一种基于复杂事件的危机模型仿真方法
【专利摘要】本发明提出了一种基于复杂事件的危机模型仿真方法，包括构建开放式的危机仿真引擎；提出了复杂事件的多维分层结构；建立了动态演化模型的多重可配置规则；提出了基于训练过程的模型运行机制。本发明能够适应多数发展中国家和不发达国家的战略对抗训练现况，实现受训人员决策与危机态势演化的实时联动，更加有效地推动危机态势的演化，提高战略对抗训练的效率，培养受训学员的战略思维能力。该项技术在大多数发展中国家和不发达国家的战略对抗训练方面有着较为广泛的应用前景，在一定程度上提高我国军贸产品的国际市场竞争力。
【专利说明】
一种基于复杂事件的危机模型仿真方法
技术领域
[0001]本发明属于战略模拟训练领域，特别是一种基于复杂事件的危机模型仿真方法。 【背景技术】
[0002]战略决策模拟训练是指针对有关国家安全和军事斗争全局的重大危机问题，例如国家间军事摩擦、领土争端、边境冲突、外交纠纷，国内暴乱、反恐等重大危机事件，国家高层决策人员进行危机分析，研究危机发展的各种可能性，制定处置危机决策的过程。战略决策模拟，尤其是军事战略决策模拟，对于训练高层次指挥人员和参谋人员以战略的眼光看待问题起着十分重要的作用，它能为研究国家目标和目标战略理论、战略决策、作战方针以及武装力量规划等问题提供研讨环境和决策依据。[〇〇〇3]战略决策模拟训练系统的关键技术之一就是危机仿真建模。战略模拟对抗中，一般把参与对抗的人员分为多个对局方，例如红方、蓝方、黄方、绿方、紫方等，本发明中统称为受训方；由导演部给出初始态势，各方根据当前态势制定对策，对策较量的结果导致态势的变化。危机仿真建模的作用是辅助导演部，把受训方提交的战略措施和战略决策进行动态的推演，演变为实时变化的危机态势并用图文声像的手段将其快速、准确展现在决策者的面前，使决策者对当前的危机态势有一个总体、全面的了解，从而为下一步的决策提供强有力的辅助。危机态势是战略决策模拟中某个时间点上各方面的状态，在整个战略决策模拟过程中，起着承上启下的作用，是对抗各方做出决策的重要依据，是对抗的基础。由于受训方提交的战略决策和战略措施内容丰富涵盖政经军外他各个领域，影响范围涉及战略层、战役层、战术层各个层次，并且各个措施之间相互影响关系错综复杂。本发明将这些战略决策和战略措施统称为复杂事件。
[0004]与传统战略决策训练相比，战略对抗演习更强调沉浸的决策环境、多样的表现手段和自由的交互空间。传统的静态例如文字、图片等态势表现手段，已无法满足战略态势表现的需要。多数不发达国家尚未配置战略对抗研讨系统，在开展的战略对抗研讨过程中，主要以纸质作业的圆桌会议为主。
[0005]针对以上实际情况，需要研究基于复杂事件的危机模型仿真引擎，适应战略对抗研讨的需要，降低多数不发达国家战略对抗中对纸质作业的依赖，使受训方充分体验到实时变化的危机态势，进而有效地提高受训方的战略思维能力和危机处置能力。
【发明内容】
[0006]发明目的:本发明所要解决的技术问题(或目的)是提供一种基于复杂事件的危机模型仿真引擎，能够和训练过程相结合，有效地推动危机态势的实时演化。通过危机模型仿真引擎，把受训方提交的战略决策和战略措施作为激励，辅助整个战略态势的不断演化，更加有效地渲染危机态势，提高战略对抗训练的效率，培养受训方的战略思维能力和危机处置能力。
[0007]技术方案:本发明提出了一种基于复杂事件的危机模型仿真引擎，包括如下步骤:
[0008]步骤1，构建开放式的危机仿真引擎；
[0009]步骤2，定义复杂事件的多维分层结构；
[0010]步骤3,建立动态演化模型的多重可配置规则；
[0011]步骤4,提出基于训练过程的模型运行机制。
[0012]步骤1中所述开放式的危机仿真引擎分为三层:
[0013]第一层是模型服务层，模型服务层部署在服务器，提供模型的服务功能，模型服务层中包含由静态分析模型和动态推演模型构成的开放式的模型库，静态分析模型用于对输入的数据采用相应的算法和逻辑进行静态的分析和计算得到相应的输出结果，动态演化模型用于对输入的数据根据客观的规律或者既定的规则进行推演并输出演化的结果，所述模型服务层提供规范的增加、删除和改动接口标准，支持对模型库的动态维护，并且模型服务层对具体的模型提供标准的服务接口；
[0014]第二层是模型管理层，模型管理层部署在导调席位，提供对模型的管理;模型管理层由模型识别匹配模块、模型调用模块、模型分类组织模块、模型运行控制模块和模型可视化模块组成；
[0015]其中，模型识别匹配模块用于对输入的危机态势信息或者提交的战略措施信息进行识别和匹配，提取有用的信息以驱动模型运行；
[0016]模型调用模块根据识别和匹配的信息结果，依据模型调用接口调用相应模型，依据模型输入接口填入相应的输入参数；
[0017]模型分类组织模块依据模型管理接口对模型库的模型进行分类和组织；
[0018]模型运行控制模块依据模型运行接口控制模型运行的开始、暂停、回复和结束；
[0019]模型可视化模块用于将模型的运行过程以及输出结果以多媒体形式提供给受训方；
[0020]第三层是前端用户层，前端用户层部署在受训席位，受训方在训练过程中提交的静态作业和动态的战略措施自动提交给导调进而作用于模型，模型运行的结果以多媒体形式实时反馈给受训方作为下一步或者下一回合提交决策和措施的参考。[0021 ]步骤2中从三个维度对复杂事件进行区分:
[0022]时间维，即复杂事件发生的时刻或活动的时间域；
[0023]空间维，即复杂事件发生的地点或活动的地域；
[0024]逻辑维，逻辑维用于体现复杂事件发生的领域、复杂事件相互之间的关系以及复杂事件的影响程度，逻辑维分为领域层、关系层和事件层，其中领域层表示复杂事件发生的领域;关系层表示复杂事件对受训各方的影响;事件层表示复杂事件的影响程度。
[0025]所述事件层分为高层事件、中层事件和低层事件，其中高层事件指国家安全层或战略层的事件;低层事件指局部的或战术层的事件；中层事件介于低层和高层之间，指区域的或战役层的事件。[〇〇26]步骤2中，依据逻辑维的层次划分建立典型事件数据库，典型事件包括高层、中层和底层的事件。
[0027]步骤4所述基于训练过程的模型运行机制包括静态决策阶段和动态推演阶段，
[0028]在静态分析阶段，利用静态分析模型对当前的态势进行分析以辅助战略决策和战略计划的制定；
[0029]在动态推演阶段，导调方将初始态势作为动态演化模型的输入，利用动态演化模型的实时推演并且辅助专家的指导形成新一轮的态势展现给受训方;受训方根据初始态势和演化的新态势进行战略决策措施的制定并提交导调方;导调方对受训方提交的决策措施进行裁决，并辅助动态推演模型生成的演化结果生成下一轮的新态势展现给受训方;受训方根据新态势再次提交针对性的战略措施给导调。
[0030]有益效果:本发明能够适应多数发展中国家和不发达国家的战略对抗训练现况， 实现受训人员决策与危机态势演化的实时联动，更加有效地推动危机态势的演化，提高战略对抗训练的效率，培养受训方的战略思维能力。该项技术在大多数发展中国家和不发达国家的战略对抗训练方面有着较为广泛的应用前景，在一定程度上提高我国军贸产品的国际市场竞争力。【附图说明】
[0031]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0032]图1是本发明中基于复杂事件的危机模型仿真引擎的总流程图。[〇〇33]图2是本发明中开放式的危机仿真引擎结构。
[0034]图3是本发明中复杂事件的多维分层结构。
[0035]图4是本发明中动态演化模型的多重可配置规则。
[0036]图5是本发明中基于训练过程的模型运行机制。【具体实施方式】 [〇〇37] 实施例
[0038]针对多数发展中国家和不发达国家战略模拟训练中传统单一的静态的态势表现方法以及受训方和危机态势缺乏有效的联系等问题，本发明提出了一种基于复杂事件的危机模型仿真引擎，能够更加有效地实现受训人员决策与危机态势演化的实时联动，地推动危机态势的演化，提高战略对抗训练的效率，培养受训方的战略思维能力和危机处置能力。 [〇〇39] 本发明的处理流程如图1所示，主要包括以下步骤:[〇〇4〇] (1)构建开放式的危机仿真引擎[0041 ]危机决策模拟训练系统的开发目标之一是建立一个能够适应多种战略训练课题的通用环境，由于训练问题不固定，对模型的需求也不明确，因此对模型管理与运行机制的基本要求是具有开放性，能够应对需求变化。本发明提出一种开放式的危机仿真引擎结构如图2所示。[〇〇42]危机仿真引擎结构分为三层。第一层是模型服务层，部署在服务器，提供模型的服务功能。首先，静态分析模型和动态推演模型构成开放式的模型库。静态分析模型通常是对输入的数据采用相应的算法和逻辑进行静态的分析和计算得到相应的输出结果。典型的静态分析模型包括综合国力计算模型、战争费用估算模型、战争对经济的影响模型、灾害分析模型等。动态演化模型通常由输入的初始数据根据客观的规律或者既定的规则进行推演， 不断输出演化的结果。典型的动态演化模型包括国家关系演化模型、舆情演化模型、国际政治生态演化模型、媒体态度演化模型等。其次，模型服务层提供规范的增删改接口标准，支持对模型库的动态维护。最后，针对具体的某个模型提供标准的服务接口，包括模型输入输出接口，模型调用接口、模型管理接口、模型运行接口等。
[0043]第二层是模型管理层，部署在导调席位，提供对模型的管理。模型管理层由模型识别匹配模块、模型调用模块、模型分类组织模块、模型运行控制模块和模型可视化模块组成。模型识别匹配模块负责对输入的危机态势信息或者提交的战略措施信息进行识别和匹配，提取有用的信息以驱动模型运行;模型调用模块根据识别和匹配的信息结果，依据模型调用接口调用相应模型，依据模型输入接口填入相应的输入参数;模型分类组织模块依据模型管理接口对模型库的模型进行分类和组织;模型运行控制模块依据模型运行接口控制模型运行的开始、暂停、回复、结束等;模型可视化模块负责对模型的运行过程以及输出结果以图形、文字、视频等形式提供给受训方。
[0044]第三层是前端用户层，部署在受训席位。受训方在训练过程中提交的静态作业和动态的战略措施都会提交给导调进而作用于模型，模型运行的结果也会以文字、图形、视频等形式实时反馈给受训方作为下一步或者下一回合提交决策和措施的参考。
[0045]三层结构有机组合，并且和整个训练密切相关，构成了开放式的危机模型仿真引擎。根据不同的训练需求模型服务层选取本次训练需求的模型，在前端用户层提交的战略决策和战略措施的驱动下，由模型管理层对模型进行识别匹配、调用、运行控制，进而可视化显示反馈给前端用户层，辅助整个战略态势的不断演化，创造沉浸性的训练环境，提高了危机决策模拟训练的效率。
[0046](2)定义复杂事件的多维分层结构[〇〇47]危机仿真引擎运行的关键之一是模型管理层中的模型识别匹配模块，如何使受训方提交的战略决策和战略措施快速匹配为模型可识别的事件就是该模块要解决的问题。由于战略态势的相关性使得态势事件间存在紧密的联系，决策者正是通过分析事件间的联系来预测态势的发展并做出相应决策的，因此对态势事件必须进行合理的组织;态势事件是由模型在决策措施的驱动和导演部的干预下动态生成的，需要根据参演方关注的焦点、演习的进程和态势的演化动态进行组织。本发明提出一种复杂事件的多维层次结构如图3所不。[〇〇48]首先从三个维度对事件进行区分:时间维，即事件发生的时刻或活动的时间域;空间维，即事件发生的地点或活动的地域;同时定义逻辑维来体现事件发生的领域、事件相互之间的关系以及事件的影响程度。逻辑维又划分为领域层、关系层和事件层，其中领域层表示事件发生的领域包括政治、经济、军事、外交和其他;关系层表示事件对受训各方的影响包括单方事件、双方事件和多方事件;事件层表示事件的影响程度，事件层又划分为高层、 中层和低层。其中高层事件指国家安全层或战略层的事件;低层事件指局部的或战术层的事件；中层事件介于低层和高层之间，指区域的或战役层的事件。依据逻辑维的层次划分建立典型事件数据库，典型事件包括高层、中层和底层的事件。同时该数据库需要不断丰富和完善，以满足不同层次、不同主题训练的需求。图3中给出一些典型事件包括总统选举、军火交易、国际科研合作、经济战略合作、民众罢工等。典型事件在逻辑层的定位很明确，通过对逻辑层定义合理的量化标准，将典型事件变为可以直接用于模型计算的数据。[〇〇49]当收到受训方提交的战略决策和战略措施时，利用复杂事件的多维分层结构并辅助语义分析工具、人工干预等手段将复杂事件快速映射到一个或多个典型事件，从而解决了模型识别匹配问题。本发明提出的多维分层结构还需要进一步深入的研究以满足不同领域、不同训练课题的训练需求，包括如何定义典型事件的逻辑分层、典型事件库如何丰富完善、逻辑层如何量化，三个维度的有机结合等问题。
[0050](3)建立动态演化模型的多重可配置规则[〇〇51]动态演化模型类型多样并不断丰富完善，涵盖政经军外他各个领域，不可能利用单一的规则进行模型的推演。典型的动态演化模型包括国家关系演化模型、舆情演化模型、 国际政治生态演化模型、媒体态度演化模型等，各个模型的演化规则不尽一样。本发明提出一种动态演化模型的多重可配置规则如图4所示。
[0052]通过设计规则判决模块来灵活配置演化模型应该选用何种的演化规则，可以针对模型的不同领域，不同类型去设定相关演化规则，也可以通过人工干预或者自定义的判决准则去设定相应演化规则。图4中示例了四种典型的演化规则，包括马尔科夫状态转移规贝1J，稳态渐变推算规则，状态瞬变转移规则以及手动处理规则。例如经济领域的模型演化可以利用马尔科夫状态演化规则进行推演，舆论演化模型和媒体态度演化模型等可以利用稳态渐变推演，一些非常规事件、突发事件演化模型可以利用状态瞬变推演，同时辅助手动处理推演以满足对复杂事件不规则演化的需求。以上四种规则仅仅是抛砖引玉，复杂的动态演化模型不可能尽由这四种规则表示，演化规则也需要在训练过程中针对不同的需求和模型类型进行丰富和完善;而且规则判决模块的设计还需要进一步的细化和完善。[〇〇53](4)提出基于训练过程的模型运行机制[〇〇54]危机模型仿真引擎和整个训练过程有机结合才能最大发挥出模型推演的作用，更有效的辅助整个训练进行，激发受训方的创造性思维和应变危机事件的能力。本发明提出基于训练过程的模型运行机制如图5所示。训练实施阶段主要包括静态决策和动态推演两个子阶段。在静态分析阶段，利用静态分析模型对当前的态势进行分析以辅助战略决策和战略计划的制定。在动态推演阶段导调方首先根据初始态势作为动态演化模型的输入，利用动态演化模型的实时推演并且辅助专家的指导形成新一轮的态势展现给受训方;受训方根据初始态势和演化的新态势进行战略决策措施的制定并提交导调方;导调方对受训方提交的决策措施进行裁决，并辅助动态推演模型生成的演化结果生成下一轮的新态势展现给受训方;受训方根据新态势再次提交针对性的战略措施给导调。这样从措施激励模型再到模型辅助生成态势实现推演态势一轮一轮的实时演化，推动整个训练过程进行发展，使得整个训练过程和危机模型仿真引擎有机结合，相辅相成。
【主权项】
1.一种基于复杂事件的危机模型仿真方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤1，构建开放式的危机仿真引擎；步骤2，定义复杂事件的多维分层结构；步骤3，建立动态演化模型的多重可配置规则；步骤4，提出基于训练过程的模型运行机制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中所述开放式的危机仿真引擎分为三层:第一层是模型服务层，模型服务层部署在服务器，提供模型的服务功能，模型服务层中 包含由静态分析模型和动态推演模型构成的开放式的模型库，静态分析模型用于对输入的 数据采用相应的算法和逻辑进行静态的分析和计算得到相应的输出结果，动态演化模型用 于对输入的数据根据客观的规律或者既定的规则进行推演并输出演化的结果，所述模型服 务层提供规范的增加、删除和改动接口标准，支持对模型库的动态维护，并且模型服务层对 具体的模型提供标准的服务接口；第二层是模型管理层，模型管理层部署在导调席位，提供对模型的管理;模型管理层由 模型识别匹配模块、模型调用模块、模型分类组织模块、模型运行控制模块和模型可视化模 块组成；其中，模型识别匹配模块用于对输入的危机态势信息或者提交的战略措施信息进行识 别和匹配，提取有用的信息以驱动模型运行；模型调用模块根据识别和匹配的信息结果，依据模型调用接口调用相应模型，依据模 型输入接口填入相应的输入参数；模型分类组织模块依据模型管理接口对模型库的模型进行分类和组织；模型运行控制模块依据模型运行接口控制模型运行的开始、暂停、回复和结束；模型可视化模块用于将模型的运行过程以及输出结果以多媒体形式提供给受训方； 第三层是前端用户层，前端用户层部署在受训席位，受训方在训练过程中提交的静态 作业和动态的战略措施自动提交给导调进而作用于模型，模型运行的结果以多媒体形式实 时反馈给受训方作为下一步或者下一回合提交决策和措施的参考。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2中从三个维度对复杂事件进行区分: 时间维，即复杂事件发生的时刻或活动的时间域；空间维，即复杂事件发生的地点或活动的地域；逻辑维，逻辑维用于体现复杂事件发生的领域、复杂事件相互之间的关系以及复杂事 件的影响程度，逻辑维分为领域层、关系层和事件层，其中领域层表示复杂事件发生的领 域;关系层表示复杂事件对受训各方的影响;事件层表示复杂事件的影响程度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述事件层分为高层事件、中层事件和低 层事件，其中高层事件指国家安全层或战略层的事件;低层事件指局部的或战术层的事件； 中层事件介于低层和高层之间，指区域的或战役层的事件。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2中，依据逻辑维的层次划分建立典型 事件数据库，典型事件包括高层、中层和底层的事件。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤4所述基于训练过程的模型运行机制 包括静态决策阶段和动态推演阶段，在静态分析阶段，利用静态分析模型对当前的态势进行分析以辅助战略决策和战略计 划的制定；在动态推演阶段，导调方将初始态势作为动态演化模型的输入，利用动态演化模型的 实时推演并且辅助专家的指导形成新一轮的态势展现给受训方;受训方根据初始态势和演 化的新态势进行战略决策措施的制定并提交导调方;导调方对受训方提交的决策措施进行 裁决，并辅助动态推演模型生成的演化结果生成下一轮的新态势展现给受训方;受训方根 据新态势再次提交针对性的战略措施给导调。
【文档编号】G06F19/00GK106055869SQ201610334867
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】张博, 张一博, 孙裔申, 姚芬, 黄志良, 张艳伟, 沈海平, 卜卿
【申请人】中国电子科技集团公司第二十八研究所