本发明涉及仿真分析领域，具体的，涉及利用仿真实验对作战计划进行适应性分析的方法以及存储介质。
背景技术：
信息化条件下的作战，特别是体系作战，例如海上编队的体系作战，存在大量的不确定性因素，如情报、海战场环境、敌方行动等，这些因素之间相互关联，各个因素与战争结果之间的关系也不甚明确，传统的方法难以满足各类体系作战计划分析研究的需要。
从探索性分析的范畴来讲，探索性分析根据所采用的手段的不同，可以分为探索性解析分析、探索性仿真分析；从仿真实验的范畴来讲，仿真实验依据实验目的、采用方法的不同，可以分为随机性仿真方法、确定性仿真方法、探索性仿真方法。从方法论的角度来说，探索性仿真实验方法既是一种探索性分析方法，同时也是一种仿真实验方法，是将不确定条件下的探索性分析方法与计算机仿真实验方法相结合，探寻和发现复杂系统规律的一种新的分析实验方法。
因此，如何能够利用探索性的仿真分析对存在大量不确定性的体系作战进行分析，获取影响战争整体目标的关键因素，把握全面把握各种不确定性因素对于体系作战的影响，成为现有技术亟需解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的是获得基于探索性仿真实验对体系作战进行适应性分析的方法，从而能够全面考察体系作战中的各类关键要素，探索完成相应任务需求的各种能力与策略，寻求满意解以及后续调整方案。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于仿真实验的作战计划适应性分析方法，包括如下步骤：
仿真基础想定生成步骤s110：根据外部提供的军事想定、交战双方作战方案以及战场事件，形成仿真系统识别的仿真基础想定，所述军事想定包括战场初始态势、红蓝方兵力、交战行动和战场环境；
仿真想定要素获取步骤s120:在仿真基础想定生成并按照格式存入数据库后，从环境、任务、能力和行动空间四方面对仿真基础想定进行分析，提取仿真想定要素，并确定其取值；
实验因子及实验点选择步骤s130:在仿真想定要素中提取实验因子，对于每个实验因子提取实验点，使得实验点尽量均匀地分布在整个多维数据空间中；
仿真想定空间运行步骤s140：对所提取的实验因子及实验点进行排列组合和筛选，形成仿真想定空间，并基于仿真想定空间中的数值运行仿真想定；
仿真实验分析步骤s150:包括仿真结果统计分析子步骤：
通过各种统计分析手段从不同角度对仿真实验结果进行统计分析，分析出仿真想定中各种仿真想定要素对不同实验指标的敏感程度，以及所述仿真想定要素取值对实验指标的影响程度。
可选的，在所述仿真基础想定生成步骤s110中，能够单次运行仿真基础想定，根据单次运行的结果，由军事专家找出仿真基础想定中存在的与实验目标内容存在偏差，或者与实验目标层次不符等的问题，并对仿真基础想定进行调整。
可选的，在所述仿真想定要素获取步骤中，仿真想定要素包括：作战环境类、实体任务类、实体能力类和实体行动类要素，每类仿真想定要素又包括多种子要素：
(1)作战环境类要素包括：地理环境、海洋环境、大气环境和电磁环境；
(2)实体任务类要素包括：各种实体及聚合实体的作战任务；
(3)实体能力类要素包括：实体自身能力要素和搭载装备能力要素，自身能力要素包括实体机动速度、作战半径、rcs特性，搭载装备能力要素包括搭载导弹最大有效射程、搭载雷达探测范围；
(4)实体行动类要素包括：实体机动计划、待机区和巡逻区。
可选的，在实验因子及实验点选择步骤中，实验点的设计选取应当平衡所需的实验信息和控制实验的时间复杂度，在实验设计阶段和实验运行阶段尽可能的发现并舍弃无用的或信息含量较少的实验点。
可选的，常见的实验因子包括参与仿真的作战实体、作战实体数量、作战实体挂载武器类型，数量以及传感器探测距离。
可选的，在仿真想定空间运行步骤中，所述基于仿真想定空间中的数值运行仿真想定是基于仿真想定空间中的数值，调整仿真基础想定的相应参数，并运行该仿真基础想定。
可选的，所述仿真实验分析步骤还包括仿真结果挖掘子步骤：
在仿真结果统计分析的基础上，对实验数据进行数据挖掘，根据数据挖掘的结果返回实验因子及实验点选择步骤，如果未能得出感兴趣的战争规律，则反馈到单个仿真想定生成环进一步调整仿真想定的内容和层次，如果已经分析出所关注的战争规律，则通过对关键子空间进一步放大或缩小分析。
可选的，对于仿真结果统计分析子步骤，还可以根据统计分析结果返回实验因子及实验点选择步骤s130，对仿真想定空间运行环中的仿真想定要素及其取值进行调整，重新选取仿真想定要素并确定其取值，运行仿真想定空间。
可选的，所述仿真实验分析步骤还包括仿真结果挖掘子步骤：
依据仿真实验过程，将实验目的、实验想定、实验设计、实验统计分析结果、实验数据挖掘分析结果按照一定的格式形成实验报告，和/或将人的决策信息作为实验结论附在实验报告中。
本发明还公开了一种存储介质，用于存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器执行时执行基于仿真实验的作战计划适应性分析方法。
因此，本发明利用探索性仿真实验，充分考虑了对抗双方体系内部之间的动态交互以及体系间的对抗，利用探索性仿真实验技术对体系作战计划进行分析，通过大样本的仿真实验，不断筛选、调整和修正实验方案，并对各种可能的结果加以验证，全面深入理解各种关键要素，探索能够完成相应任务需求的各种能力与策略，寻求满意解以及后续调整方案，考察各种条件下的作战进程和结局，深入认识体系作战规律，从而全面把握各种不确定性因素对于体系作战计划的影响。
附图说明
图1是根据本发明的体系作战的探索性仿真实验的理论框架图；
图2是根据本发明的具体实施例的基于仿真实验的作战计划适应性分析方法的流程图；
图3是根据本发明的另一具体实施例的作战计划适应性分析的要素关系图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
体系作战的探索性仿真实验理论可以从实验目标、实验模式和实验系统三个方面进行描述，如图1所示，实验的目的是为了决策，基于决策的实验分为寻优、寻需和寻规律三种。寻优是通过仿真实验的方法找到一个较优化的问题解决方案；寻需是通过仿真实验的方法找到符合需求的目标可行集合；寻规律是通过仿真实验手段发现系统内在规律，辅助指挥员利用规律解决实际问题。实验模式是指实验设计模式，针对两端型、离散型和连续型三类实验对象，分别采用2k实验模式、nk实验模式和lk实验模式。实验系统主要包括模型设计模块、想定编辑模块、实验设计模块、仿真运行模块、数据分析模块。
基于上述理论，结合作战的特点和因素，如图2所示，本发明的基于仿真实验的作战计划适应性分析方法包括如下步骤：
仿真基础想定生成步骤s110：
该步骤是探索性仿真实验实施过程的基础步骤，是后续生成仿真想定空间的基础，是根据仿真的要求对初始战场态势、交战双方作战行动等所进行的初始设定，上述初始设定包括军事想定、交战双方作战方案以及战场事件。
该步骤的内容具体为：根据外部提供的军事想定、交战双方作战方案以及战场事件，形成仿真系统识别的仿真基础想定，所述军事想定包括战场初始态势、红蓝方兵力、交战行动、战场环境等内容，是后续进行探索性仿真实验的基础想定。
进一步的，在所述仿真基础想定生成步骤s110中，能够单次运行仿真基础想定，根据单次运行的结果，由军事专家找出仿真基础想定中存在的与实验目标内容存在偏差，或者与实验目标层次不符等的问题，并对仿真基础想定进行调整。
仿真想定要素获取步骤s120:
分析仿真基础想定对分析的结果有影响的各个要素以获取仿真想定要素，就是要获取探索性仿真实验中的所有可能的变量，以供在后续的实验中选择实验因子，以供进行分析性实验。
本步骤具体为：在仿真基础想定生成并按照格式存入数据库后，从环境、任务、能力和行动空间四方面对仿真基础想定进行分析，提取仿真想定要素，根据所掌握的数据确定其取值。与仿真想定空间中的环境、任务、能力和行动空间相对应，仿真想定要素主要包括四类：作战环境类、实体任务类、实体能力类和实体行动类要素，每类仿真想定要素又包括多种子要素：
(1)作战环境类要素包括：地理环境、海洋环境、大气环境、电磁环境；
(2)实体任务类要素包括：各种实体及聚合实体的作战任务，例如防空反导、空中巡逻、联合反潜、对海打击等；
(3)实体能力类要素包括：实体自身能力要素和搭载装备能力要素，自身能力要素如实体机动速度、作战半径、rcs特性等；搭载装备能力要素如搭载导弹最大有效射程、搭载雷达探测范围等；
(4)实体行动类要素包括：实体机动计划、待机区、巡逻区等。
因此，提取仿真想定要素，就是将仿真想定集进一步转化为计算机能够识别的数据信息，通过对现在、未来我方和潜在作战对手的武器装备所担负的作战任务、作战性能及其可能运用方式的研究和预测，依据以下三方面的内容来确定仿真想定要素的取值：依据问题研究需要，依据仿真想定要素性质，依据开展实验所具备的计算条件。
a.“依据问题研究的需要”就是要围绕实验目标，对某些要素的取值可以控制其数量，并通过敏感度分析、方差分析等技术来初步判断要素及其取值的敏感度。经过分析后，如果发现某个要素并不是非常敏感，也不要轻易地将其剔除出实验，因为战争复杂系统具有非线性的特点，各种要素都可能对战役或战斗的结果产生一定的作用，“蝴蝶效应”在战争史上屡见不鲜。
b.“依据仿真想定要素性质”就是要根据要素是离散还是连续型变量、具有单调性还是非单调，采用合适的策略确定仿真想定要素的取值。例如，实体行动类要素中的部分要素为连续，部分要素为离散，在确定取值时就需要进行区分。例如舰艇待机点的位置就是离散值，而飞机巡逻高度则是连续值或符合某种概率分布的函数式。
c.“依据开展实验所具备的计算条件”就是要因地制宜，以实施探索性仿真实验的软、硬件条件为基础，在追求要素取值密度和覆盖率的同时考虑实验实施的可行性、经济性以及实验结果的时效性。
实验因子及实验点选择步骤s130:
在研究新的作战概念时，需要考虑大量因素，每个因素又需要考虑多个取值，这在客观上造成了仿真想定空间是一个高维、庞大的空间。仿真想定要素获取步骤s120获取了作战环境类、实体任务类、实体能力类和实体行动类要素的四类的仿真想定要素，每类仿真想定要素又包括多种子要素。由于仿真想定要素是对传统实验领域中的实验点概念的扩展，因此，需要通过对上述仿真想定要素的选择以设计作战实验分析，使用实验设计技术对仿真想定空间进行规划。
本步骤具体为：在仿真想定要素中提取实验因子，对于每个实验因子提取实验点，使得实验点尽量均匀地分布在整个多维数据空间中。
实验点的设计选取应当平衡所需的实验信息和控制实验的时间复杂度，在实验设计阶段和实验运行阶段尽可能的发现并舍弃无用的或信息含量较少的实验点。传统的实验设计技术有正交实验设计、拉丁方实验设计、均匀实验设计等，最近出现的实验设计技术有中心混合设计，近正交超拉丁方设计等。上述实验设计方法均是从数学上严格地对空间进行采样。不同的实验设计方法适用的数据不同，例如拉丁方方法主要适用于具有单调性的数据。
在本发明中所选取的常见的实验因子包括参与仿真的作战实体、作战实体数量、作战实体挂载武器类型，数量以及传感器探测距离。
仿真想定空间运行步骤s140：
具体为：对所提取的实验因子及实验点进行排列组合和筛选，形成仿真想定空间，并基于仿真想定空间中的数值运行仿真想定。
仿真想定空间包括了仿真想定要素中所选取的实验要素，仿真想定空间中的每个点都是一个多维向量，对应一组变量取值，每个点都能在基于agent的仿真分析过程中独立运行。
进一步的，所述基于仿真想定空间中的数值运行仿真想定是基于仿真想定空间中的数值，调整仿真基础想定的相应参数，并运行该仿真基础想定。
即以仿真基础想定作为仿真想定的模板，每次运行前调整仿真基础想定的参数，从而减少设置多个不同的仿真想定，便于从仿真想定中发现和获取规律，提高仿真的效率和作用。
仿真实验分析步骤s150:
对于仿真实验分析，大多数情况下仿真实验输出的结果不能直接用于决策，需要经过数据分析和挖掘，才能得到用于决策的数据信息。仿真实验分析包括基本的仿真结果统计分析和进一步的仿真数据挖掘，最终生成仿真实验报告。
仿真结果统计分析子步骤：
通过各种统计分析手段从不同角度对仿真实验结果进行统计分析，分析出仿真想定中各种仿真想定要素对不同实验指标的敏感程度，以及所述仿真想定要素取值对实验指标的影响程度。
进一步的，还可以根据统计分析结果返回实验因子及实验点选择步骤s130，对仿真想定空间运行环中的仿真想定要素及其取值进行调整，重新选取仿真想定要素并确定其取值，运行仿真想定空间。
仿真结果统计分析是指采用数理统计的方法对仿真结果数据进行统计、处理、分析，如：回归分析、方差分析、敏感度分析、阈值分析、关键要素分析、元模型分析等。根据数理统计各种方法的不同特点，可采用不同方法对以下内容进行分析：①单次实验数据统计，②多次实验数据统计，③在多次实验数据统计结果基础上，在输入仿真想定空间中多个多维数据点时，对结果数据进行统计处理，主要包括方差分析、回归分析等。
仿真结果挖掘子步骤：
数据挖掘可从大量数据中发现有助于决策的知识。利用该技术分析探索性仿真实验的过程和结果数据，从而在海量数据中找到战争中隐含的规律。现有数据挖掘技术有神经网络、决策树、关联规则、模糊聚类、支持向量机、粗糙集、孤立点、贝叶斯网络等，每种挖掘技术都有不同用途。例如决策树中的回归树分析，就是一种对数据进行分类，从而缩小关注范围的较好方法。
该子步骤具体为：在仿真结果统计分析的基础上，对实验数据进行数据挖掘，根据数据挖掘的结果返回实验因子及实验点选择步骤s130，如果未能得出感兴趣的战争规律，则反馈到单个仿真想定生成环进一步调整仿真想定的内容和层次，例如调整作战样式或作战层次；如果已经分析出所关注的战争规律，则通过对关键子空间进一步放大或缩小分析，并将其分析结果通过可视化的形式展示给决策者供其决策。
即仿真数据挖掘建立在仿真结果统计分析基础上，通过统计分析的初步处理对实验数据所形成的直观判断可作为数据挖掘的方向，使得数据挖掘具有更好的方向性、更强的针对性。
最后，在仿真实验分析步骤s150中还包括实验报告的生成子步骤：依据仿真实验过程，将实验目的、实验想定、实验设计、实验统计分析结果、实验数据挖掘分析结果按照一定的格式形成实验报告，或者将人的决策信息作为实验结论附在实验报告中，所述实验报告是对整个实验的归纳与总结。
参见图3，示出了根据本发明所述的作战计划适应性分析的要素关系图，本发明的五个步骤，可以分为仿真想定的生成，想定空间运行，仿真实验分析等三个部分，各部分之间彼此交叉影响，能够根据实验分析的结果动态的调整实验因子以及取值空间，能够根据调整后的数值调整仿真想定模型，运行获得其具体结果，并进一步的进行实验结果的分析，直到得到想要的结果。
本发明进一步公开了一种存储介质，用于存储计算机可执行指令，其特征在于：
所述计算机可执行指令在被处理器执行时执行上述的基于仿真实验的作战计划适应性分析方法。
实施例-体系作战范例分析：
(1)作战问题：
构建海军xx体系各节点间的指挥关系、指挥流程、信息交互等的仿真环境，形成从模型设计、想定编辑、仿真运行、综合显示到分析评估的仿真实验闭环，以此研究xx作战中基于信息系统的指挥控制效能问题。
(2)作战想定
敌方派出a1及a2各两架，共计四架次战机对我方m指挥所进行低空突袭，其中a1-1负责掩护，携带2枚b型空空弹及2枚c型空空弹，a1-2携带2枚d型空地弹企图对我m指挥所进行打击。
我方涉及的作战实体有j型预警机，k型歼击机，l型地空发射阵及p型地空导弹指挥车，q型近防系统发射阵及指挥车，s中心。
我方j型预警机将探测信息通过相应通信链路汇报给s中心后，由s中心将探测数据分发给k型歼击机、l型地空发射导弹及q型近防系统。
(3)模型体系
根据作战想定中敌我双方兵力及武器装备情况，构建仿真应用模型体系。主要包括组件模型和实体模型两类,其中组件模型包括机动组件、传感器组件、通信组件、武器系统组件、反舰导弹组件、武器规则组件、行为组件等，实体模型包括兵力实体模型和武器实体模型，实体模型由组件模型装配而成，经过具体参数设定后，生成具体型号的实体模型(如某某型导弹驱逐舰)。
(4)实验设计与结果分析
对可用兵力j型预警机、k型歼击机、p型地空导弹及q型近防系统(abcd)四型兵力进行综合分析设计，j型预警机设定两种状态(正在空中预警1及未在空中警戒0)，k型歼击机设定两种状态(空中巡逻待战1及基地待命0)，p型地空导弹、q型近防系统、xx及基地待命的k型歼击机共设定三种作战等级(一级、二级、三级)，得出9个作战方案想定，分别表示是a0b0icidi，a0b0iiciidii，a0b0iiiciiidiii，a1b0icidi，a1b0iiciidii，a1b0iiiciiidiii，a1b1icidi，a1b1iciidii，a1b1iciiidiii，结果如表1所示。
表1第一轮仿真结果统计表
因此，本发明利用探索性仿真实验，强调利用计算机仿真实验而不仅仅是解析计算进行探索求解，充分考虑了对抗双方体系内部之间的动态交互以及体系间的对抗，对体系的整体涌现性规律进行了更深层次的探索，并可通过仿真实验的运行控制策略来提高探索效率。利用探索性分析策略而不是单一的个案分析或敏感性局部分析策略来指导仿真实验，充分考虑了各种想定背景、各种能力方案等不确定因素，通过从海量实验数据结果中挖掘而不是简单对比，得出与战争整体目标相关的关键能力需求。
利用探索性仿真实验技术对体系作战计划进行分析，通过大样本的仿真实验，不断筛选、调整和修正实验方案，并对各种可能的结果加以验证，全面深入理解各种关键要素，探索能够完成相应任务需求的各种能力与策略，寻求满意解以及后续调整方案，考察各种条件下的作战进程和结局，深入认识体系作战规律，从而全面把握各种不确定性因素对于体系作战计划的影响。
显然，本领域技术人员应该明白，上述的本发明的各单元或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上,可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定保护范围。