CN112541605A - 一种用于即时态势推演的实验因子自动设计方法 - Google Patents

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王钰
刘思栋
李凌昊
闫国玉
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CSSC Systems Engineering Research Institute
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Abstract

本发明公开了一种用于即时态势推演的实验因子自动设计方法，它能够适应即时态势推演对时效性的要求、又能够利用最佳实践来保持设计质量的实验因子自动设计方法。包括下列步骤：步骤1：枚举每一项态势要素对不确定性的描述方式；步骤2：为每一项态势要素的每一种描述方式设计对应的实验因子设计预案；步骤3：依据最新态势自动匹配预案，得到实验因子设计结果。本发明的效果如下：本发明能够实现实验因子的自动设计，保持不同用户设计结果的一致性，提高即时态势推演的效率。

Description

一种用于即时态势推演的实验因子自动设计方法
技术领域
本发明属于一种实验因子自动设计方法，具体涉及一种既能够适应即时态势推演对时效性的要求、又能够利用最佳实践来保持设计质量的实验因子自动设计方法。
背景技术
即时态势推演是一项依据不间断获得的当前信息利用相关模型对未来态势进行预测的行为。由于当前获得的信息或多或少都存在一定的不确定性，未来态势也就存在多种可能。态势推演的一项核心内容就是把这些可能的变化通过假设分析展现出来，为决策者分析判断提供支持。其中，开展实验因子设计，界定相关不确定因子可能的取值空间，是开展态势推演的前提。
目前的实验因子设计主要依靠人工临时设置，也有一些自动化方面的尝试，但更多地是提供设计过程中某些环节的支持，如在用户提供取值范围、间隔参数等条件下自动输出设计结果等，但这些仍然不能脱离人工设置的范畴。上述方法具有一定灵活性，但尚不能完全满足要求。具体地说，首先，这种方法由于采取了人在环路的方式，必然导致效率不高，而“即时”态势推演要求的是不间断地对态势进行推演，随着时间的推进，信息本身的不确定性也可能会发生变化，实验因子设计也就需要随之调整，因此仅仅依靠人工很难满足时效性的要求。其次，人工临时设置方式的效果取决于当前使用者的经验，不同经验水平的用户往往得到不同的设计结果，可用度难以保持在较高经验用户的水平，而即时态势推演的用户往往并不能固定，因此在用户自身水平无法保证的前提下很可能产生较低质量的设计结果，这不仅会造成时间的损失，严重时还可能会“带偏”决策。
由上可见，有必要设计一种实验因子自动设计方法。具体地说，有必要设计一种既能够适应即时态势推演对时效性的要求、又能够利用最佳实践来保持设计质量的实验因子自动设计方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于即时态势推演的实验因子自动设计方法，它能够适应即时态势推演对时效性的要求、又能够利用最佳实践来保持设计质量的实验因子自动设计方法。
本发明的技术方案如下：一种用于即时态势推演的实验因子自动设计方法，包括下列步骤：
步骤1：枚举每一项态势要素对不确定性的描述方式；
步骤2：为每一项态势要素的每一种描述方式设计对应的实验因子设计预案；
步骤3：依据最新态势自动匹配预案，得到实验因子设计结果。
所述的步骤1包括，将态势视为由n个要素{f1，f2，...，fn}组成的集合。
所述的步骤1包括，每一个要素fx在描述不确定性时存在mx种描述方式，计为
Figure BDA0002208423200000021
所述的步骤2包括，为每一个要素fx的每一种不确定描述方式
Figure BDA0002208423200000022
构建相应的实验因子设计预案
Figure BDA0002208423200000023
所述的步骤2包括，预案的内容可以是最终结果
Figure BDA0002208423200000024
也可以是能够自动计算并输出最出结果的算法
Figure BDA0002208423200000025
所述的步骤2包括，基于上述预案形成实验因子设计预案库
Figure BDA0002208423200000031
所述的步骤3包括，依据最新信息对各态势要素不确定性的描述匹配对应预案，得到实验因子设计结果。
本发明的效果如下：本发明能够实现实验因子的自动设计，保持不同用户设计结果的一致性，提高即时态势推演的效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
一种用于即时态势推演的实验因子自动设计方法，包括下列步骤：
步骤1：枚举每一项态势要素对不确定性的描述方式；
具体为：将态势视为由n个要素{f1，f2，...，fn}组成的集合，每一个要素fx在描述不确定性时存在mx种描述方式，计为
Figure BDA0002208423200000032
步骤2：为每一项态势要素的每一种描述方式设计对应的实验因子设计预案；
具体为：为每一个要素fx的每一种不确定描述方式
Figure BDA0002208423200000033
构建相应的实验因子设计预案
Figure BDA0002208423200000034
预案的内容可以是最终结果
Figure BDA0002208423200000035
也可以是能够自动计算并输出最出结果的算法
Figure BDA0002208423200000036
基于上述预案形成实验因子设计预案库
Figure BDA0002208423200000037
步骤3：依据最新态势自动匹配预案，得到实验因子设计结果。
具体为：依据最新信息对各态势要素不确定性的描述匹配对应预案，得到实验因子设计结果。
实施例
下面应用本发明，以露天矿水灾推演为背景，用于即时态势推演的实验因子自动设计方法进行进一步说明。
步骤1，枚举每一项态势要素对不确定性的描述方式；
露天矿水灾推演的重点之一是分析强降雨条件下集水坑水量能否得到有效控制，有效控制的判断准则是集水坑水量不超过警戒线位置。推演涉及到的态势要素及对不确定性的描述方式如下：
表1态势要素及不确定性描述方式
Figure BDA0002208423200000041
需要说明的是，此处仅仅是为了进一步说明本发明的思路，并不追求态势要素的全面性与合理。
步骤2，为每一项态势要素的每一种描述方式设计对应的实验因子设计预案；
针对步骤1所列出的各项态势要素的不确定性描述方式，预案设计如下：
表2预案设计
Figure BDA0002208423200000051
需要说明的是，预案的制定应当基于最佳实践并持续优化，此处仅仅是为了进一步说明本发明的思路，并不追求预案的合理性。
步骤3，依据最新态势自动匹配预案，得到实验因子设计结果。
最新态势输入是“当前水位：40厘米；水位变化量：-10毫米/分钟；未来6小时降水量：不明”。匹配预案后得到实验因子设计结果如下：
表3预案匹配及实验因子设计结果
Figure BDA0002208423200000061
在后续实验中，将可以利用上述实验因子设计结果考察不同条件下的水灾控制效果。

Claims (7)

1.一种用于即时态势推演的实验因子自动设计方法，其特征在于：包括下列步骤：
步骤1：枚举每一项态势要素对不确定性的描述方式；
步骤2：为每一项态势要素的每一种描述方式设计对应的实验因子设计预案；
步骤3：依据最新态势自动匹配预案，得到实验因子设计结果。
2.如权利要求1所述的一种用于即时态势推演的实验因子自动设计方法，其特征在于：所述的步骤1包括，将态势视为由n个要素{f1，f2，...，fn}组成的集合。
3.如权利要求2所述的一种用于即时态势推演的实验因子自动设计方法，其特征在于：所述的步骤1包括，每一个要素fx在描述不确定性时存在mx种描述方式，计为
Figure FDA0002208423190000011
4.如权利要求1所述的一种用于即时态势推演的实验因子自动设计方法，其特征在于：所述的步骤2包括，为每一个要素fx的每一种不确定描述方式
Figure FDA0002208423190000012
构建相应的实验因子设计预案
Figure FDA0002208423190000013
5.如权利要求4所述的一种用于即时态势推演的实验因子自动设计方法，其特征在于：所述的步骤2包括，预案的内容可以是最终结果
Figure FDA0002208423190000014
也可以是能够自动计算并输出最出结果的算法
Figure FDA0002208423190000015
6.如权利要求5所述的一种用于即时态势推演的实验因子自动设计方法，其特征在于：所述的步骤2包括，基于上述预案形成实验因子设计预案库
Figure FDA0002208423190000016
7.如权利要求1所述的一种用于即时态势推演的实验因子自动设计方法，其特征在于：所述的步骤2包括，依据最新信息对各态势要素不确定性的描述匹配对应预案，得到实验因子设计结果。
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