基于貝葉斯理論的靶場(chǎng)試驗(yàn)綜合設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、靶場(chǎng)試驗(yàn)在國(guó)防科研和裝備建設(shè)中有著極其重要的作用，它是驗(yàn)證裝備的設(shè)計(jì)思想、考核技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)、輔助裝備采辦決策的基礎(chǔ)。基于經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)的傳統(tǒng)試驗(yàn)鑒定模式需要大樣本量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，消耗非常高，已不能適應(yīng)裝備發(fā)展的要求。因此，綜合應(yīng)用仿真和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的一體化試驗(yàn)與鑒定（Integrated Test and Evaluation,IT&E）模式得到了廣泛認(rèn)可，已成為裝備試驗(yàn)鑒定的發(fā)展趨勢(shì)。在IT&E模式下，如何綜合考慮仿真和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的不同作用，進(jìn)

2、行合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)、樣本量確定和融合評(píng)估是亟待解決的三個(gè)基本問(wèn)題。
　　本文基于貝葉斯理論系統(tǒng)研究了IT&E模式下裝備靶場(chǎng)試驗(yàn)中的上述三個(gè)基本問(wèn)題，主要研究?jī)?nèi)容與成果概括如下：
　　首先，考慮靶場(chǎng)試驗(yàn)中大量仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)為現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)提供先驗(yàn)信息的特點(diǎn)，針對(duì)仿真和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可能存在的分布不一致性，提出應(yīng)用冪先驗(yàn)對(duì)仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行折合加權(quán)。通過(guò)分析標(biāo)準(zhǔn)冪先驗(yàn)和規(guī)則化冪先驗(yàn)在后驗(yàn)推斷中的優(yōu)良性，說(shuō)明其用于靶場(chǎng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)估的可行性，為

3、后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。
　　其次，針對(duì)靶場(chǎng)試驗(yàn)的試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)計(jì)問(wèn)題，提出一種基于貝葉斯正則化的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，解決了因子效應(yīng)分析中不適定問(wèn)題的穩(wěn)健求解。通過(guò)回歸模型對(duì)靶場(chǎng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了描述。考慮正則化在求解不適定問(wèn)題中的穩(wěn)健性，提出了貝葉斯正則化因子效應(yīng)分析方法。給出考慮因子效應(yīng)信息的靶場(chǎng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)信息矩陣，提出了貝葉斯正則化試驗(yàn)設(shè)計(jì)信息矩陣構(gòu)造方法，給出了兼顧可能因子效應(yīng)項(xiàng)的附加點(diǎn)設(shè)計(jì)方案用于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)。通過(guò)火炮射表試驗(yàn)的示例驗(yàn)證了基

4、于貝葉斯正則化的靶場(chǎng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的有效性。
　　再次，針對(duì)靶場(chǎng)試驗(yàn)的樣本量確定問(wèn)題，提出基于修正冪先驗(yàn)的貝葉斯樣本量確定方法，解決應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)冪先驗(yàn)時(shí)存在的可信度風(fēng)險(xiǎn)與評(píng)估精度之間的矛盾。通過(guò)分析驗(yàn)前樣本量對(duì)興趣參數(shù)先驗(yàn)方差的影響，定義了試驗(yàn)效應(yīng)指標(biāo)，并提出了基于試驗(yàn)效應(yīng)等價(jià)的修正冪先驗(yàn)構(gòu)造方法。在修正冪先驗(yàn)的框架下，根據(jù)貝葉斯樣本量計(jì)算準(zhǔn)則以及興趣參數(shù)的預(yù)后驗(yàn)分布特性，給出了靶場(chǎng)試驗(yàn)樣本量確定方法。應(yīng)用導(dǎo)彈精度靶場(chǎng)試驗(yàn)樣本量確定的示

5、例驗(yàn)證了基于修正冪先驗(yàn)確定靶場(chǎng)試驗(yàn)樣本量的有效性。
　　然后，針對(duì)靶場(chǎng)試驗(yàn)的融合評(píng)估問(wèn)題，給出基于規(guī)則化冪先驗(yàn)的靶場(chǎng)試驗(yàn)融合評(píng)估方法，改進(jìn)了靶場(chǎng)試驗(yàn)評(píng)估時(shí)的多源歷史數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)。通過(guò)廣義線性混合模型對(duì)靶場(chǎng)試驗(yàn)的融合評(píng)估問(wèn)題進(jìn)行了描述，考慮信息交互影響和加權(quán)約束，給出了多源信息規(guī)則化冪先驗(yàn)的構(gòu)造方法。針對(duì)靶場(chǎng)試驗(yàn)樣本量評(píng)估，提出了基于規(guī)則化冪先驗(yàn)的后驗(yàn)方差分析方法，并以試驗(yàn)點(diǎn)上的樣本量評(píng)估說(shuō)明其有效性。針對(duì)靶場(chǎng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)評(píng)估，提出了基