王小玉 范晶晶

（中國電子科技集團公司第二十八研究所 江蘇 210007）

0 引言

近年來，基于模型的輔助決策技術得到了越來越廣泛的重視和發(fā)展，作戰(zhàn)模型在作戰(zhàn)輔助決策系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用，是作戰(zhàn)輔助決策系統(tǒng)的核心。作戰(zhàn)模型的豐富程度和準確程度、適用程度直接反映了作戰(zhàn)輔助決策能力的強弱[1]。作戰(zhàn)模型在極大豐富的同時，也為作戰(zhàn)模型的管理和使用帶來了前所未有的挑戰(zhàn)：作戰(zhàn)模型由不同的研制單位開發(fā)，開發(fā)的方式方法和使用模式存在差異，缺乏統(tǒng)一的開發(fā)與使用約束，導致模型資源在物理上是分布的，在技術上是異構的；部分作戰(zhàn)模型缺乏透明度，作戰(zhàn)模型缺少權威部門的認證，造成使用中的可信度不足；作戰(zhàn)模型存在重復開發(fā)且大多數(shù)模型是執(zhí)行流程控制中的一個固定環(huán)節(jié)或過程，導致模型的可重用性差，難以對外提供模型服務[1]。為了有效管理作戰(zhàn)模型的開發(fā)和使用，提高作戰(zhàn)模型的可用度、可信度、可擴充性和可重用性，提高作戰(zhàn)模型對作戰(zhàn)輔助決策系統(tǒng)的支持能力，應對作戰(zhàn)模型的開發(fā)流程、開發(fā)準則、參數(shù)傳遞，作戰(zhàn)模型的測試與驗收，作戰(zhàn)模型調用流程、調用方式和參數(shù)傳遞規(guī)則等進行規(guī)范化。

作戰(zhàn)模型的開發(fā)與調用與作戰(zhàn)模型的組織、存儲、管理、組合和集成是密切相關的。作戰(zhàn)模型的組織形式有模型程序包和模型庫兩種形式[1]。由于模型程序包只適合各模型獨立使用，不適合多模型的組合[1]，因此，本文所討論的作戰(zhàn)模型的開發(fā)與調用都是基于模型庫開展的。模型以程序形式存儲在模型庫中，通過模型管理系統(tǒng)對模型進行管理和組織使用。模型庫中包括模型描述信息、模型引用情況、參數(shù)描述文件、模型實現(xiàn)文件、模型成果描述等信息。模型庫管理系統(tǒng)提供對模型的導入、導出、修改、刪除、組合等功能。

1 作戰(zhàn)模型開發(fā)規(guī)范

作戰(zhàn)模型開發(fā)是指對作戰(zhàn)模型進行計算機程序實現(xiàn)，形成能被作戰(zhàn)輔助決策系統(tǒng)調用的模型程序。作戰(zhàn)模型開發(fā)主要有三種方式：一種是開發(fā)成動態(tài)鏈接庫，提供相關接口供上層應用調用；一種是開發(fā)成可直接運行的執(zhí)行程序，可通過菜單調用；一種是直接在作戰(zhàn)輔助決策系統(tǒng)中根據(jù)作戰(zhàn)數(shù)學模型編制代碼。第二種方式實際上可以基于第一種實現(xiàn)，最后一種方式不利于模型的重復使用，是應該避免的，因此，本文針對第一種開發(fā)方式提出規(guī)范性建議。

1.1 作戰(zhàn)模型開發(fā)流程

圖1描述了一個作戰(zhàn)模型開發(fā)流程，它明確了開發(fā)步驟、開發(fā)過程中應考慮的因素、實施的內容、判斷的依據(jù)等，建議研制單位據(jù)此進行作戰(zhàn)模型開發(fā)，驗收機構據(jù)此進行作戰(zhàn)模型驗收。

圖1 作戰(zhàn)模型開發(fā)流程

（1）作戰(zhàn)模型認證：由模型提供者向模型認證機構提交作戰(zhàn)模型數(shù)學公式及其相關說明，模型認證機構根據(jù)模型名稱、模型功能、模型關鍵字等信息在模型庫中檢索該模型是否已存在，如果不存在，則對其進行認證，如果通過認證，則執(zhí)行（2），如果沒有通過認證，則不開展后續(xù)工作；

（2）分析模型是否能分解：由模型認證機構分析模型是否能分解，應考慮的因素有：

①該模型是否可以拆分成幾個組成部分，被拆分部分是否具有共性，可被其它模型廣泛使用；

②該模型是否已包含由其它模型實現(xiàn)的部分；

如果模型可以分解，則進行模型分解，執(zhí)行（3）。如果不可以分解，則執(zhí)行（6）；

（3）判斷子模型是否已存在：由模型認證機構從模型庫中檢索分解出來的子模型，如果存在，則執(zhí)行（4），如果不存在，則執(zhí)行（5）。

（4）獲取分解的子模型：從模型庫中獲取子模型，執(zhí)行（6）。

（5）子模型實現(xiàn)：模型開發(fā)方對子作戰(zhàn)模型進行程序實現(xiàn)；

（6）本模型實現(xiàn)：模型開發(fā)方對本作戰(zhàn)模型進行代碼實現(xiàn)，根據(jù)需要調用子模型；

（7）作戰(zhàn)模型測試：模型開發(fā)方對開發(fā)的作戰(zhàn)模型進行測試；

（8）作戰(zhàn)模型驗收：作戰(zhàn)模型提交至模型認證機構，由模型認證機構對作戰(zhàn)模型進行驗收和入庫管理。

1.2 作戰(zhàn)模型開發(fā)準則

作戰(zhàn)模型開發(fā)建議遵循如下準則：

（1）作戰(zhàn)模型編碼應規(guī)范化。對每一個作戰(zhàn)模型進行編碼，作戰(zhàn)模型編碼是作戰(zhàn)模型的唯一標識符，應遵循一定的編碼規(guī)則。作戰(zhàn)模型編碼可考慮模型分類、模型性質、模型用途等；

（2）新建或組合模型時，應考慮已有模型的重用；

（3）作戰(zhàn)模型應與數(shù)據(jù)分離，作戰(zhàn)模型所需參數(shù)數(shù)據(jù)由作戰(zhàn)輔助決策系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)文件、或者應用上下文環(huán)境中提取，或者由界面輸入，或者由另一個模型的輸出結果提供。即模型只負責根據(jù)輸入參數(shù)進行計算并返回計算結果，不負責對數(shù)據(jù)進行存取操作。

（4）作戰(zhàn)模型應具有異常處理和排錯功能，對非法的參數(shù)、參數(shù)越界等異常或錯誤應有返回值（錯誤號）。對每個模型、每種錯誤的錯誤號分配應規(guī)范化，錯誤號由模型編碼和錯誤標識號組成，全局唯一，每個錯誤號均對應一個錯誤信息，通過拋出錯誤號將錯誤信息反饋至上層調用者。

1.3 作戰(zhàn)模型參數(shù)傳遞

對每個作戰(zhàn)模型均提供XML格式的規(guī)范化參數(shù)描述文件，描述該作戰(zhàn)模型輸入輸出參數(shù)情況，包括每個參數(shù)的名稱、標識、涵義、類型、量綱、精度、取值范圍、輸入輸出性質、輸入來源、缺省值等等。

為每個作戰(zhàn)模型提供調用接口，作戰(zhàn)模型之間，以及作戰(zhàn)輔助決策系統(tǒng)與作戰(zhàn)模型之間的參數(shù)傳遞依據(jù)參數(shù)描述文件通過調用接口成員函數(shù)實現(xiàn)。

1.4 作戰(zhàn)模型測試

模型開發(fā)方依據(jù)需求規(guī)格和設計說明文檔，編制測試計劃和測試說明對作戰(zhàn)模型進行邊界測試、接口測試、功能測試和性能測試等，形成相應的測試報告。在作戰(zhàn)模型驗收時，測試報告應提交給模型認證機構，作為驗收依據(jù)之一。

1.5 作戰(zhàn)模型驗收

作戰(zhàn)模型開發(fā)、測試完畢后，應向模型認證機構提交以下產品用于驗收入庫：（1）模型描述信息；（2）模型引用情況；（3）參數(shù)描述文件；（4）模型實現(xiàn)文件；（5）模型成果描述。

1.5.1 模型描述信息

模型描述信息包括模型的名稱、編碼、類型、功能、適用范圍、數(shù)學公式等關于模型的說明[1]。

模型描述信息要素要求：

（1）模型名稱，應簡練并明確表示出模型的主題，使之與其它模型相區(qū)分；

（2）模型編碼，應對作戰(zhàn)模型給出唯一編碼，遵循作戰(zhàn)模型編碼規(guī)范；

（3）模型類型，應遵循一定的分類原則對作戰(zhàn)模型進行分類，可以有多個分類原則，和多個分類描述，如按作戰(zhàn)模型的級別

可分為戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術、平臺、武器等5類；

（4）模型功能，應簡練并明確表示出模型的功能；

（5）模型適用范圍，應簡練并明確表示出模型的適用范圍；

（6）模型版本，描述模型的當前版本信息，用4位數(shù)字字符表示為“X.X.X.X”形式；

（7）模型數(shù)學公式，應遵循GB/T 1.1 2009規(guī)定的數(shù)學公式規(guī)則進行表述，應說明公式中每個參數(shù)的名稱、含義、類型、量綱、精度、取值范圍等等。

1.5.2 模型引用情況

模型引用情況描述作戰(zhàn)模型對其他模型的引用情況，要素包括本模型名稱、本模型編碼、引用模型名稱、引用模型編碼。

模型引用情況要素要求：

（1）本模型名稱，應與模型描述信息中的模型名稱保持一致；

（2）本模型編碼，應與模型描述信息中的模型編碼保持一致；

（3）引用模型名稱，應與模型庫中的描述保持一致；

（4）引用模型編碼，應與模型庫中的描述保持一致。

1.5.3 參數(shù)描述文件

對每個作戰(zhàn)模型均提供XML格式的規(guī)范化參數(shù)描述文件，在參數(shù)描述文件中，描述該作戰(zhàn)模型接口包含輸入輸出參數(shù)情況，包括每個參數(shù)的名稱、標識、類型、量綱、精度、取值范圍、涵義、輸入輸出標識、輸入來源、缺省值等等[1]。

參數(shù)描述文件要素要求：

（1）參數(shù)名稱，應簡練并明確表示出參數(shù)的含義，使之與模型中其它參數(shù)相區(qū)分；

（2）參數(shù)標識，對參數(shù)進行唯一編碼；

（3）參數(shù)涵義，給出該參數(shù)所包含的意義；

（4）參數(shù)類型，取值范圍為整形、字符型、浮點型、日期型；

（5）參數(shù)量綱，應使用GB3101、GB3102各部分給出的量綱；

（6）參數(shù)精度，對于浮點數(shù)，應明確精確到小數(shù)點后多少位；

（7）參數(shù)取值范圍，對于數(shù)值類型（整形或浮點型），且有取值范圍，應給出其最大值和最小值；對于字符類型，應給出字符最大長度；

（8）輸入輸出性質，標識出該參數(shù)是輸入參數(shù)還是輸出參數(shù)；

（9）輸入來源，描述輸入參數(shù)的可能來源；

（10）參數(shù)缺省值，參數(shù)如果有缺省值，應給出其缺省值。

1.5.4 模型實現(xiàn)文件

應提供模型源程序文件、模型目標文件、模型幫助文件等模型實現(xiàn)文件[1][2]：

（1）模型源程序文件：包括源代碼相關的內容；

（2）模型目標文件：作戰(zhàn)模型以動態(tài)庫（DLL）形式封裝，以動態(tài)庫（DLL）形式提供模型目標文件；

（3）模型幫助文件：以PDF格式/WORD格式提供如何調用模型的說明。

1.5.5 模型成果描述

模型成果描述包括模型研制情況、模型審核情況、模型批準情況等[1]。

模型成果描述要素要求：

（1）模型研制情況：提供模型研制情況的相關說明，包括研制單位、研制人員、研制開始時間、研制結束時間、版本信息等。

（2）模型審核情況：提供模型審核情況的相關說明，包括審核單位、審核人員、審核時間、審核信息等。此信息由模型認證機構填寫。

（3）模型批準情況：提供模型批準情況的相關說明，包括批準單位、批準人員、批準時間、批準信息等。

1.5.6 作戰(zhàn)模型驗收入庫

模型認證機構根據(jù)作戰(zhàn)模型驗收準則、測試用例、測試規(guī)程和測試數(shù)據(jù)，對模型開發(fā)方提供的作戰(zhàn)模型進行驗收，對模型開發(fā)方提供的文檔齊套性進行檢查。通過模型管理系統(tǒng)，將驗收合格的作戰(zhàn)模型入庫。包括模型描述信息、模型引用情況、參數(shù)描述文件、模型實現(xiàn)文件、模型成果描述等。

2 作戰(zhàn)模型調用規(guī)范

作戰(zhàn)模型調用是指作戰(zhàn)輔助決策系統(tǒng)通過作戰(zhàn)模型提供給外部的接口對作戰(zhàn)模型進行調用。

2.1 作戰(zhàn)模型調用方式

作戰(zhàn)模型可以被其它作戰(zhàn)模型或上層作戰(zhàn)輔助決策系統(tǒng)調用。對作戰(zhàn)模型的調用通過調用作戰(zhàn)模型提供的接口實現(xiàn)。

2.2 作戰(zhàn)模型調用流程

圖3描述了一個作戰(zhàn)模型的調用流程，它明確了作戰(zhàn)輔助決策系統(tǒng)以及其它作戰(zhàn)模型等應用對作戰(zhàn)模型進行調用的步驟、調用過程中應考慮的因素、實施的內容等。建議研制單位據(jù)此進行作戰(zhàn)模型的調用。

圖3 作戰(zhàn)模型調用流程

（1）分析所需作戰(zhàn)模型：根據(jù)作戰(zhàn)輔助決策的內容和過程分析各個階段需要用到的作戰(zhàn)模型；

（2）獲取所需作戰(zhàn)模型：通過模型認證機構從模型庫中導出相關作戰(zhàn)模型；

（3）安裝作戰(zhàn)模型至開發(fā)環(huán)境中；

（4）對于每一個作戰(zhàn)模型的調用，則：

（5）獲取作戰(zhàn)模型所需參數(shù)：如果是作戰(zhàn)輔助決策系統(tǒng)調用，則根據(jù)需要從人機交互界面或數(shù)據(jù)庫中獲取作戰(zhàn)模型所需的數(shù)據(jù)進行傳遞，如果是其它作戰(zhàn)模型調用，則直接從程序中傳遞參數(shù)；

（6）調用作戰(zhàn)模型：按照模型接口調用方式對作戰(zhàn)模型進行調用；

（7）接收作戰(zhàn)模型計算結果。

2.3 接口參數(shù)傳遞方式

作戰(zhàn)模型之間、作戰(zhàn)輔助決策系統(tǒng)與作戰(zhàn)模型之間的輸入輸出參數(shù)傳遞通過調用接口類的成員函數(shù)實現(xiàn)。

3 結束語

對作戰(zhàn)模型開發(fā)與調用進行規(guī)范化不僅能提高作戰(zhàn)模型開發(fā)效率，保證作戰(zhàn)模型的有效性，還能提高作戰(zhàn)模型的可用性和可信度，保證作戰(zhàn)模型的使用效果。具體項目可根據(jù)實際情況參照此規(guī)范化建議進行相應調整后實施。

作戰(zhàn)模型是作戰(zhàn)輔助決策系統(tǒng)中用到的專用模型庫，除此之外還有基礎模型庫、通用模型庫等，也可以參照此規(guī)范化建議進行開發(fā)和調用。

[1]鄧蘇，張維明，黃宏斌等.決策支持系統(tǒng)[M].北京：電子工業(yè)出版社.2009.

[2]劉永.IDSS中面向對象模型庫與知識庫的協(xié)同研究[D].西北工業(yè)大學碩士學位論文.2005.