武器装备试验鉴定的半参数贝叶斯方法

Test and evaluation is an important mean to discover defects, improve performance, and ensure actual combat applicability and validity of weaponry. As the weapons become more and more informatization and complex, problems caused by the complexity of the response relationship, complexity of the design region and multiple evaluation objects are increasingly prominent in the design and evaluation of test. Aiming at these problems, we study the semi-parametric Bayesian method for modeling, designing and evaluation of the test of weaponry. Firstly, we will construct the general process model for semi-parametric Bayesian modeling. Then, based-on the semi-parametric response model, we will provide estimation methods for different types of evaluation objects, including interested parameters, performance boundary conditions and the response model. After that, we will construct Bayesian optimal experimental design criteria and algorithms for semi-parametric response models. Finally, we will apply all the theory and methods to the test and evaluation of a typical rocket weapon system. The achievements of the project will promote the theoretical and methodological development of system modeling and parameter estimation, and experimental design and evaluation, at the same time provide some theoretical and methodological support for weaponry test and evaluation.

试验鉴定是发现武器装备问题缺陷、改进装备性能、确保装备实战适用性和有效性的重要手段，在试验鉴定中采用先进的建模、设计与评估方法，能够有效提高试验资源的利用率。随着武器装备信息化程度和复杂度的日益增加，试验鉴定中响应关系复杂、设计区域复杂以及评估目的多样等问题日益突出。为此，本项目以半参数贝叶斯方法统揽全局，研究武器装备试验鉴定中的建模、设计与评估方法。建立半参数响应建模的过程模型；研究基于半参数响应模型的兴趣参数、性能边界条件以及响应模型估计方法；构造半参数响应模型的贝叶斯最优试验设计准则和求解算法；并以某型野战火箭武器系统试验鉴定为例，给出一个应用案例。在半参数模型的试验设计、性能边界条件估计等方面取得创新。项目成果将在促进系统建模与参数估计、试验设计与评估的相关理论和方法的发展的同时，为我军武器装备试验鉴定提供部分理论依据和方法支撑。

试验鉴定是发现武器装备问题缺陷、改进装备性能、确保装备实战适用性和有效性的重要手段。随着武器装备信息化程度和复杂度的日益增加，试验鉴定中响应关系复杂、设计区域复杂以及评估目的多样等问题日益突出。为此，本项目以半参数贝叶斯方法统揽全局，研究武器装备试验鉴定中的建模、设计与评估方法。建立半参数响应建模的过程模型；研究基于半参数响应模型的兴趣参数、性能边界条件以及响应模型估计方法；构造半参数响应模型的贝叶斯最优试验设计准则和求解算法。项目的主要成果包括：构建了复杂系统试验以及半参数响应建模的通用过程模型, 可用于指导各型装备试验任务的完成；提出将贝叶斯优化方法用于确定装备极限性能、将水平集估计方法用于确定边界条件,并提出了新的水平集估计方法；提出了试验样本充分性评价框架, 为确定试验样本量提供了科学方法. 项目成果将为我国装备试验鉴定提供了科学方法，促进复杂试验的试验设计与数据分析方法的发展和完善。