通用校核驗(yàn)證方法研究

門星火　李曉利　綦磊升

摘要：建模與仿真的校核、驗(yàn)證和確認(rèn)（VV&A;）是建模與仿真應(yīng)用取得成功的重要保證，但VV&A;付諸實(shí)踐難度大，一定程度上制約了建模與仿真的發(fā)展，加強(qiáng)VV&A;方法研究具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。通用校核驗(yàn)證方法（GMVV）主要用于制定、組織、管理建模與仿真（M&S;）的校核及驗(yàn)證（V&V;）工作，作為一種普適性、綜合性方法已成為國(guó)際仿真互操作標(biāo)準(zhǔn)組織（SISO）推薦的V&V;標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)文件。研究了GMVV方法的技術(shù)框架，詳述了概念框架、實(shí)現(xiàn)框架和剪裁框架及它們之間的關(guān)系，以及基于GMVV在一些仿真應(yīng)用中開(kāi)展V&V;工作的案例。研究表明，針對(duì)M&S;的特定用途，利用GMVV提供的技術(shù)框架能有效地證明M&S;產(chǎn)品能否被接受，GMVV是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)V&V;的一種有效途徑。

關(guān)鍵詞：校核；驗(yàn)證；通用校核驗(yàn)證方法

DOIDOI：10.11907/rjdk.172433

中圖分類號(hào)：TP301

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)文章編號(hào)：16727800（2018）003005006

英文摘要Abstract：A Verification，Validation and Accreditation （VV&A;） of M&S; is an important assurance for success ofM&S; assets.But putting VV&A; into practice is hard and insufficient，and restricts a development of M&S.So; a study on the method of VV&A; has important theoretical andpractical significance.The Generic Methodology for Verification and Validation （GMVV） is a generic andcomprehensive methodology for structuring， organizing and managing the verification andvalidation （V&V;） of M&S; assets. The GMVV is a recommended practice within theSimulation Interoperability Standards Organization （SISO）. This paper provides an overview of the GMVV technical framework，and illustrates the conceptual， implementation and tailoring framework and their interrelationshipsindetail. Lastly， this paper presents some application exercises， where the GMVV has been applied for verification andvalidation. The research shows that the GMVV provides a technical framework to efficiently develop arguments to justify why M&S; assets are acceptable or unacceptable for a specific intended use. The GMVV is an effective way to achieve highquality of V&V.;

英文關(guān)鍵詞Key Words：verification；validation； GMVV

0引言

系統(tǒng)建模與仿真（M&S;）是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究與系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)的有效手段，其有效性建立在模型有效、可信的基礎(chǔ)上。為保證M&S;應(yīng)用的有效性和可信度，必須在M&S;應(yīng)用的全生命周期內(nèi)獨(dú)立并行地開(kāi)展校驗(yàn)、確認(rèn)與驗(yàn)收（Verification，Validation and Accreditation，VV&A;）工作，這對(duì)M&S;應(yīng)用成效具有決定性意義[1]。

國(guó)外對(duì)VV&A;的研究可以追溯到20世紀(jì)60年代。70-80年代的研究集中于建立與模型可信性相關(guān)的概念、術(shù)語(yǔ)和規(guī)范，美國(guó)計(jì)算機(jī)仿真學(xué)會(huì)（SCS）于70年代中期成立了“模型可信性技術(shù)委員會(huì)（TCMC）”，這是一個(gè)重要的里程碑。進(jìn)入90年代后，許多政府、民間部門和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)都成立了相應(yīng)的組織，以制定各自的建模和仿真及其VV&A;規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。由于仿真系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，國(guó)內(nèi)外仿真工作者一致認(rèn)為：只有對(duì)仿真的全過(guò)程進(jìn)行VV&A;，才能確保仿真系統(tǒng)的可信性。因而，對(duì)VV&A;在M&S;全生命周期的應(yīng)用研究也越來(lái)越受到高度重視。比較有代表性的研究有：Osman Balci等[2]將仿真生命周期概括為10個(gè)階段并提出了13個(gè)VV&A;活動(dòng)的過(guò)程模型；美國(guó)國(guó)防部《VV&A;建議指導(dǎo)規(guī)范》提出了一個(gè)將一般仿真系統(tǒng)生命周期中的VV&A;工作劃分為7個(gè)主要階段的過(guò)程模型；Graffagnini Jean等[3]提出了分布交互仿真VV&A;的九步參考模型；Dirk Brade[4]從如何組織V&V;結(jié)果的角度，提出了V&V;三角形方法，將針對(duì)M&S;產(chǎn)品的V&V;活動(dòng)劃分為20個(gè)子活動(dòng)等。

VV&A;工作貫穿于M&S;的全過(guò)程，VV&A;過(guò)程費(fèi)時(shí)、費(fèi)力但卻不可缺少，不恰當(dāng)?shù)腣V&A;工作將給M&S;過(guò)程帶來(lái)巨大災(zāi)難。如果不進(jìn)行VV&A;標(biāo)準(zhǔn)化，VV&A;工作各自為政，那么仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)者、應(yīng)用者和管理者在進(jìn)行仿真系統(tǒng)可信度評(píng)估工作過(guò)程中，將會(huì)無(wú)章可循、無(wú)法可依[5]。為開(kāi)發(fā)一個(gè)統(tǒng)一并且通用的模型、仿真和數(shù)據(jù)的VV&A;框架，西歐武器裝備組（Western European Armament Group，WEAG）發(fā)起了一個(gè)國(guó)際聯(lián)合項(xiàng)目，即REVVA（Referent for VV&A;），以實(shí)現(xiàn)模型、仿真和數(shù)據(jù)在這些國(guó)家的國(guó)防部門間相互共享，該項(xiàng)目由法國(guó)、荷蘭、瑞典、加拿大、丹麥政府以及英國(guó)的工業(yè)合作伙伴共同參與，該研究在NATOMSG073工作組得到了延續(xù)。通用校核驗(yàn)證方法（Generic Methodology for Verification and Validation，GMVV）即源于REVVA項(xiàng)目。2006年，仿真互操作標(biāo)準(zhǔn)化組織（Simulation Interoperability Standards Organization，SISO）正式批準(zhǔn)GMVV的產(chǎn)品提名，并成立了草案小組和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)小組。在歐幾里得項(xiàng)目REVVA（Euclid project REVVA，2009）、基于FEDEP的VV&A;標(biāo)準(zhǔn)IEEE1516.4、ITOP7.2 VV&A;工作小組、美國(guó)國(guó)防部建模與仿真辦公室的VV&A; RPG模板等VV&A;標(biāo)準(zhǔn)和工作基礎(chǔ)上，GMVV標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范得到了進(jìn)一步完善和發(fā)展。2013年，GMVV被SISO批準(zhǔn)為V&V;的標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)文件。研究GMVV方法及其應(yīng)用技術(shù)，可為規(guī)范VV&A;過(guò)程、提高V&V;工作效率和質(zhì)量提供指導(dǎo)。