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內容簡介： 体系工程已经成为目前系统工程领域的一个新热点，也是系统工程未来发展的一个重要方向。对体系工程的研究是从很多不同的领域和应用中起步的，既需要理论创新，也需要实践探索和总结。建模与仿真方法可以为体系工程研究提供多种方式的支持，建模可以在很大程度上帮助我们更好地理解系统的设想并开展分析，而通过仿真得到数值结果可以帮助了解体系的动态行为。 《建模与仿真在体系工程中的应用》主要展示了如何使用建模与仿真方法来促进体系研究的工作。 《建模与仿真在体系工程中的应用》介绍了体系的基本概念、建模与仿真技术及其与体系的联系、建模与仿真相关理论方法，并结合国土安全分析、空中交通系统、欧洲空间局（ESA）体系结构等建模与仿真在体系研究中的真实应用案例，从方法论角度提出了经验与展望。 《建模与仿真在体系工程中的应用》是运筹学、工程学、统计学、数学、建模、仿真以及计算机科学等领域初学者和从业人员的理想参考资料，也可作为建模和仿真、工程和计算机科学领域研究生和博士生的精品课教材。 關於作者： 拉里B.雷尼（Larry B.Rainey），美国完整系统解决方案（Integrity Systems and Solutions）咨询公司的创始人和高级合伙人，该公司专门从事导弹防御和太空作战领域的建模和仿真。获俄亥俄州立大学的系统工程专业硕士和博士学位。曾担任俄亥俄州莱特一帕特森空军基地空军理工学院系统工程客座副教授，以及科罗拉多技术大学系统工程副教授；是建模、仿真以及应用运筹学方面文章的首席执行编辑；是《国防建模与仿真》杂志的咨询编辑，计算机仿真协会和美国军事运筹学会的高级会员。 安德利亚斯图尔克（Andreas Tolk），美国弗吉尼亚州朴次茅斯SIMIS公司的首席科学家，他正在开发和评估有关仿真发展的长期愿景。美国弗吉尼亚州诺福克市老道明大学工程管理和系统工程的兼职教授，在德国慕尼黑联邦国防军大学获得计算机科学硕士和博士学位。为期刊、书籍章节和会议论文撰写了200多篇文章，编辑出版多本关于建模与仿真和系统工程的书籍。2008年获得弗兰克巴滕（Frank Batten）工程技术学院颁发的研究奖，2010年获得仿真互操作性标准组织颁发的技术优异奖，以及计算机仿真协会（SCS）颁发的杰出专业贡献奖，2012年、2014年的SCS杰出专业成就奖，是计算机仿真学会以及计算机协会（ACM）仿真专业小组（SIGSIM）的董事会成员，IEEE和SCS的高级会员。 目錄： 第一部分 概述 第1章 建模与仿真在体系工程中的应用概述 1．1 动因 1．2 目标 1．3 本书结构 1．3．1 概述 1．3．2 理论与方法 1．3．3 理论与方法的应用 参考文献 第2章 建模与仿真在体系开发中的作用 2．1 引言 2．2 体系和系统的类别 2．2．1 系统分类和体系 2．2．2 有关规模的讨论 2．2．3 关于协同组合的讨论 2．2．4 体系和复杂性的维度 2．2．5 密切相关的分类和遗留的教训 2．2．6 什么是涌现？它对体系来说重要吗？ 2．3 重要系统和类别 2．3．1 常规的与可持续的能源系统 2．3．2 航空运输系统 2．3．3 指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察系统 2．4 体系分类中的建模与仿真 2．4．1 体系是独一无二的 2．4．2 建模与仿真和规模挑战 2．4．3 建模与仿真和协同组合等方面 2．4．4 密切关联分类中的建模与仿真 2．5 架构．架构描述及开发 2．5．1 架构的解释 2．5．2 架构和开发 2．5．3 什么是架构描述？ 2．5．4 架构描述为什么重要？ 2．5．5 你该如何评价优秀？ 2．6 本章小结 参考文献 第二部分 理论与方法 第3章 组合性 3．1 引言 3．1．1 章节结构 3．2 Maier-提出的体系的属性 3．2．1 独立运行 3．2．2 独立管理 3．2．3 地理分布 3．2．4 涌现行为 3．2．5 进化式发展 3．3 概念建模 3．3．1 参考模型 3．3．2 概念模型 3．3．3 仿真模型 3．4 组合性、互操作性和集成性 3．5 概念互操作模型水平 3．6 现行标准 3．6．1 分布式交互仿真（IEEE标准1278） 3．6．2 高级体系结构（IEEE标准1516） 3．6．3 试验与训练使能体系结构 3．7 研究现状 3．7．1 本体论和语义建模 3．7．2 智能体支持仿真 3．8 本章小结 参考文献 第4章 一种体系权衡空间的探索方法 第三部分 理论与方法的应用 第四部分 结论 缩略语 內容試閱： 人造工程系统是人们适应世界、改造世界的主要凭据。随着人们需求和愿望越来越大、不同地域系统间交互与协同更加便捷，系统已经进化到了一种新的形态，称作系统之系统，即体系（SoS）。特别是在武器装备领域，跨域多兵种武器平台间的联合作战的需求，为体系新形态的快速形成提供了非常强烈的现实需求。 体系的概念产生于美国国防部，C41SR作战系统的发展以及三军联合作战系统管理的需要，促使美国国防部将这种由多个独立的武器系统平台组成的、以网络为中心、通过信息交互来实现作战协同的复杂大系统从系统工程的管理中独立出来。美军建成了多个联合作战体系，其中比较有代表性的如弹道导弹防御体系（MDBS）与海军一体化火力防空体系（NIFC-CA）等，大大增强了美军的联合作战能力。针对体系化作战设计需要，美国国防部也开发了一系列体系工程的设计技术与标准，并已逐渐形成成熟的方法体系。 体系工程理论与技术虽然来源于武器装备领域，但其背后的实质在于复杂工程系统构建过程中的复杂性与不确定性问题。随着系统科学的发展，人们逐渐意识到，非线性与复杂性才是世界的本来面貌。通过跨学科应用，复杂工程体系中的复杂性、不确定性、行为涌现性与动态演化性的形成机理，以及体系设计、建模与验证方法，可以为国家乃至全人类在复杂体系的维护和治理方面提供可借鉴的思路和方法工具，这也是我们开展体系工程理论研究的另一个重要意义。 中国船舶工业系统工程研究院一直秉承系统工程理论和方法指导工程研制工作，积累了多年的大型复杂系统集成的工程经验。近年来，结合复杂装备体系的工程研制过程，开展了从系统工程向体系工程发展的理论探索。他山之石，可以攻玉，国外专家们的实践成果与经验，可以打开我们的视野，拓宽我们的思路。《建模与仿真在体系工程中的应用》一书，汇集了当时在体系工程及体系建模与仿真领域顶级学者们的最新研究成果。通过书中提到的一系列建模与仿真的案例，我们可从中窥探出美军在开展联合作战体系设计时的基本设计思路，也可作为我国装备体系化设计的重要参考。

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