部分概述
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
3.2Maier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不错体系结构（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
4.1引言
4.2权衡空间探索背景知识
4.2.1多属性权衡空间探索
4.2.2权衡空间探索划代分析
4.3面向体系的权衡空间探索考虑
4.3.1多级利益相关方价值
4.3.2动态体系组成
4.3.3强继承
4.3.4对系统的不完全控制
4.3.5不可抗拒因素
4.4一种体系权衡空间探索方法
4.4.1方法步骤
4.4.2以此方法研究体系问题
4.4.3利用属性抽象法进行体系值概念层建模
4.5典型案例：快速响应灾害监测系统
4.6本章小结
参考文献
第5章体系管理的数据政策定义与验证
5.1引言
5.2背景
5.2.1IT管理和体系
5.2.2概念建模
5.3数据政策方法在体系管理中的作用
5.4数据政策方法的设计
5.4.1基于模型的数据政策方法
5.4.2体系工程活动中的集成
5.5实例应用
5.5.1数据政策模型实例
5.5.2功能设计指导实例
5.5.3物理架构模型的数据政策验证实例
5.6本章小结
5.7致谢
5.8免责声明
参考文献
第6章系统健康管理
6.1引言
6.2定义
6.3系统健康管理与系统
6.4系统健康管理模型，仿真和使用
6.5系统与体系之间的差异
6.6体系的系统健康管理
6.7本章小结
参考文献
第7章国防部体系架构设计的模型方法论
7.1引言
7.2国防部架构
7.3参考架构
7.4模型工具
7.4.1联合通信仿真系统
7.4.2系统工具包
7.4.3IBM Rational
7.5模型工作流程
7.5.1统一建模语言
7.5.2国防部发现元数据规范
7.5.3业务流程执行语言
7.5.4业务流程管理
7.5.5业务活动监控
7.6DoDAF全景视图
7.6.1AV-1：综述和概要信息模型
7.6.2AV-2：综合词典
7.7DoDAF作战视图
7.7.1OV-1：高层作战概念视图
7.7.2OV-2：作战资源流描述模型
7.7.3OV-3：作战信息交换矩阵
7.7.4OV-5b：作战活动模型
7.7.5OV-6c：作战事件跟踪模型
7.8DoDAF系统视图
7.8.1SV-1：系统接口描述模型
7.8.2SV-2：系统资源流模型
7.8.3SV-3：系统矩阵
7.8.4SV-4：系统功能模型
7.8.5SV-5a：功能追溯矩阵
7.8.6SV-8：系统演进模型
7.8.7SV-10a：系统规则模型
7.8.8SV-10b：系统状态转换模型
7.8.9SV-10c：系统事件跟踪模型
7.9DoDAF数据和信息视图
7.9.1DIV-1：概念数据模型
7.9.2DIV-2：逻辑数据模型
7.9.3DIV-3：物理数据模型
7.10DoDAF标准视图
7.10.1StdV-1：标准概要模型
7.10.2StdV-2：标准预测模型
7.11DoDAF服务视图
7.11.1SvcV-1：语境描述
7.11.2SvcV-2：服务资源流描述模型
7.11.3SvcV-4：服务功能模型
7.11.4SvcV-10a：服务规则模型
7.11.5SvcV-10b：服务状态转换模型
7.11.6SvcV-10c：服务事件跟踪模型
7.12DoDAF能力视图
7.13DoDAF项目视图
7.14本章小结
参考文献
第三部分理论与方法的应用
第8章面向智能体的体系视图在多个领域中的应用
8.1引言
8.2从大型系统到体系：建模与仿真面临的主要问题
8.3体系建模与仿真方法
8.4面向智能体的体系视图
8.5面向智能体的视图在多个领域的应用实例
8.5.1航空母舰
8.5.2灵活的多功能指挥和控制系统
8.5.3电厂发电池体系
8.6本章小结
参考文献
第9章为国土安全构建分析支持
9.1引言
9.2国土安全和体系
9.3国土安全建模仿真和分析
9.4知识共享框架
9.4.1框架范围
9.4.2需求分析概述
9.4.3建模、仿真和分析（MSA）需求规范
9.4.4确定现有的建模、仿真和分析资源
9.4.5讨论与建议
9.4.6框架参考资料
9.5系统应用的原型系统
9.5.1假设场景
9.5.2仿真模块
9.5.3应用模块
9.5.4仿真模块的集成
9.5.5仿真数据需求
9.5.6问题确定
9.6本章小结
9.7致谢
9.8免责声明
参考文献
0章航空运输系统
10.1引言
10.2理论思考
10.2.1行为特征和时间尺度
10.2.2词汇和分类法
10.3方法学
10.3.1优化航空行为模型
10.3.2基于智能体的建模
10.3.3网络连接性分析
10.4应用
10.4.1如何设计新飞机
10.4.2设计新的运营方式/网络
10.4.3两个例子之间的联系
10.5本章小节
参考文献
1章复杂情境下体系的系统图建模
11.1引言
11.2系统思考和体系
11.3BSSM：体系思考工具
11.3.1步骤1：问题的非结构化描述
11.3.2步骤2：问题表达
11.3.3步骤3：结构化文本
11.3.4步骤4：系统图设计
11.3.5步骤5：编剧和对话
11.3.6步骤6：可行的和可取的变化
11.3.7步骤7：解决问题的行动
11.4案例
11.4.1网络赋能
11.4.2美国陆军小型作战单位
11.4.3系统生物学
11.4.4测试基准及项目管理评估
11.5本章小结
参考文献
2章体系工程建模与仿真在欧洲空间局的应用
12.1引言
12.1.1机构背景
12.1.2复杂性问题
12.2应用案例
12.2.1GMES计划
12.2.2空间态势感知项目
12.3方法和工具：欧洲空间局体系架构
12.3.1概述
12.3.2过程
12.3.3建模
12.3.4建模工具
12.3.5开发
12.4经验与体会
12.5本章小结
参考文献
3章基于动态数据驱动应用系统的微电网体系建模和仿真
13.1引言
13.2微电网和动态数据驱动应用系统
13.2.1微电网设计面临的挑战和控制级别
13.2.2动态数据驱动应用系统和微电网模型
13.2.3微电网动态数据驱动应用系统的相关应用
13.3基于智能体的仿真
13.3.1智能体
13.3.2智能体关系
13.3.3智能体环境
13.4案例研究
13.4.1DDDAS框架
13.4.2军用微电网
13.4.3状态预测
13.4.4保真度选择算法
13.4.5基于智能体的微电网仿真模型
13.4.6净计量和存储
13.5结果
13.6仿真结果
13.7本章小结
13.8致谢
参考文献
4章系统架构行为模型的组成
14.1引言
14.2用于架构描述的共同特征
14.3相关工作
14.4MP行为建模方法
14.5组件行为建模
14.5.1事件
14.5.2事件语法
14.6组件交互行为建模和架构视图
14.7合并模式
14.8MP与系统工程表示方法的比较
14.9断言和查询
14.10原型实现
14.11本章小结
参考文献
5章联合训练
15.1引言
15.2陆军和联合训练建模与仿真中的体系特征
15.3体系分层建模与仿真的复杂性
15.4JLCCTC概述
15.5JLCCTC的体系的特征
15.6JLCCTC的体系工程的功能
15.7JLCCTC的系统工程关键主题
15.8JLCCT系统工程过程
15.8.1需求定义
15.8.2概念开发和设计
15.8.3任务定义
15.8.4功能开发
15.8.5集成和测试
15.8.6验证
15.8.7发布
15.9本章小结
参考文献
6章人在回路的体系建模与仿真及其在分布式任务作战LVC仿真
训练中的应用
16.1引言
16.2背景和范围
16.2.1基本定义
16.2.2LVC DMO环境中的体系特性
16.2.3仿真技术和互操作性问题
16.2.4语言层次的互操作性
16.3适用于LVC DMO训练的基于模型的系统工程过程
16.3.1向基于能力的训练转变并通过LVC DMO评估
16.3.2基于能力的DMO训练MBSE
16.4NSGC阶段：AFRL系统各种建模结构的集成
16.4.1需求
16.4.2建模工具/体系结构
16.4.3体系与智能体平台系统的集成架构
16.4.4基于模型的测试和评估
16.4.5校核和验证
16.4.6NSGC阶段：总结
16.5NSGC第二阶段：不错SA和语义互操作性环境抽象
16.5.1智能行为的强弱
16.5.2NSGC AFRL WRRD第二阶段：包含环境抽象(EA)的智能体平台系统架构
16.5.3环境抽象（EA）工程
16.6将环境抽象应用于NGIC系统
16.6.1NGIC系统的功能要求
16.6.2现有作战系统的快速回顾
16.7本章小结
16.8致谢
参考文献
7章基于代理建模与仿真的弹道导弹防御架构分析
17.1引言
17.1.1系统工程的迭代性质
17.1.2体系架构分析
17.1.3弹道导弹防御系统当前架构分析
17.1.4新方法和章节概述
17.2建议的方法
17.2.1功能分解问题
17.2.2架构的概念验证
17.2.3弹道导弹防御系统组成部分的建模与仿真
17.2.4实验设计和代理模型的运用
17.3结果
17.3.1资源配置研究
17.3.2跟踪方法研究
17.3.3传感器数量研究
17.4未来工作和实际应用的建议
17.4.1未来的工作
17.4.2相关工作的应用
17.5本章小结
首字母缩略词
17.6致谢
参考文献
8章极端创伤护理期的医用生命维持增强手段
18.1引言
18.1.1何为体外膜肺氧合
18.1.2ECMO的体系特征
18.1.3章节概述
18.2基于模型的系统工程（MBSE）解决的问题
18.3MBSE和ECMO阶段1：了解问题
18.3.1建模方法
18.3.2高层次的理解：达成共识
18.3.3接口改进举例
18.3.4利益相关方的识别与使用案例
18.3.5结构、体系和接口建模
18.3.6用户与原型的接口建模
18.4MBSE和ECMO阶段2：改进模型以更好地支持研究
18.4.1需求开发
18.4.2行为建模
18.4.3建模结构
18.4.4使用横切关系的可追溯性
18.5本章小结
缩写词
参考文献
9章信息价值链分析的应用
19.1引言
19.2对网络安全框架的需求
19.3相关问题
19.4分析过程
19.5系统工程和其他学科的应用
19.6本章小结
参考文献
第20章分布式网络指挥与控制/作战管理动态网络效应框架
20.1引言
20.1.1网络带来的不仅是军事上的变革，而且也是国家/全球安全事务上的变革
20.1.2背景和基础
20.1.3起源、团队和致谢
20.1.4章节内容和当前研究状态
20.2信息安全和深度防御：失败的战略
20.2.1DSB宣称“纯防御是失败的战略”
20.2.2计算机网络防御
20.2.3信息安全是全面网络战略的一部分
20.2.4适应性、动态性和弹性安全控制的比喻
20.3网络C2/BM作战架构
20.3.1战争级别
20.3.2网络C2/BM架构的有关概念
20.3.3网络战任务链
20.3.4网络战任务链
20.3.5作为网络C2/BM作战架构的虚拟组织（VO）
20.3.6网络C2/BM的性能度量指标和效能度量指标
20.4网络C2/BM系统架构
20.4.1C2/BM系统架构
20.4.2网络C2/BM建模与仿真
20.4.3正式结构
20.5网络C2/BM和导弹防御体系用例场景
20.5.1场景描述
20.5.2对于场景的解释
20.5.3场景中的有关事件
20.5.4对于场景的总结
20.6本章小结
参考文献
第21章体系安全
21.1引言
21.2体系安全性要求
21.3体系安全挑战
21.4体系安全方案
21.5体系的入侵容忍
21.6体系安全建模与仿真
21.7本章小结
参考文献
第四部分结论
第22章基于建模与仿真的体系工程研究
22.1体系工程研究的相关工作
22.2建模与仿真（M&S）提供的功能
22.3体系面临的挑战
22.4基于智能体的决策支持仿真系统
22.5改进体系工程的研究
22.6本章小结
参考文献
缩略语

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。本书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。本书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。本书是运筹学、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。