论文题目: 轻型远程多管火箭武器系统分析的智能决策理论与应用
论文类型: 博士论文
论文专业: 兵器发射理论与技术
作者: 吴晓云
导师: 马大为
关键词: 远程多管火箭武器系统,效能,费用,风险分析,智能决策,粗集,神经网络
文献来源: 南京理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文进行了某远程多管火箭武器系统轻型化箱式改进研制若干方案的系统分析及其智能决策理论和应用的研究。 探讨了粗集和神经网络的基本理论，研究了粗集智能决策的若干基础理论，例证了粗集约简选择的稳定性测度和ChiMerge算法的有效性。受人类形象思维和逻辑思维的启发，探讨了粗集与神经网络的融合基础及三种粗集与神经网络智能混合系统，提出了基于粗集与神经网络智能决策的建模步骤。 提出了某远程多管火箭武器系统轻型化箱式改进的若干总体方案，对各方案进行了系统分析。依据改进实际，提出用经济型相对毁伤能力指数衡量火力打击能力，在“0—1”指数法和ADC效能分析模型基础上计算各方案系统效能；提出参数—神经网络的效能模型，并用原型火箭武器系统验证了模型的有效性；借助参数—神经网络方法分析了各方案效能的灵敏度，提出了改进的定性指导意见。 估算了各方案的研制费用。建立了研制费用估算的灰色GM预测模型，例证了灰色累加残差模型并不一定总能提高GM模型的预测精度；鉴于预测精度要求，提出了确定特征参数的粗集方法及参数—粗神经网络的费用估算方法，其个体和样本平均预测精度远高于GM及其累加残差模型；应用参数—粗神经网络模型预测了各方案研制费用，对比分析了各方案的效—费比；利用未确知数理论和专家定性判断修正了估算费用。 分析研究了各方案的研制风险。利用粗集理论将知识工程思想融合到DELPHI法确定风险因素的步骤中，识别并简化了轻型化诸方案的风险因素；基于方案风险数据实际，利用三角模糊数表示因素风险，结合模糊集理论和层次模型评判了各方案的风险大小；论证了风险分析是系统工程的思想，利用系统工程理论中的解释结构模型建立了方案风险分析的递阶结构模型和解释结构模型，得到本方案实施过程中的风险管理指导建议。 基于轻型化和箱式改进的系统分析的实际，提出了粗糙层次分析法，综合评价了各方案。结合粗集与层次分析法，探讨了指标体系的精简、指标权重的挖掘与确定、一致性判断矩阵的确定等问题；利用该方法智能评价了四种轻型化总体方案，从定性定量结合的角度得到了最优候选方案。 研究了火箭武器总体方案智能决策支持系统(RWISIDSS)的理论与实现。探讨了系统各组成模块的内容、工作流程及总体功能；从理论上研究了关系模型库的定义与实现，提出并实现了应用关系模型和面向对象方法统一IDSS的思想；设计了RWISIDSS的数据库、模型库、知识库及各自的管理系统；探讨了系统开发方法，进行了系统的部分实现。
论文目录:
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 总体方案及其决策的研究现状
1.2.2 武器系统效能的研究现状
1.2.3 武器系统费用估算的研究现状
1.2.4 武器研制风险分析的研究现状
1.2.5 基于粗集与神经网络的智能决策的研究现状
1.3 本文的目标、贡献和组织
2 基于粗集理论与神经网络的智能决策理论
2.1 粗集相关理论
2.1.1 知识、不可分辨关系与知识表达系统
2.1.2 集合近似与粗集
2.1.3 知识约简与核
2.1.4 属性的依赖性与重要性
2.2 粗集智能决策理论
2.2.1 不完备信息系统的粗集处理
2.2.2 决策表的约简与分析
2.2.3 连续属性离散化
2.2.4 粗集的稳定性测度
2.3 人工神经网络理论
2.3.1 基本机理与结构特征
2.3.2 BP神经网络
2.3.3 附加动量法
2.3.4 BP网络设计
2.4 粗集—神经网络混合系统的智能决策技术
2.4.1 粗集与神经网络集成基础
2.4.2 粗神经网络混合智能系统
2.4.3 粗神经网络智能决策的建模步骤
2.5 本章小结
3 远程多管火箭武器系统轻型化方案及其效能分析
3.1 远程多管火箭武器系统轻型化方案
3.1.1 基本思路
3.1.2 简略的轻型化总体方案
3.2 效能分析模型及基本假设
3.2.1 ADC基本模型
3.2.2 基本假设及典型任务剖面
3.3 轻型化诸方案的效能分析
3.3.1 可用度向量
3.3.2 可信性矩阵
3.3.3 能力向量
3.3.4 效能计算
3.4 本章小结
4 效能的参数—神经网络分析方法及灵敏度分析
4.1 效能分析的参数—神经网络方法
4.1.1 基本思想与需求
4.1.2 参数—神经网络方法
4.1.3 远程多管火箭炮系统的效能
4.2 基于参数—神经网络方法的效能灵敏度分析
4.2.1 定向器管数对效能的灵敏度
4.2.2 火箭炮系统的可用度对效能的灵敏度
4.2.3 最大越野机动速度对效能的灵敏度
4.2.4 火箭武器外形尺寸对效能的灵敏度
4.2.5 火炮重量对效能的灵敏度
4.3 本章小结
5 轻型远程多管火箭武器系统研制费用估算
5.1 灰色预测模型
5.1.1 灰色关联度
5.1.2 GM模型的建立
5.1.3 GM模型预测
5.1.4 GM模型预测实例
5.2 基于参数-粗神经网络的估算模型
5.2.1 参数选取的粗集方法
5.2.2 粗神经网络的费用预测
5.2.3 轻型远程多管火箭武器系统研制费用预测
5.3 总体方案的费用—效能分析
5.4 专家定性估计不确定性的估算费用修正
5.4.1 未确知数及其运算
5.4.2 定性估计不确定性的费用修正
5.5 本章小结
6 总体方案风险分析
6.1 风险分析及基本步骤
6.1.1 风险基本概念与定义
6.1.2 风险的数学表示
6.1.3 风险分析的基本步骤
6.2 风险辨识
6.2.1 辨识方法
6.2.2 辨识结果
6.3 风险模糊综合评判模型
6.3.1 三角模糊数及其运算
6.3.2 风险的三角模糊数表示
6.3.3 模糊层次模型
6.3.4 研制风险的模糊层次评判
6.4 风险管理分析
6.4.1 风险分析与系统工程
6.4.2 解释结构模型
6.4.3 火箭武器研制风险的 ISM模型
6.5.4 风险管理建议分析
6.5 本章小结
7 轻型远程多管火箭武器系统总体方案的智能综合评价
7.1 粗糙层次分析的智能决策评价方法
7.1.1 层次分析法
7.1.2 粗糙层次分析法
7.2 轻型化总体方案的智能评价
7.2.1 指标体系的确定
7.2.2 指标权重的获取
7.2.3 方案评价
7.2.4 评价过程及结果的简要分析
7.3 本章小结
8 总体方案智能决策支持系统的设计
8.1 决策支持系统与智能决策支持系统
8.1.1 决策支持系统
8.1.2 智能决策支持系统
8.2 火箭武器总体方案智能决策支持系统分析
8.2.1 火箭武器总体方案决策问题
8.2.2 方案综合评价模块设计
8.2.3 武器系统分析模块设计
8.2.4 总体功能设计
8.3 火箭武器总体方案智能决策支持系统设计
8.3.1 数据库及其管理系统
8.3.2 IDSS模型与知识的统一表示
8.3.3 模型库管理系统设计
8.3.4 知识库管理系统设计
8.4 总体方案智能决策系统开发及部分实现
8.4.1 系统开发描述
8.4.2 系统部分实现
8.5 本章小节
9 结束语
致谢
参考文献
作者在攻读博士学位期间发表的论文
发布时间: 2006-12-06
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