武器装备体系架构的跨领域组合决策分析与冲突消解方法

This project aims at making an exhaustive study on the contents and processes of the system-of-armament-systems (SoAS) architecting decisions from both social and technical aspects. As a result, the scientific decisions can be advanced to promote the coordinative development within different capability areas and different systems, and finally reach flexible, adaptive, and robust system portfolios of various types for SoAS architecture that are mutually agreeable among all stakeholders. More specifically, the area-cross SoAS resource allocation strategy model that accounts for adversary behavior is first constructed by formalizing the adversary transference behavior and target choice probabilities, and the impact of adversary behavior on resource allocation is also analyzed. Next, a preference programming-based approach for system portfolio selection is presented to recommend the most promising system options and portfolios with incomplete information on capability criterion weights, capability value, and cost as well as variable budget levels and in the presence of the interdependencies, interactions and synergies among constituent systems. Then, a group portfolio selection approach using the graph model for conflict resolution is proposed for SoAS, in which the extensive analysis of possible strategic interactions among all stakeholders is studied to achieve potential compromises and predict possible mutually agreeable system portfolios for SoS architecture development without aggregating individual preferences and values in advance. Finally, the case study is used to demonstrate the feasibility of the proposed approaches.

本项目拟从技术性和社会性两个角度深入分析武器装备体系架构的决策内容和过程，科学统筹推进装备体系各能力领域和各类装备整体协调发展，从而达到体系结构组合方案的灵活性、适应性和鲁棒性，并使不同领域的多个利益相关方一致满意。首先，通过描述敌方转移行为和目标选择概率建立考虑敌方行为的武器装备体系跨领域资源分配策略模型，分析敌方转移行为对于资源分配策略的影响。其次，提出基于偏好规划的武器装备系统组合选择方法用于找出能力准则权重、系统能力水平和费用等信息不完全以及变化预算水平下最具潜力的系统选件以及最具鲁棒性的系统组合方案。再次，提出基于冲突消解模型的武器装备体系群体组合选择方法，允许在不需要事先聚合个体偏好和价值情况下，通过捕获真实的个人偏好和选择行为以及检查群体之间可能的策略交互，达到相互之间一致满意的体系结构系统组合方案。最后，通过应用研究验证方法的可行性。

本项目从技术性和社会性两个角度深入分析武器装备体系架构的决策内容和过程，科学统筹推进装备体系各能力领域和各类装备整体协调发展，从而达到体系结构组合方案的灵活性、适应性和鲁棒性，并使不同领域的多个利益相关方一致满意。聚焦武器装备体系架构的资源分配、个体组合选择、群体冲突消解等问题，通过综合运用体系结构框架、前景理论、复杂网络、偏好规划、冲突分析、鲁棒组合建模、组合优化等技术，重点开展武器装备体系跨领域资源分配、武器装备系统组合评估与选择、武器装备体系群体组合选择决策与冲突消解等内容的研究，解决了基于前景理论的军事攻防资源分配决策、对抗环境下的武器装备发展规划、基于偏好规划的系统组合评估与选择、多场景下的装备组合鲁棒规划、面向能力生成的装备网络组合优化、基于群体偏好的装备组合决策分析、交互式群体博弈分析与冲突消解等关键科学问题，研究并突破了相应的基础理论和关键技术，结合多种军事应用研究，取得一系列的理论和应用研究成果。本项目资助研究共出版专著2部《武器系统组合选择决策方法及应用》《装备体系建模、分析理论与应用》，发表论文44篇，其中SCI检索20篇（JCR一区8篇），EI检索20篇，申请专利3项，授权软件著作权3项，2018年12月24日已公示获教育部高等学校科学研究优秀成果奖科学技术进步二等奖1项；共培养博士研究生9名，硕士研究生13名；组织学术会议1次，参加国际学术会议9次，国内学术会议5次。项目研究成果成功服务于解决武器装备体系发展规划论证、需求论证与体系结构设计、战区作战体系评估与优化、技术体系预警与评价、战略威胁研判与安全态势分析等方面的实践工作，取得了重要的军事效益，可以持续为我国加快构建适应履行使命要求的装备体系，提高装备体系发展建设管理水平提供理论方法指导和技术支持。