C2组织结构适应性优化的模型与方法

在现有C2（Command and Control）组织结构适应性优化研究基础上,分析了不确定使命环境下C2组织能力并提出了新的测度指标,构建了C2组织结构适应性优化模型,并针对模型中结构变量与能力测度具有的复杂关联性和动态不确定性的特点,提出了基于组织结构分层的适应性优化策略和基于滚动时域的动态适应性优化策略,并综合两种适应性优化策略,提出了C2组织结构的分层动态适应性优化方法。     

C2组织的通信结构优化设计与分析

指挥控制(Command and Control,C2)组织的通信结构设计是解决网络中心战条件下指控信息高效交互的核心问题.围绕C2组织通信结构的延时、可靠性及成本进行建模,在虚拟全连通网络中采用路由随机搜索的方法避免路由及拓扑的局部搜索,并基于遗传算进行全局搜索求解.实验分析表明该方法可以实现优化目标和效果.     

C2组织结构的鲁棒性设计方法

介绍了C2(Command and Control)组织和C2组织结构,讨论了C2组织结构的鲁棒性设计问题.提出了基于粒度计算的鲁棒性组织结构设计方法,设计过程包括两个阶段:平台集粒化阶段和决策分层阶段,并给出了基于遗传算法的平台集粒化方法和鲁棒性组织结构的决策树优化模型.案例分析和对比试验表明方法具有较好的性能.     

适应性兵力组织设计方法与应用研究

在建立兵力组织分层定量描述的基础上,研究了设计适应性兵力组织的关键技术,提出了一种适应性兵力组织设计建模框架.建立定量模型和优化算法,可以辅助不同层次的指挥员快速完成使命计划生成、兵力裁剪和组织结构的设计与适应环境变化,设计高效的兵力组织完成使命.最后,讨论了适应性兵力组织设计工具AAOD-Tools的设计与开发.     

基于NSGA-Ⅱ多目标优化的C2组织设计

把NSGA-Ⅱ算法用于求解C2组织设计问题.分析了C2组织设计常见处理算法在优化目标处理和算法流程两方面存在的问题,给出用NSGA-Ⅱ算法求解C2组织设计问题的算法设置.把NSGA-Ⅱ这样一种多目标优化算法引入C2组织设计问题,改变了以往研究此类问题时只能定义单个指标的情况,使领域专家能定义和研究新的优化目标.针对C2组织设计问题的特性做了调整后,实验结果数据表明NSGA-Ⅱ可以迅速地同时得到高质量和富有启发性的一群优化结果.     

基于复杂网络理论的C2组织结构

从复杂网络理论角度,构造出了C2组织结构的网络拓扑模型,并根据C2组织结构的网络特性提出了一个重要的统计特性——节点的重要度,说明节点与其他节点联系的紧密性和重要性,进而分析了C2组织结构网络中的各个统计参数在C2组织结构网络中所具有的现实意义,并基于某个作战想定构建出C2组织结构网络的动态演化过程,更深层次地分析C2组织结构的合理性和高效性,为优化C2组织结构奠定基础。     

面向任务C2组织的多层次评价描述模型

现代战场环境下,要求能够根据作战任务迅速的进行兵力调配,设计相应的C2组织结构.不同的设计方法可能设计出完全不同的C2组织结构,那么如何对这些C2组织进行评价是一个重要的问题.在对组织评价的各种方法、理论进行了综述后,依据计算数学组织理论和组织结构权变理论,提出了一个对面向任务C2组织进行评价的多层次描述模型,从组织与任务环境的交互关系,组织内信息流与命令流结构以及组织内的决策者实体的功能3个层次分别对C2组织进行了描述,为建立评价的定量模型和仿真模型奠定了基础.     

C2组织鲁棒性信息交互结构设计及分析

介绍了C2组织的信息交互结构及其设计约束,讨论了C2组织鲁棒性信息交互结构的设计问题。提出了基于启发式嵌套遗传算法的鲁棒性信息交互结构设计方法:外层遗传算法对信息交互结构的拓扑及链路容量进行优化搜索;内层嵌套遗传算法依据对路由的搜索优化出多个使命邻域下最小延时集合,将其依概率平均化后返回外层来对链路容量的鲁棒性进行评价。案例分析和对比试验表明该方法可以实现鲁棒性较强的组织信息交互结构。     

基于禁忌搜索算法的指挥控制系统网络组织优化方法

基于复杂网络的拓扑结构优化理论与禁忌搜索算法,结合指挥控制系统的特点,建立了优化最优指挥与控制系统网络结构（Command and Control Architecture Network,C2AN）模型,并以复杂网络的网络效率和网络成本分别描述C2AN中的信息传播效率及构建C2AN的资源消耗,建立优化的目标函数,通过禁忌搜索算法获得了最优的C2AN。最后通过仿真实例,分析了最优C2AN生成过程及其基本统计特征。     

分布式A2C2决策队设计

现代战争的特点是高度的分布式协同作战。面对瞬息万变的战场需求 ,完成分布协同作战的指挥自动化系统 ,就必须能够自动适应战场需求变化 ,不断改变指挥系统组织结构。因此 ,实现指挥自动化系统的中心工作是建立 C2系统自适应变结构决策队组织。论述了建立自适应分布式指挥决策组织结构的有关问题 ,研究了在分布式条件下 ,自适应 C2决策队结构的设计。     

针对自适应滤波的组网雷达欺骗干扰优化策略

针对组网雷达系统在跟踪目标发生机动时采用自适应滤波来估计目标状态的特点,在点迹融合数据处理结构的组网雷达基础上提出了一种欺骗干扰优化策略.根据状态和量测方程描述了组网雷达跟踪目标的模型,同时建立了跟踪机动目标的自适应滤波模型.在此基础上,建立了欺骗干扰模型,并在目标机动检测约束下,推导了虚假目标欺骗干扰对于组网雷达融合...     

空陆攻防博弈的动态武器目标分配

大规模作战具有高动态、非完全信息和不确定性，在分析归纳目前解决动态武器目标分配问题的一系列方法的基础上，尝试构建基于双方动态博弈的攻防对抗综合数学模型，并利用纳什均衡和帕累托最优算法进行分阶段求解。结果表明，该数学模型和博弈论方法结合能够有效解决武器目标动态分配问题。     

基于改进遗传算法的结构损伤识别

结构损伤识别问题在数学上可以转化为一种带约束的目标函数优化求解。将基于混沌系统的优化理论和免疫系统的基本机制提出的自适应免疫遗传算法用于结构损伤识别,研究其有效性和可行性。通过平面框架单元损伤识别算例分析,表明该方法是实用可行的。     

指挥控制组织结构扁平化分析及测度

为分析研究指挥控制(Command and Control,C2)组织结构的扁平化程度,给出了指挥控制树和协作交流网的概念,阐述了金字塔式C2组织结构和扁平式C2组织结构。在此基础之上,针对两种C2组织运作环境,分别设计基于拓扑的C2组织结构扁平化测度和基于任务的C2组织结构扁平化测度。案例给出了两种组织结构的扁平化测度计算结果,结果及比较分析表明扁平化测度计算方法的可行性和有效性。     

以网络为中心的指挥控制组织探索性分析

以计算组织理论以及探索性分析方法为基础,提出对以网络为中心的指挥控制(Command Control, C2)组织的探索性分析方法的进行效能优化的探索性建模和优化方法.通过对信息化战场指挥控制组织及其组织要素的建模,建立动态适应使命与环境变化的指挥控制组织模型;通过对指挥控制组织及其组织要素多类角色和多个维度的相互关系以及相应信息流、控制流的结构建模分析,建立并优化指挥控制组织及其组织要素之间的关于多种使命环境、组织属性的重叠网络模型.通过探索性分析方法,研究信息化战场网络指挥控制组织的动态重构的离散时态演化机制,并对指挥控制组织网络构成的有效性进行测度和优化.     

Expansion planning for waste‐to‐energy systems using waste forecast prediction sets

We consider an expansion planning problem for Waste‐to‐Energy (WtE) systems facing uncertainty in future waste supplies. The WtE expansion plans are regarded as strategic, long term decisions, while the waste distribution and treatment are medium to short term operational decisions which can adapt to the actual waste collected. We propose a prediction set uncertainty model which integrates a set of waste generation forecasts and is constructed based on user‐specified levels of forecasting errors. Next, we use the prediction sets for WtE expansion scenario analysis. More specifically, for a given WtE expansion plan, the guaranteed net present value (NPV) is evaluated by computing an extreme value forecast trajectory of future waste generation from the prediction set that minimizes the maximum NPV of the WtE project. This problem is essentially a multiple stage min‐max dynamic optimization problem. By exploiting the structure of the WtE problem, we show this is equivalent to a simpler min‐max optimization problem, which can be further transformed into a single mixed‐integer linear program. Furthermore, we extend the model to optimize the guaranteed NPV by searching over the set of all feasible expansion scenarios, and show that this can be solved by an exact cutting plane approach. We also propose a heuristic based on a constant proportion distribution rule for the WtE expansion optimization model, which reduces the problem into a moderate size mixed‐integer program. Finally, our computational studies demonstrate that our proposed expansion model solutions are very stable and competitive in performance compared to scenario tree approaches. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 63: 47–70, 2016     

混合不确定条件下的飞行器级间分离可靠性分析

为量化飞行器级间分离过程随机不确定性和认知不确定性的综合影响,结合概率和区间理论混合模型特点,提出了一种基于随机和区间理论混合模型的飞行器级间分离可靠性分析方法。面向高超声速飞行器分离任务需求,建立分离动力学仿真模型,针对级间分离结构的几何特点,设计了一种快速碰撞检测方法,进而构建了分离任务的可靠性分析混合模型。通 过将该模型转化为随机可靠性分析的无约束优化问题,考虑分离过程中复杂外力及力矩导致功能函数高度非线性的特点,利用高效全局优化和主动学习Kriging方法实现无约束优化问题高效求解。结合实例表明,该方法能够准确描述混合不确定性因素对飞行器分离过程的影响,给出了飞行器分离任务可靠性区间,可为飞行器分离方案的精细化设计提供决策支持。     

基于复杂网络的指控组织建模与分析

面对指控组织(C2组织)日益呈现出的复杂性和网络化结构特点,提出基于复杂网络的研究思路,并从现实指控组织网络出发,分析复杂网络理论适用于指控组织建模的现实与理论依据。结合指控组织建设的普遍实际,参考复杂网络适应度模型及组织网络模型后,基于新节点和内部边两方面交互增长的思想,建立了指控组织生成模型。通过仿真实验,验证了无标度性、小世界性等复杂网络特性,符合现实指控组织的特点,为进一步进行指控组织效能评估提供了基础。     

兵力组织适应性设计问题研究

构建适应战场环境的兵力组织是提高我军战场对抗优势的重要途径。针对兵力组织的适应性设计问题,从兵力组织的描述方法、适应性设计方法和效能评估方法 3个方面梳理了国内外的研究现状。其中,兵力组织描述方法包括计算数学组织理论、图论和网络、多Agent系统、Petri网和信息理论;兵力组织适应性设计方法包括基于三阶段思想的适应性设计方法、基于粒度计算思想的适应性设计方法和基于扩展三阶段思想的适应性设计方法;兵力组织效能评估方法包括理论评估方法和实验评估方法。对涉及的各种组织描述方法、适应性设计方法和效能评估方法进行了详细的分析介绍,并总结了当前研究存在的不足。