面向演化的体系结构设计与优化方法研究

体系（System-of-System）是由运行、管理上相互独立的多个组分系统为了完成某一任务而集成在一起的系统集合，体系的演化等特性给体系结构的设计与优化带来了不同于传统系统设计的新的挑战。本研究拟构建一个面向演化的体系结构设计与优化的理论框架，该框架通过多维场景的方式描述了体系结构设计与优化面临的多种可变因素，通过基于试验设计的场景构建方法优选出典型的场景序列；在具体的场景下，研究建立体系结构演化行为描述模型，通过多agent建模和系统动力学的混合模型分析体系结构的演化机制和规律；提出一种基于知识的体系结构优化方法，最终得到适应各典型多维场景序列的满意的体系结构设计方案。本项目采用武器装备体系作为应用背景，来验证面向演化的体系结构设计与优化方法的合理性和有效性。

体系（System-of-System）是由运行、管理上相互独立的多个组分系统为了完成某一任务而集成在一起的系统集合，体系的演化等特性给体系结构的设计与优化带来了不同于传统系统设计的新的挑战。本研究构建了面向演化的体系结构设计与优化框架，该框架将体系结构设计方案空间构建、体系结构设计与优化多维场景分析、体系结构演化行为分析等阶段有效地集成在一起。针对体系结构的演化特征，建立了面向演化的体系Epoch-Era阶段分析模型；通过建立基于SysML的体系结构模型，提出了基于可执行模型的体系结构能力分析方法；针对体系的能力特征，提出了基于BN的体系能力重要度分析方法、基于证据推理的体系能力需求满足度评价方法；面向体系演化的时间特性和能力组合特性，提出了基于多目标优化模型的体系能力规划方法。.本项目采用武器装备体系作为应用背景，来验证面向演化的体系结构设计与优化方法的合理性和有效性。研究成果发表在国内外知名期刊和国际会议，共计40余篇，其中SCI检索10篇，专著2部，软件著作权2项。在本项目的支持下，共培养博士5名，硕士8名。研究成果在国防领域取得了较为广泛的应用。