近20年，國際國內體繫研究學科領域十分活躍，取得了許多成果。從方法論看，體繫研究有兩種主流方法:一種是從體繫模型設計角度開展研究，最典型的是美國國防部提出的國防部體繫結構DoDAF標準，為體繫全生命周期的開發、使用和維護服務;另一種是開展基於建模仿真技術的體繫能力量化分析研究，評估體繫滿足使命任務要求和適應環境變化的程度，以支撐體繫演化改進。本書也是這兩種研究方法的繫統性總結和介紹。
本書凝練了作者長期從事體繫總體設計、體繫建模仿真所積累的理論方法和知識，可作為從事體繫研究的工程技術人員和大專院校相關教師和研究生的參考用書。

卿杜政，長期從事復雜武器裝備體繫、復雜繫統仿真等技術研究工作，享受國務院政府特殊津貼，中國航天基金獎獲得者

第1章緒論1

1.1復雜大繫統和體繫1

1.1.1什麼是復雜大繫統1

1.1.2復雜大繫統湧現性再探討2

1.1.3復雜大繫統研究的基礎理論3

1.1.4體繫的定義與特征9

1.1.5體繫的分類10

1.2體繫工程10

1.2.1體繫工程的定義11

1.2.2體繫工程的發展和作用12

1.3體繫的建模與仿真13

1.3.1為什麼要仿真13

1.3.2體繫仿真的特點14

1.3.3體繫仿真的發展16

1.4本章小結17

參考文獻18
第2章體繫工程與體繫模型20

2.1體繫工程方法論20

2.2體繫模型方法論22

2.2.1體繫模型內涵22

2.2.2體繫架構框架發展23

2.3DoDAF組成及其應用25

2.3.1DoDAF視角、視圖和模型25

2.3.2基於DoDAF的裝備體繫架構設計步驟35

2.4典型體繫建模工具39

2.5本章小結40

參考文獻41
第3章復雜繫統仿真建模理論和方法43

3.1概述43

3.1.1仿真三要素和三項基本活動43

3.1.2仿真建模要求和形式化描述43

3.1.3建模方法概述45

3.2面向時間的繫統建模方法45

3.2.1連續繫統建模46

3.2.2離散事件繫統建模47

3.2.3離散/連續混合繫統建模51

3.3面向隨機現像的建模方法53

3.3.1概率論術語53

3.3.2蒙特卡洛仿真53

3.3.3隨機變量仿真建模56

3.4面向自然環境的建模方法62

3.4.1戰場綜合自然環境分類62

3.4.2戰場綜合自然環境建模方法64

3.4.3戰場綜合自然環境數據表示及交換規範68

3.5體繫行為建模方法72

3.5.1基於規則的行為建模方法72

3.5.2基於有限狀態機的行為建模方法73

3.5.3基於行為樹的行為建模方法76

3.5.4基於人工智能的行為建模方法78

3.6本章小結83

參考文獻84
第4章體繫仿真模型框架與仿真平臺85

4.1體繫仿真模型框架85

4.1.1體繫仿真模型框架概述85

4.1.2體繫仿真模型框架設計原則87

4.1.3國外典型仿真模型框架87

4.1.4典型的體繫仿真模型框架95

4.2體繫仿真平臺99

4.2.1體繫仿真平臺概述99

4.2.2體繫仿真平臺功能99

4.2.3體繫仿真平臺結構99

4.2.4體繫仿真平臺工具組成101

4.3本章小結109

參考文獻110
第5章分布式仿真及其應用111

5.1概述111

5.1.1發展歷程111

5.1.2關鍵問題113

5.2分布交互仿真118

5.2.1起源與發展118

5.2.2關鍵概念及標準119

5.2.3特點及其應用123

5.3高層體繫結構（HLA）123

5.3.1起源與發展123

5.3.2關鍵概念及標準124

5.3.3特點及其應用131

5.4試驗訓練體繫結構（TENA）131

5.4.1起源與發展131

5.4.2關鍵概念及標準132

5.4.3特點及其應用145

5.5分布式仿真工程146

5.5.1IEEE1516.3聯邦開發與執行過程（FEDEP）146

5.5.2Euclid RTP11.13綜合環境開發與運用過程（SEDEP）148

5.5.3IEEE1730分布式仿真工程與執行過程（DSEEP）149

5.6本章小結151

參考文獻152
第6章體繫仿真VV&A技術154

6.1概念與內涵154

6.1.1仿真VV&A的定義154

6.1.2仿真VV&A的必要性156

6.1.3仿真VV&A理論的發展過程157

6.1.4仿真VV&A原則158

6.2體繫仿真VV&A過程主要活動161

6.3基於試驗數據的模型校核驗證164

6.3.1影響模型校核驗證的主要因素164

6.3.2常用模型校核方法165

6.3.3常用模型驗證方法173

6.3.4模型校核驗證示例192

6.4體繫仿真置信度及VV&A 評估標準201

6.4.1體繫仿真繫統置信度內涵201

6.4.2常用復雜繫統評估方法201

6.4.3一種體繫仿真置信度評估主要流程206

6.5本章小結209

參考文獻210
第7章新一代體繫建模與仿真技術212

7.1基於模型的體繫工程方法212

7.1.1概述212

7.1.2重點研究方向213

7.1.3關鍵技術214

7.2高效能雲平臺體繫仿真技術220

7.2.1概述220

7.2.2重點研究方向222

7.2.3關鍵技術223

7.3智能化博弈對抗體繫仿真技術231

7.3.1概述231

7.3.2重點研究方向231

7.3.3關鍵技術236

7.4本章小結239

參考文獻241
附錄縮略語彙總243

伴隨著科技革命的迅猛發展，我們正在邁入“復雜繫統”遍存的新時代。復雜繫統指的是一類組成關繫復雜、機理復雜、信息和能量交換復雜，總體行為具有湧現、非線性、自組織、混沌和博弈等特點的繫統。軍事、經濟、社會和生命等繫統都是典型的復雜繫統。計算科學、智能科學和繫統工程等學科技術的不斷發展，推動了復雜繫統研究方法論的逐漸完善，也催生了“繫統的繫統（System of Systems）”——即體繫這一概念。體繫的研究與運用對促進國民經濟和社會發展、鞏固國防建設有著十分重大的意義。體繫如何描述、如何設計、如何實驗、如何分析、如何驗證、如何評估等問題已成為新時代科技領域的研究熱點、重點和難點。

經過近一個世紀的發展，建模與仿真知識體繫日趨完善，正朝著以“數字化、虛擬化、高效化、網絡/雲化、智能化、普適化”為特征的現代化方向發展。新時代建模與仿真技術是以現代建模仿真理論與技術為基礎，與新一代智能科學技術、新一代通信技術以及各個應用領域新專業技術3類技術深度融合，以計算機繫統、物理效應設備及仿真器為工具，根據研究目標，通過建立並運行被研究對像的模型、數據或與被研究對像嵌入集成的繫統，對研究對像進行認識與改造的一門綜合性、交叉性科學技術。它可以幫助人們深入到一般科學及人類生理活動難以到達的宏觀或微觀世界中進行研究和探索。新時代建模和仿真技術與計算科學一道，已成為繼理論和實驗這兩種傳統的科學研究範式之後的第三種科學研究範式。

體繫建模與仿真是支持體繫論證、設計、分析、試驗、運行和評估等復雜體繫研究全生命周期過程的一類建模與仿真技術。實踐表明，體繫建模與仿真是復雜體繫研究與應用的有效甚至唯一的手段，具有鮮明的“快、好、省”的特點，並成為新時代建模與仿真技術領域的一個研究熱點。

本書作者長期從事體繫建模與仿真技術研究，在體繫工程方法論、體繫建模理論和體繫仿真方法等方面都有獨到的見解和成果。本書繫統描述了體繫仿真建模方法、體繫仿真模型框架及仿真平臺、分布式仿真體繫結構、體繫仿真校核與驗證（VV&A）方法等，總結了未來體繫建模與仿真技術發展的重點方向，反映了作者在該領域積累的知識和成功經驗，具有認知廣度和技術深度。本書既可以為體繫仿真技術人員提供技術指導，也可以作為體繫仿真相關方的通識讀本，對體繫建模與仿真領域感興趣或存在疑問的讀者可以參考本書，並在本書中找到答案。相信本書出版後，將促進我國對新時代體繫建模與仿真技術的研究、實踐和應用。

2023年12月