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2012年, 第32卷, 第10期 刊出日期:2012-10-25
  

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    论文
  • 贾国柱, 栾世超, 陈亮, 闵成
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2111-2118. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2111
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    为提高多品种小批量制造企业功能式布局制造系统中构建虚拟制造单元的敏捷性, 提出了以流程模块化为基础构建虚拟制造单元 的方法, 并利用零件聚类和工艺聚类两种聚类相结合的方法对零件加工流程进行模块化分解, 从而形成制造系统的流程模块库, 在此基础上构建虚拟制造单元. 这种聚类方法的优势在于能够通过标准模块调用达到降低虚拟制造单元的控制难度的目的, 从而 提高虚拟制造单元的构建速度, 最终减少生产提前期, 提高制造系统的敏捷性.
  • 毛志杰, 曹杰, 朱奇, 吴武清, 陈敏
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2119-2128. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2119
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    通过深入研究我国外汇储备季度增量与主要宏观经济变量的计量关系,发现宏观经济形势对外汇储备增长有重要影响.提出R2权重组合预报法, 该方法将R2统计量作为模型预测结果组合的权重, 对不同模型的预测结果进行组合加权,得到了较为稳定而且准确的预报结果:外汇储备规模将会持续增长.对此结果提出了相应的政策建议.
  • 周爱民, 吴明华, 宋敏
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2129-2134. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2129
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    采用带有两个内生结构突变点的单位根检验方法, 对1994年以来中国外贸差额及外汇储备月度变动时间序列数据进行 分析, 结论表明两序列均为带有两个突变点的退势平稳过程. 并根据突变发生时点, 揭示外贸差额及外汇储备的特征和发展历程. 分析显示, 虽然美国次贷问题引起的全球金融危机使得外贸差额及外汇储备月度变动额均值有所下降, 但并未改变两序列的上升趋势, 可以预测贸易顺差及外汇储备额至少在短期内还将不断扩大.
  • 李新然, 牟宗玉
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2135-2142. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2135
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    在不考虑原材料变质而产品变质且订货商处缺货部分需补的集成供应商管理库存(VMI)系统中, 由于生产准备成本的影响, 供应商采用批对批策略生产产品不一定最优, 因此文中允许供应商采购原材料和生产产品均采用整数比策略, 即一次采购的原材料分整数次生产, 一次生产的产品分整数次给订货商供货, 建立了包含一个供应商和一个订货商的VMI模型. 通过基于遗传算法设计的求解步骤得到了一次采购的原材料用于生产产品的次数, 一次生产的产品给订货商供货的次数、供货间隔期以及订货商处的服务水平等决策变量的值. 算例结果表明: 供应商采用整数比策略采购原材料和生产产品可得到VMI系统最小单位时间总成本的满意解; 进一步的分析表明生产准备成本、产品变质率、丢单系数等各自的变化均会对供应商的生产决策以及VMI系统最小单位时间总成本产生影响.
  • 崔庆安
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2143-2153. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2143
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    针对多极值质量特性的全局性建模和参数优化问题, 为降低实验设计样本量, 提高模型预测性能, 提出一种全局式序贯性设计方法. 首先在一定的初始实验设计方式下, 建立过程粗略的SVR模型; 而后根据模型中支持向量的分布, 在支持向量样本各维度的45度角或轴向方向同步地增加实验点, 再拟合过程新的SVR模型; 如此迭代进行, 当模型精度达到要求或样本量达到上限时终止序贯性设计. 仿真与实证研究表明, 该方法能够在可行域全局的范围内将实验点合理地分配在质量特性的多个极值附近, 避免了传统的单路径式序贯性设计只能发现单个极值的不足, 充分提高了实验效率; 与均匀空间网格设计、 拉丁超立方设计和均匀设计相比, 在样本量接近的情况下, 基于全局式序贯性设计的SVR 模型的预测均方误差至少降低了30%; 而在预测误差较为接近的情况下, 全局式序贯性设计的样本量至少降低了12%.
  • 钟昌宝, 魏晓平, 聂茂林, 姜殿玉
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2154-2162. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2154
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    借鉴金融工程中条件风险价值理论, 提出了分销网络条件风险价值的概念和计算公式, 并用之度量分销网络风险水平. 构建了以DNCVaR、利润、客户满意度为目标的分销网络设计多目标优化模型, 该模型不仅能体现供应链核心企业风险偏好度, 而且还能解决分销网络风险水平-分销中心设立-分销中心购买量-分销中心服务对象-分销点购买量组合决策问题, 并应用多项式目标优化技术进行了多目标组合.这些工作为CVaR与分销网络设计优化决策类问题的结合研究作了有益的探索, 且算例的优化决策结果也说明了文中构建的模型能有效解决上述组合决策问题.
  • 赵菊, 周永务
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2163-2172. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2163
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    考虑了一个基于MTS生产方式的制造商和一个销售多种物品的零售商构成的两层供应链, 研究了由制造商原材料、产成品和零售商商品构成的三层库存系统的多物品生产和补货问题. 建立三种生产-补货模型, 研究了供应链上下游企业合作和多物品之间共同生产补货对供应链及其成员的成本的影响. 研究了模型的最优解特性, 给出了搜索算法. 数值仿真实验结果表明: 合作策略下多物品共同生产补货策略总是 使制造商和供应链的总成本最低, 非合作策略下多物品共同生产补货策略总是使零售商总成本最低.最后, 给出一个延迟支付策略, 实现了供应链协调.
  • 孙绍荣
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2173-2185. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2173
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    工程招投标领域是行为管理制度失效的多发区, 文章以招投标制度的设计为例, 提出了一般性的行为管理制度失效率治理设计的措施优化组合技术, 包括第一优化问题与第二优化问题的解决方法. 与一般的思辨性研究相比, 文章提出制度设计方法具有可计算性的优点, 因此具有较强的科学性和工具性; 与单纯的数学模型研究相比, 文章提出的制度设计方法具有结构图化和表格化的特点, 因此具有良好的可操作性. 基于这两点, 制度的失效率治理设计的措施优化组合技术具有广泛的适用性, 便于推广, 可以在各行业的制度创新与改革中产生实践效益.
  • 王洪伟, 周曼, 何绍义
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2186-2197. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2186
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    个人信息是个性化网络服务的主要依据, 然而各种网络风险使得用户心存疑虑, 拒绝提供个人信息或提供虚假信息. 为此, 从个人、网站和情境三方面的因素着手, 以已有研究成果为基础, 建立一个影响个人在线提供信息隐私意愿的模型, 并采用结构方程模型对理论模型和研究假设进行实证分析. 研究结果表明: 个人网络隐私顾虑会负向影响个人信息提供意愿, 而其信任倾向则通过影响用户对网站的信任进而对用户提供信息隐私意愿产生积极作用. 网站良好的声誉及网站安全控制和隐私政策在很大程度上通过建立用户信任进一步正向影响用户个人信息提供意愿. 此外, 用户提供个人信息隐私的意愿还受到用户对网站的有用性感知和信息敏感度的影响. 研究结果可以帮助网站制定更好的网站注册流程和顾客信息收集策略等, 从而更好地获得顾客的个人信息.
  • 裴植, 鲁建厦, 郑力
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2198-2206. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2198
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    直觉模糊数及其在模糊多属性决策问题中的应用吸引了众多学者的注意, 而将直觉模糊数进一步拓展为 广义直觉模糊数也有一些文章涉及. 然而, 基于区间值直觉模糊数的延伸却较少有文献研究, 本文结合广义 直觉模糊数与区间值模糊数的定义、性质, 提出了广义区间值直觉模糊数的概念. 为服务于模糊多属性决策问题, 进一步引入了基于广义区间值直觉模糊数的加、减和数乘运算规则, 并证明了其在定义域上具有封闭性. 由此给 出针对广义区间值直觉模糊数的三条排序准则. 最后将广义区间值直觉模糊数的概念应用于生产线人工工位的 绩效评估案例中, 从而验证了本文提出方法的有效性和实用性.
  • 蔡延光, 张敏捷, 蔡颢, 章云
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2207-2214. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2207
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    针对量子进化算法计算量大、收敛速度慢以及容易出现早熟等问题, 提出混合混沌量子进化算法. 该算法采用混沌 初始化方法产生初始种群, 使种群具有较好的多样性;采用简单量子旋转门更新当前种群中的非最优个体, 降低算法的计算量; 提出混合混沌搜索策略以提高算法的收敛速度和全局搜索能力. 大量的测试表明, 与量子进化算法、实数编码量子进化算法和 混合量子遗传算法相比, 所提出的算法具有较快的收敛速度和较好的寻优能力. 大量的测试也表明, 若将混沌引入量子进化算法, 则混合混沌搜索策略的综合性能明显优于载波混沌策略, 在大多数情况下优于混沌变异策略. 本文提出的算法是惟一的每次测试 都收敛的算法, 且实现简单, 便于工程应用. 将其用于求解城市道路的交通信号配时优化问题, 实际效果令人满意.
  • 邬开俊, 鲁怀伟
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2215-2220. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2215
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    现有的文本特征选择方法都是串行化的, 应用于海量文本数据集时时间效率较低, 因此利用并行思想来提高文本特征选择的效率, 已成为文本挖掘领域的一个研究热点. 本文将 遗传算法和并行协同进化算法结合起来, 在粗糙集的基础上设计了一个并行协同进化遗传算法 并将该算法用于文本特征选择. 该方法采用遗传算法搜索特征, 利用并行协同进化算法来提高 时间效率, 从而较快地获得较具代表性的特征子集. 实验结果表明该方法是有效的.
  • 乞建勋, 苏志雄, 张立辉
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2221-2228. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2221
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    路径问题是运筹学的重要分支, 更是图论学科成立的奠基问题.针对无向网络中的路径问题, 首先, 建立了无向正权网络最短路模型, 提出一些能够反映无向网络中节点、边和路线规律性的参数概念, 包括点参数和边参数, 用这些参数代替边的权数描述无向正权网络; 其次, 通过对模型进行理论分析, 推导出与各参数相关的结论, 利用参数揭示了点、边、路线以及无向正权网络之间的关系, 并初步体现了该模型的用途; 第三, 利用该模型求解了与无向正权网络相关的几类基本路径问题; 最后, 通过应用举例, 阐述了该模型的部分应用. 需注意的是, 该模型也适用于带回路的有向正权网络.
  • 涂武斌, 张领先, 傅泽田
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2229-2236. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2229
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    针对农村生态系统指标体系构建存在随意性、不完备以及重复性等问题, 根据农村生态系统结构特性, 以能够反映系统间关联性及指标可操作性、简洁性、完备性为目标, 构建了农村生态系统健康评价指标体系层次框架, 提出了农村生态系统健康评价指标选择模型. 并以国家级生态示范县罗山县域农村生态系统为例, 运用农村生态系统健康评价指标选择模型, 在保证指标体系完备性的前提下, 可将该区域农村生态系统健康评价指标由28个优化到18个, 结果显示经过优化的指标可满足评价指标选取的可测性、敏感性、可预测性、典型性、可控性、整体性、响应性、稳定性等要求.
  • 徐选华, 曹静
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2237-2246. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2237
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    针对大型水电工程复杂生态环境风险的复杂性, 传统风险评价方法难以对大型水电工程建设带来的复杂风险进行客观评价. 基于重庆酉酬水电站案例以及国内外水电工程建设生态环境风险的相关文献, 提出了大型水电工程复杂生态环境风险关联因素及其量化维度结构. 在此基础上建立了生态环境风险关联度模型, 以此为基础通过聚类对复杂生态环境风险关联因素进行结构分析, 据此构造了风险关联因素的权重模型, 得出风险关联因素权重的排序结果. 最后利用重庆酉酬水电站工程调研资料进行实证分析, 为大型水电工程建设生态环境保护和维护提供借鉴.
  • 钱吴永, 党耀国, 刘思峰
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2247-2252. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2247
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    针对GM(1, 1)模型应用的局限性, 根据实际应用的需要, 利用灰色建模思想构建了含时间幂次项的灰色GM(1,1,tα) 模型, 对该模型的建模过程、参数估计、时间响应式进行了研究, 并讨论了α几种特殊取值下的该模型的性质、适用范围、时间响应式, 并利用GM(1,1,t2) 对某沿海高速的软土地基沉降进行了拟合与预测, 获得了较高的拟合与预测精度, 通过实际应用检验了所构建的模型的有效性.
  • 许波, 彭志平, 余建平, 王永
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2253-2261. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2253
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    多Agent联盟生成是多Agent系统的关键问题之一, 主要研究如何在多Agent系统中动态生成面向任务的最优联盟. 为使Agent能稳定的组织起来完成单Agent不能完成的任务并在成本、资源、利益等方面达到一个良好的平衡性能并达到全局最优, 提出了联盟多目标综合评价模型, 并将量子进化多目标算法应用于多目标多任务Agent联盟问题, 运用编码的映射, 将资源组合和任务分配合并为一个过程, 降低了问题的复杂性. 对比实验结果表明该算法求得的解的质量高, 平衡性好, 能有效避免了联盟死锁和资源浪费.
  • 王廷梁, 王理, 夏国平
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2262-2269. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2262
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    针对堆石坝工程物料装运机械组合优化问题的复杂性, 建立了装运机械的多目标非线性组合优化模型(MOOM). 进一步地, 把加权法和惩罚函数引入到带收缩因子的粒子群算法中, 提出了一种新的求解多目标非线性组合优化问题的混合粒子群算法(MI-HPSO). 该算法具有概念简单、参数设置少、收敛速度快及全局搜索能力强的特点. 实证研究表明, MI-HPSO为解决物料装运机械MOOM优化模型提供了有效的决策方案.
  • 樊孝明, 林基明, 陈宏滨
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2270-2275. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2270
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    高精度、高速率的时钟同步技术是现代数字通信系统实现的关键之一. 以QPSK基带通信系统为例, 提出了多相滤波的最大似然定时误差检测时钟同步方法, 详细分析了其工作原理与设计过程, 并用MATLAB进行了性能仿真. 结果表明, 在误码率接近105时, 该方法与无定时偏差的相干解调相比, Eb/N0要求相 差不到0.5dB, 具有比较理想的性能, 而且计算量较小, 容易用现代DSP或FPGA予以实现.
  • 刘德海
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2276-2286. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2276
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    在"规则-策略"的博弈理论范式下, 建立了校园恶性突发事件发生机理的博弈学习模型.首先, 通过建构社会边缘人的心智模型(包括主观认知规则和决策规则), 分析了校园恶性突发事件中社会边缘人从理性的学习规则, 到非理性的反社会学习规则的"规则学习"过程(即"规则学习"遵循着同时包含了强化学习规则与理性规则的广义强化学习模型), 得出了社会边缘人面对自身博弈收益的持续恶化状况, 采取非理性的反社会行为规则的临界条件.其次, 分析了校园恶性突发事件处于潜伏期、爆发期和扩散期等不同演化阶段中社会边缘人的"策略学习"过程, 构建了社会边缘人的"策略学习"的模仿学习模型.最后, 提出防范校园安全的综合治理对策.
  • 贾晓菁, 孙健, 贾仁安
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2287-2296. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2287
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    沼气是我国农村重要的生物质能. 针对农村户用沼气池缺原料, 但规模养殖的猪粪没有充分开发, 直接排放污染环境的问题, 养殖场、农户、政府、高校四方成立合作社, 在鄱阳湖区实施了以养殖场猪粪为原料促全乡300个户用沼气池开发的沼气产业系统工程, 产生了沼气从养殖场至农户的反馈供应链. 用系统动力学仿真和微分方程理论方法结合进行反馈供应链的波动规律研究, 首先, 建立沼气产业养殖场至农户反馈供应链三阶基本流图模型, 又建立其仿真方程, 并应用调控参数法, 建立原料供不应求反馈供应链模型, 同时, 用系统动力学仿真方法求出仿真解. 接着, 求对应微分方程解, 进行了仿真解与微分方程解一致性证明. 同时, 从仿真解和微分方程解两方面论证了沼气供不应求时反馈供应链的波动规律及其意义.
  • 殷明, 郑士源, 丁以中, 王学锋
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2297-2305. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2297
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    考虑到市场竞争的日益规范与激烈, 尤其是近年来航运衍生市场的迅猛发展, 将价格视为外生变量, 基于期权理论, 提出了国际集装箱海运企业运输协议动态定价的决策方法, 建立了附带美式认购/认沽期权且符合现行法律体系规定的国际海上集装箱运输协议动态定价决策模型. 基于伊藤引理及其相关性质, 通过微分方程变换, 实现了模型的有效求解. 结合算例, 给出了较为详尽的参数获取与估值方法. 通过对算例的求解, 分析了在附带美式认购/认沽期权的运输协议中, 相关因素对运输协议动态定价决策的影响机理, 模型的有效性也同时得到了较好的验证.
  • 徐寅峰, 余海燕, 苏兵, 张惠丽
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2306-2314. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2306
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    考虑交通网络中出行者不仅具有路径选择偏好, 同时具有时间偏好的特征, 分别针对出行者是否具有时间或路径选择偏好的4种不 同情形, 建立相应的交通流分配模型. 通过分析这4个模型的性质, 分别给出了有效的求解方法. 在分析4种不同情形 下出行者总出行时间的相互关系基础上, 设计了时间诱导和路径诱导策略. 最后, 以西安市东南郊清明假日交通流分 配为例, 分别模拟分析了不进行诱导, 进行时间诱导, 进行路径诱导的情形下高峰期的交通流分配, 该实例验证了时 间诱导策略与路径诱导策略的有效性.
  • 任刚, 刘晓庆, 顾程
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2315-2322. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2315
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    AnthonyChen (2002)提出的基于起讫点的Frank-Wolfe (ODBFW)算法, 对同一起点的所有OD对搜索最短路树, 采用one-OD-at-a-time流量更新策略, 是一种收敛性能较好的均衡交通分配算法. 主要对ODBFW算法的初始化、线性搜索及最短路搜索算法进行改进, 提出ODBFW改进算法. 将ODBFW改进算法应用于国际上同类研究常用的SiouxFalls网络及我国山东省诸城市实际道路网, 比较标准FW算法、ODBFW算法及ODBFW改进算法的可行性、效率及稳定性. 结果显示, 改进算法效率较标准FW算法有显著提高, 稳定性较好. 在小型测试路网上改进算法较ODBFW算法达到收敛的时间减少近15%, 在大型测试路网上减少近5%.
  • 董学军, 武小悦, 陈英武
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2323-2331. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2323
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    状态空间复杂、多过程并发执行和子过程反复迭代的特点, 使航天器发射工程实施全过程的任务可靠性评估难以量化. 通过构建多个并发执行的时间连续的Markov链对航天器发射工程状态转移约束关系进行描述, 采用互模拟时间等价关系简化航天器发射工程实施过程的状态空间, 利用连续时间Markov链的概率转移特性进行建模与分析, 得到了全系统、全过程的航天器发射任务可靠度模型. 数值验证表明该模型可用于航天器发射任务工期推演、可靠度评估以及薄弱环节分析.
  • 叶继坤, 雷虎民, 薛东风, 李炯, 邵雷
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2332-2338. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2332
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    多武器平台同时探测、处理机动目标信息, 一定程度上可以提高目标的跟踪精度, 特别是对于多导弹协同作战而言, 协同跟踪目标即可以为作战系统提供全面的协同控制情报, 也可以为每枚导弹提供精确的制导信息.论文基于交互多模与几何关系思想, 设计了多导弹协同跟踪目标算法.首先,建立了目标运动学模型, 给出了多导弹和目标之间的几何关系,并以此为基础,建立了多导弹协同跟踪目标模型; 其次, 基于交互多模思想,将多导弹获取的目标信息进行交互, 通过协同滤波算法计算出目标滤波状态值;最后, 对协同滤波算法进行仿真验证.研究表明:相对于信息不共享的情况, 多导弹协同跟踪目标能够取得更好的跟踪效果, 对多导弹协同作战具有重要的参考意义.
  • 吕建伟, 刘中华, 杨建军, 魏军
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2339-2344. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2339
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    给出了海军舰船系统的产品分解结构, 以美国NASA所提出的技术成熟度等级(TRL)为基础, 探讨了各个TRL级别对应的工程标志, 提出了确定底层单元技术成熟度的2种实施方式. 在系统指标综合过程中, 提出并分析了确定底层单元TLR权重的技术需求和难度因子、 技术关键程度因子和技术重要程度因子, 给出了权重要素的三维表示方法, 基于工程知识和应用经验确定了三类权重的确定方法. 在此基础上, 给出了各一级系统以及全舰级别TRL的计算表示法和图形表示法, 并对进一步的研究方向进行了分析.
  • 童杨斌, 许月萍
    系统工程理论与实践. 2012, 32(10): 2345-2350. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2012)10-2345
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    提出了一种改进的自适应重要抽样方法, 以广义极值分布为例, 引入L-矩法, 建立样本统计特性与分布参数的联系, 估算极限事件的 发生概率. 以浙江省云港流域的24h设计暴雨为例, 计算金竹岭和仙人潭两个站点降雨量分别大于213mm和200mm的概率. 计算结果表明 改进的自适应重要抽样方法能很好地模拟水文极限事件, 叠代次数随着抽样个数的增加逐渐减小. 与常规的MC法比较, 重要抽样的效率 有显著提高. 另外, 此改进的自适应重要抽样方法还能推广到其他的分布函数.