元視圖為運(yùn)行視圖提供相應(yīng)的實(shí)體，是系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)。

結(jié)構(gòu)視圖需要組元視圖中提供的組元來進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模；結(jié)構(gòu)視圖下系統(tǒng)的組織模型影響著系統(tǒng)的功能，因此，結(jié)構(gòu)視圖的內(nèi)容在一定程度上決定了功能視圖的內(nèi)容；結(jié)構(gòu)視圖可以為運(yùn)行視圖提供約束，是系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)。

功能視圖可以為系統(tǒng)視圖下系統(tǒng)的運(yùn)行提供相應(yīng)的功能，決定了系統(tǒng)運(yùn)行的過程。

信息視圖可以為運(yùn)行視圖提供信息，同時(shí)各視圖間的聯(lián)系都是通過信息來實(shí)現(xiàn)的。

軍事復(fù)雜系統(tǒng)是在一定的環(huán)境背景下運(yùn)行的，系統(tǒng)運(yùn)行過程中組元、結(jié)構(gòu)、功能和信息的變化都影響著系統(tǒng)的環(huán)境。同時(shí)，環(huán)境的變化也會對系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生作用。因此，環(huán)境視圖與其它視圖間是相互影響的關(guān)系。

S104：建立視圖下的概念模型體系。視圖的內(nèi)容是通過一系列概念模型來實(shí)現(xiàn)的。這些概念模型是對各關(guān)注點(diǎn)內(nèi)容的具體描述，因此，在視圖集的基礎(chǔ)上，建模者需要根據(jù)視圖所覆蓋的關(guān)注點(diǎn)內(nèi)容，定義視圖中的相關(guān)概念模型。例如，在對裝備保障系統(tǒng)進(jìn)行建模時(shí)，其功能視圖下就包括了搶救功能模型、搶修功能模型等軍事仿真概念模型。需要指出的是，在我們構(gòu)建的6類視圖下，共產(chǎn)生了7類概念模型，如圖3所示，其中，運(yùn)行視圖描述的軍事復(fù)雜系統(tǒng)的運(yùn)行過程，由任務(wù)模型和行為模型構(gòu)成，任務(wù)模型是為了完成一定的任務(wù)目標(biāo)而建立的模型，它描述了任務(wù)及其邏輯關(guān)系，行為模型是對任務(wù)模型的細(xì)化，任務(wù)可以分解為一定的可執(zhí)行行動。

所述方法通過將一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)分解為許多基本的小系統(tǒng)，通過分析這些小系統(tǒng)及其相互之間的關(guān)系來分析復(fù)雜系統(tǒng)，一方面能夠較方便地反映各類相關(guān)人員的需求和愿望，另一方面也易于形成對軍事系統(tǒng)的整體描述，可以準(zhǔn)確、全面地反映軍事復(fù)雜系統(tǒng)的特點(diǎn)。

下面以裝備保障系統(tǒng)的軍事仿真概念模型體系構(gòu)建為例，說明該方法的執(zhí)行過程。

步驟1：明確裝備保障問題集合。裝備保障系統(tǒng)是一種典型的軍事復(fù)雜系統(tǒng)，它是各級裝備保障指揮機(jī)構(gòu)和保障部（分）隊(duì)，為實(shí)現(xiàn)對作戰(zhàn)部隊(duì)的保障任務(wù)而在一定的保障環(huán)境中相互聯(lián)系、相互作用，形成的一個(gè)有機(jī)整體。其中，主要的角色包括裝備保障指揮機(jī)構(gòu)合保障部（分）隊(duì)，裝備保障指揮機(jī)構(gòu)主要負(fù)責(zé)保障指揮，關(guān)注的重點(diǎn)包括：任務(wù)、行動、環(huán)境、組織結(jié)構(gòu)等，而保障部（分）隊(duì)關(guān)注的重點(diǎn)則包括：任務(wù)、行動、對象等，從關(guān)注的重點(diǎn)來看，裝備保障指揮機(jī)構(gòu)合保障部（分）隊(duì)都關(guān)注任務(wù)和行動，只不過具體的內(nèi)容不一樣。

步驟2：建立視圖集。運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)中的系統(tǒng)抽象方法，對裝備保障系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)需要把握的六個(gè)關(guān)注點(diǎn)，即功能、組元、結(jié)構(gòu)、運(yùn)行、信息和環(huán)境，這六個(gè)關(guān)注點(diǎn)形成六個(gè)視圖，即功能視圖、組元視圖、結(jié)構(gòu)視圖、運(yùn)行視圖、信息視圖和環(huán)境視圖。每個(gè)視圖從不同的側(cè)面描述裝備保障系統(tǒng)的某個(gè)方面特性，例如運(yùn)行視圖是對系統(tǒng)運(yùn)行過程的描述，既包括了裝備保障指揮機(jī)構(gòu)的運(yùn)行，也包括了保障部（分）隊(duì)的描述。

步驟3：確定視圖間關(guān)系。裝備保障視圖間主要關(guān)系如圖2所示。具體描述如下：

運(yùn)行視圖描述的是裝備保障系統(tǒng)執(zhí)行的任務(wù)和行動序列，既包括保障指揮機(jī)構(gòu)，也包括保障部（分）隊(duì)，其每一項(xiàng)行動的展開都涉及到系統(tǒng)的組元、結(jié)構(gòu)、功能和信息；

組元視圖中描述了裝備保障系統(tǒng)中指揮機(jī)構(gòu)和保障部（分）隊(duì)的基本信息，為運(yùn)行視圖提供相應(yīng)的實(shí)體；

結(jié)構(gòu)視圖描述了裝備保障系統(tǒng)各組元之間的結(jié)構(gòu)，決定了功能視圖的內(nèi)容，并為運(yùn)行視圖提供約束，是裝備保障系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)；

功能視圖可以為裝備保障系統(tǒng)的運(yùn)行提供相應(yīng)的功能，決定了系統(tǒng)運(yùn)行的過程；

信息視圖可以為運(yùn)行視圖提供信息，同時(shí)各視圖間的聯(lián)系都是通過信息來實(shí)現(xiàn)的；

裝備保障系統(tǒng)是在一定的環(huán)境背景下運(yùn)行的，與其它視圖間都存在相互影響的關(guān)系。

步驟4：建立視圖下的概念模型體系。每一類視圖描述的是系統(tǒng)的某一個(gè)關(guān)注點(diǎn)，在裝備保障系統(tǒng)各視圖的內(nèi)部通過一系列概念模型來實(shí)現(xiàn)相關(guān)關(guān)注點(diǎn)，具體描述如下：

功能視圖下包括了多類功能模型，如搶救功能模型、搶修功能模型等軍事仿真概念模型；

結(jié)構(gòu)視圖下包括了多類組織模型，如保障指揮機(jī)構(gòu)組織模型、保障部（分）隊(duì)模型等；

組元視圖下包括了多類實(shí)體模型，如保障對象模型、保障力量模型等；

運(yùn)行視圖是對裝備保障系統(tǒng)運(yùn)行過程的一種規(guī)范描述，包括了兩大類模型：任務(wù)模型和行為模型，任務(wù)模型如搶修任務(wù)、搶救任務(wù)等，行為模型是對任務(wù)模型的細(xì)化，如機(jī)動行為模型、通信行為模型等；

信息視圖下包括了各類信息模型，如命令模型、指示模型等；

環(huán)境視圖下包括了各類環(huán)境模型，如自然環(huán)境模型、社會環(huán)境模型等。