引言
国防建设和重大科研生产建设任务需要多系统协同运作，表现出复杂性和涌现性等体系特征［1］。体系架构建模是体系工程建设的重要方法。近年来，国内外重视体系架构建模牵引下的工程建设，为此提出一系列体系设计方法论和设计工具。从DODAF(Department of Defense Architecture Framework，美国国防部架构框架)到UAF(Unified Architecture Framework，统一架构框架)，业界逐步构建了一套完整的体系设计架构［2］。体系设计架构包含了从高级概念到能力、业务、系统、数据等一系列视图，从而形成了一套完整复杂的设计流程。这种复杂性反映了体系本身的特点，有利于人们从各个侧面充分描述体系的复杂交互、信息传递和能力涌现，一段时期内吸引了大量的研究和实践投入，促进了体系设计思想的落地。同时，体系设计元模型的引入，使得视图数据化，使其可以以XML或其他格式导出。体系设计本身产生的视图颗粒度通常停留在系统级，强调系统之间的联系，系统内部功能和运行实际成效并不是体系设计关心的重点，而是由后续的系统研发试验或者系统仿真来实现。从这个角度来看，体系设计本身还不能产生生产力，必须将体系设计与系统仿真等结合起来，才能体现体系设计的功效。作为工程建设的重要环节,利用计算机仿真技术开展复杂系统和体系仿真的研究越来越受到重视。通过对真实环境中的过程、实体、环境因素的计算机模拟，仿真技术可以快速验证系统在应用场景下的效能。长期以来，人在回路仿真需要操作人员通过人机交互建立想定，并在作战单元或装备静态性能参数的基础上，建立复杂的行为模型。想定和模型建立之后可以以内部数据形式存储下来，便于重复利用。仿真想定建立在地理信息系统和作战单元标绘基础上，形态直观，但相比体系设计视图，在对作战流程、系统间信息流等的描述方面不全面不规范。人机交互输入方式取决于仿真系统具体实现，缺乏抽象。因此，对于复杂的体系仿真，应当以体系设计为牵引，将体系设计结果输入给仿真系统，将仿真评估结果反馈到体系设计，形成完整闭环。2007年，国际系统工程协会提出基于模型的系统工程(ModelBased Systems Engineering, MBSE)概念，将系统工程从原有的以文档为中心转变为以模型为中心，对于复杂交互下的系统设计是一个飞跃。体系设计与仿真是其中的重要组成［3］。在工程级仿真领域，IBM的Harmony(集成的系统/嵌入式软件开发流程)系统工程方法得到了广泛应用，它依托SysML模型定义，使用Rhapsody设计工具，可以与STK仿真对接。这套系统工程方法对于体系设计与系统仿真的接口有比较清晰的定义。Harmony系统工程方法对于体系设计和仿真系统的贯通有重要的参考作用，但也存在明显区别：Rhapsody设计工具与STK仿真工具都出自IBM，可以保持互联互通的设计一致性；而军事仿真系统是独立建设的，长期以来也不考虑和体系设计的联通，仿真参数大多是依靠自身系统输入，和体系设计系统的联通意味着传统军事仿真系统设计思路的转变。
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作者信息：
卢峰, 张天维, 刘根旺
(华北计算机系统工程研究所，北京100083)
