武器装备研制风险的GERT网络模型研究

运用网络层次分析法评估武器装备研制项目风险摘要本文根据武器装备研制项目的风险特点，建立武器装备研制项目初步的风险评估模型，运用网络层次分析法（ANP）对该模型进行分析，举例说明，并通过SD（Super Decisions）软件进行计算，为武器装备研制项目的风险管理提供参考。

主题词装备研制网络层次分析法 SD软件风险管理1引言随着科学技术的飞速发展，现代武器装备的技术也在不断更新，因此，与传统武器系统相比，其涉及面更广，内部结构也更加复杂，随着规模的逐渐庞大，必然使得成本迅速增高，对承研及承制单位而言，整个研制及生产的风险也更高。

为避免存在的风险因素使进展拖延或费用超支，甚至整个武器装备研制项目的失败，需对其进行风险分析和评估，通过了解项目进展中各种风险的存在方式，可采取针对性的措施；对于无法规避的风险，可通过风险监控或改变计划，以降低或转移风险。

尤其是在多个研制项目共存时，如何协调规避风险，避免连锁反应，成为了承研及承制单位工作的重中之重。

2方法简介网络层次分析法（Analytical Network Process），简称ANP，是一种定性与定量相结合的多目标决策分析方法，它将系统内各元素的关系用类似网络结构表示，主要针对决策结构中存在依赖性和反馈性的情况，考虑到了层次内部元素的依存和下层元素对上层元素的反馈。

将该方法应用于项目的风险管理中，可评估各项目的潜在风险影响，识别项目管理过程中各风险的重要性。

3武器装备研制项目风险评估3.1建立武器装备研制项目风险模型通过对武器装备研制项目风险因素进行识别和归类，建立相关风险模型。

现假设3个武器装备研制项目，根据其研制风险的基本特点[3]，采用SD软件构建模型，并描述其元素的关联性，如图1所示。

图1 武器装备研制项目风险模型其中，A i（i=1，2，3）表示武器装备研制项目；Q1表示研制单位质量体系不健全而导致的风险；Q2—表示未对质量问题进行有效监督而导致的风险；C1表示装备定价不合理而导致的风险；C2表示研制单位对成本控制不力而导致的风险；S1表示论证不充分或决策不科学而导致的风险；S2表示对可能遇到的困难估计不足而导致的风险；S3表示计划进度管理能力不足而导致的风险；T1表示战技指标制定过高而导致的风险；T2表示系统中采用新技术过多而导致的风险；T3表示方案不合理或系统设计有缺陷而导致的风险。

目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1 选题背景 (2)1.2 选题目的与意义 (2)1.3 论文研究方法及内容 (3)1.4 创新点 (4)第2章相关理论综述 (5)2.1 武器装备研制项目概述 (5)2.1.1 武器装备研制项目内涵 (5)2.1.2 武器装备研制项目风险的特点 (5)2.2 武器装备研制项目风险管理概述 (6)2.2.1 武器装备研制项目风险管理内涵 (6)2.2.2 武器装备研制项目风险管理原则 (7)2.2.3 武器装备研制项目风险管理框架 (8)2.3 国内外武器装备研制项目风险管理状况 (9)2.3.1 国外武器装备研制项目风险管理状况 (10)2.3.2 国内武器装备研制项目风险管理状况 (11)2.4 本章小结 (12)第3章武器装备研制项目风险规划 (14)3.1 武器装备研制项目风险规划内涵 (14)3.1.1 武器装备研制项目风险规划概述 (14)3.1.2 武器装备研制项目风险规划的任务 (14)3.2 武器装备研制项目风险规划的依据 (15)3.2.1 武器装备研制项目风险规划的考虑因素 (15)3.2.2 武器装备研制项目风险规划过程的输入 (15)3.3 武器装备研制项目风险规划的方法和技术 (16)3.3.1 武器装备研制风险管理表 (16)3.3.2 武器装备研制项目风险分解结构 (17)3.4 武器装备研制项目风险规划的成果 (17)3.4.1 风险规划过程的产出 (17)3.4.2 风险管理计划书的格式及其说明 (18)3.5 本章小结 (20)第4章武器装备研制项目风险识别 (21)4.1 武器装备研制项目风险识别内涵 (21)4.1.1 武器装备研制项目风险识别概述 (21)4.1.2 武器装备研制项目风险识别过程和内容 (21)4.2 武器装备研制项目风险识别的依据 (22)4.2.1 武器装备研制各阶段的风险源 (22)4.2.2 武器装备研制项目风险规划 (23)4.2.3 相关项目的历史信息 (24)4.3 武器装备研制项目风险识别的方法和技术 (24)4.3.1 基于工作分解结构的风险识别方法 (24)4.3.2 基于案例匹配的风险识别方法 (25)4.4 武器装备研制项目风险识别的成果 (26)4.4.1 武器装备研制项目风险指标 (26)4.4.2 武器装备研制项目风险界定 (27)4.5 本章小结 (28)第5章武器装备研制项目风险评估 (29)5.1 武器装备研制项目风险分析 (29)5.1.1 武器装备研制项目风险定性分析 (29)5.1.2 武器装备研制项目风险定量分析 (33)5.2 BP神经网络 (34)5.2.1 神经网络概念 (34)5.2.2 神经网络算法确定 (34)5.3 人工神经网络模型 (35)5.3.1 人工神经网络模型设计 (35)5.4 算例分析 (35)5.4.1 BP模型应用实例 (35)5.5 本章小结 (38)第6章武器装备研制项目风险应对与监控 (39)6.1 武器装备研制项目风险应对概述 (39)6.1.1 武器装备研制项目风险应对内涵 (39)6.1.2 武器装备研制项目风险应对依据 (39)6.1.3 武器装备研制项目风险应对方法 (40)6.2 武器装备研制项目风险应对应用 (41)6.2.1 基于风险类型的武器装备研制项目风险应对方法 (41)6.2.2 基于研制阶段的武器装备研制项目风险应对方法 (42)6.3 武器装备研制项目风险监控 (43)6.3.1 武器装备研制项目风险监控内涵 (43)6.3.2 武器装备研制项目风险监控依据 (44)6.3.3 武器装备研制项目风险监控技术 (45)6.3.4 武器装备研制项目风险监控的成果 (46)6.4 本章小结 (46)第7章结论与展望 (47)参考文献 (48)致谢 (50)附录A 专家打分法调查问卷 (51)附录B 神经网络训练仿真程序 (52)引言近年来，有关研制项目的风险评估问题一直是科研项目管理领域所关注的热点问题。

专利名称：一种基于GERT的舰载机着舰任务风险控制方法专利类型：发明专利
发明人：焦健,夏宏青,董洁,赵廷弟
申请号：CN201911112609.7
申请日：20191114
公开号：CN111104296A
公开日：
20200505
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种基于GERT的舰载机着舰任务风险控制方法，属于系统风险分析技术领域。

该方法包括以下步骤：根据舰载机着舰任务的各项行为活动的逻辑结构构建引入资源约束下行为活动排队处理的等待时间以及行为活动重叠的时间因子的GERT网络模型；根据所述GERT网络模型的矩母函数得到舰载机着舰任务总执行时间方差以及各项行为活动的执行时间方差；根据所述各项行为活动的执行时间方差与所述舰载机着舰任务总执行时间方差的比值找出引起任务总执行时间变化的一项或多项行为活动；将所述一项或多项行为活动作为风险控制的关键环节进行监控，以便舰载机着舰任务执行的安全优化。

本发明技术方案实现有效控制舰载机着舰任务风险。

申请人：北京航空航天大学
地址：100191 北京市海淀区学院路37号
国籍：CN
代理机构：北京天达知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：李明里
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GERT网络的矩阵式表达及求解模型陶良彦;刘思峰;方志耕;陈顶【摘要】The typical analytical algorithm for graphic evaluation and review technique (GERT) is based on the topological properties of the signal flow graph (Mason formula) and the moment generating function, whereas it is tremendously difficult to analyze the topological characteristics of the GERT network when the network consists of a large number of nodes and complex structure(including many loops).The complexity of GERT network may lead to misjudge and false negative of the loops.For this problem, the matrix representation of the GERT network is explored, the corresponding relationship between the Mason formula-based algorithm and the matrix transform is analyzed, and two kinds of algorithms based on matrix for GERT network are designed.The first method is to give the gain matrix of the signal flow graph and gain matrix of the flow graph for a given GERT network firstly, and then to study the relationship between the determinant of the gain matrix and the Mason formula, and to design the resolving algorithm finally.The other method is to utilize the transform operators on the matrix to represent the simplification operators of the signal flow graph including eliminating self-loop and some unconcerned nodes.As a consequence, the algorithm based on matrix transform is introduced.Finally, two illustrative examples are presented to demonstrate the convenience and accuracy of the proposed methods, which may provide a tool for the computer calculation of the GERT network.%图示评审技术(graphic evaluation and review technique, GERT)解析法一般利用信号流图的拓扑特征(梅森公式)和矩母函数进行求解,但当GERT网络节点较多且结构复杂(回路众多)时,拓扑结构特征的分析十分困难,易出现错判或遗漏情况.针对此问题,将GERT网络用矩阵形式进行表征,分析了以梅森公式为基础的解析法与矩阵变换的关系,设计了两类基于矩阵的GERT求解算法.首先给出GERT网络与信号流图增益矩阵、流图增益矩阵一一对应关系,分析增益矩阵行列式变换与信号流图求解公式的对应关系,设计GERT网络的增益矩阵行列式变换求解算法.另外,研究GERT网络(信号流图)化简操作(消除自环、消除节点)在信号流图增益矩阵上的变换形式,提出了GERT网络解析的矩阵变换方法.最后用两个例子说明矩阵表征及求解模型的简便性和正确性,为GERT解析的计算机操作奠定基础.【期刊名称】《系统工程与电子技术》【年(卷),期】2017(039)006【总页数】6页(P1292-1297)【关键词】图示评审技术;矩阵表达;矩阵行列式解析法;矩阵变换【作者】陶良彦;刘思峰;方志耕;陈顶【作者单位】南京航空航天大学经济与管理学院, 江苏南京 210016;南京航空航天大学灰色系统研究所, 江苏南京 210016;英国De Montfort大学计算智能研究中心, 莱斯特 LE1 9BH;南京航空航天大学灰色系统研究所, 江苏南京 210016;南京航空航天大学经济与管理学院, 江苏南京 210016;南京航空航天大学灰色系统研究所, 江苏南京 210016;南京航空航天大学经济与管理学院, 江苏南京 210016;南京航空航天大学灰色系统研究所, 江苏南京 210016【正文语种】中文【中图分类】C93自1966年文献[1]提出图示评审技术(graphic evaluation and review technique, GERT)以来,该技术已在可靠性评价、项目计划与进度、供应链管理、新产品开发管理、应急管理、主导产业选择等领域得到广泛应用。

非致命武器研制风险的GERT网络模型分析
汪勇
【期刊名称】《火力与指挥控制》
【年(卷),期】2014(000)003
【摘要】非致命武器研制中各种不确定因素导致其项目风险的存在，为度量项目的风险值，构建出了基于WBS的非致命武器研制项目的GERT网络模型，分别采用解析法和蒙特卡洛仿真法对项目进度风险进行了求解。

实例分析表明，两种方法的求解结果十分吻合，所提方法可为非致命武器研制风险的管控提供决策参考。

【总页数】4页(P116-119)
【作者】汪勇
【作者单位】武警工程大学装备工程学院，西安 710086
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于贝叶斯理论的企业新产品开发风险决策GERT网络模型 [J], 陈玮;郭本海;吕东东
2.野战营房保障综合演练GERT网络模型研究与分析 [J], 董海鸿;梅全亭;梁俊
3.企业技术创新项目群风险与周期评估的组合GERT网络模型研究 [J], 吴艳霞;胡海青;申团营
4.基于多级供应链订单系统的GERT随机网络模型分析 [J], 陶杰
5.武器装备研制风险的GERT网络模型研究 [J], 李晓松;蔡文军;陈庆华
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基于排队系统的GERT模型的故障装备数量预测邵延君;马春茂;潘宏侠;刘永姜【摘要】针对排队维修系统的故障武器装备数量预测的难点,提出了利用GERT随机网络模型对故障武器装备数量进行预测,GERT随机网络模型是一种针对随机变化的系统的一种网络描述,恰好能解决故障武器装备数量的预测问题,准确的故障装备数量预测是武器装备科学管理的一个重要环节.通过实例验证表明,GERT随机网络模型是解决故障武器装备数量预测的一种有效手段和方法.【期刊名称】《火力与指挥控制》【年(卷),期】2015(040)001【总页数】4页(P16-18,23)【关键词】故障装备;GERT模型;排队系统;维修【作者】邵延君;马春茂;潘宏侠;刘永姜【作者单位】中北大学机械工程与自动化学院,太原030051;西北机电工程研究所,陕西咸阳712099;中北大学机械工程与自动化学院,太原030051;中北大学机械工程与自动化学院,太原030051【正文语种】中文【中图分类】TJ307自Erlang开创排队论至今已经有一百多年的历史，在社会的各个领域得到了广泛的应用，经典的排队论已经是非常成熟的理论，经典的排队论假设顾客的到达过程是泊松过程，到达的时间服从负指数分布，假设服务系统对顾客的服务过程是一个生灭过程，在这些假设的基础上，得到了排队系统中的几个基本数量指标:平均队长、平均排队对长、平均逗留时间、平均等待时间等［1］。

在武器装备维修系统中，如果把故障的装备看作是顾客，除了经典排队模型求出的基本数量指标以外，还关心装备维修系统在运行一段时间以后，整个武器装备系统发生故障的数量，以便及时安排备件采购和维修人员调配等工作，以免影响装备的战斗力水平。

但经典的排队论理论是无法解决这个问题的，因此，考虑在排队维修系统中引入GERT （Graphical Evaluation Review Technique）随机网络模型来对故障装备数量进行预测。

武器装备研制项目管理的超网络模型研究作者：董保良杨新旺艾家林来源：《现代电子技术》2013年第16期摘要：为定量分析武器装备研制⁃验收⁃使用过程各个层次、人员之间的相互关系，提高武器装备“两成两力”建设，在深入分析武器装备研制项目管理关键环节的基础上，提出利用超网络研究装备研制体系的项目管理方法。

分使用方人员子网络、验收方人员子网络和研制方人员子网络建立了基于超网络的武器装备项目管理模型，对各个子网络的构成要素、武器装备研制项目管理超网络描述等问题进行了分析。

该方法创新性地利用定量分析方法解决武器装备研制的项目管理问题。

关键词：武器装备研制；复杂系统；复杂网络；超网络；项目管理中图分类号： TN911⁃34； O231.5 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）16⁃0015⁃030 引言武器装备研制的项目管理从开始研制到最后配发部队至少要经过三个层次：装备研制、验收和配发部队使用。

在各个环节中所涉及人员有着明确的分工和职责。

研制方一般为装备的生产厂家，可以是一个厂家也可以是多个厂家共同研制；验收方一般为装备最终用户的上级单位，一般由最终用户、上级单位和装备研制的总体单位构成；使用方即是装备的最后使用单位，一般是建制连队。

尽管武器装备研制的体系结构有着明显的层次区分，但是各个层级之间有着千丝万缕的联系，装备战斗力的快速形成、提高与这三个层级都是密不可分的。

如何深入分析各个层次之间的关系，加快武器装备战斗力生成模式的转变，切实促进“两成两力”建设是值得深入研究的问题。

本文立足装备研制到最后交付使用过程的复杂性分析，建立武器装备研制体系结构的超网络模型，力图利用超网络方法研究装备战斗力形成过程。

1 武器装备研制项目管理的复杂性及研究方法1.1 武器装备研制项目管理的复杂性所谓项目管理（Project Management，PM）是以项目为对象的系统管理方法。

它是通过一个临时的专门柔性组织，对项目进行高效率的计划、组织、指导和控制，以实现项目全过程的动态管理和项目目标的综合协调与优化，武器装备研制项目管理体系包括技术状态管理、进度管理、质量管理、费用管理、人力资源管理、物质保障管理、沟通与信息管理、软件工程化管理、风险管理、可靠性安全性管理、集成管理等11个管理体系 [1]。

基于多变量GERT的复杂装备研制进度控制方法及应用目录一、内容概括 (2)1.1 复杂装备研制的重要性 (3)1.2 进度控制方法的现状与挑战 (3)1.3 研究的意义和目的 (4)二、复杂装备研制概述 (5)2.1 复杂装备的特点 (6)2.2 研制流程分析 (7)2.3 进度控制的关键因素 (9)三、多变量GERT理论介绍 (10)3.1 GERT基本概念 (12)3.2 多变量GERT模型构建 (13)3.3 多变量GERT在进度控制中的应用 (16)四、基于多变量GERT的复杂装备研制进度控制方法 (17)4.1 总体设计思路 (19)4.2 进度控制模型的构建 (19)4.3 关键参数的设置与优化 (21)4.4 风险控制策略的制定 (22)五、应用案例分析 (24)5.1 案例背景介绍 (25)5.2 进度控制方法的实施过程 (25)5.3 效果评估与反馈 (27)六、系统设计与实现 (28)6.1 系统架构设计 (29)6.2 功能模块划分 (30)6.3 系统界面设计 (32)七、总结与展望 (33)7.1 研究成果总结 (34)7.2 研究的不足与局限性 (35)7.3 对未来研究的展望与建议 (36)一、内容概括介绍了多变量GERT模型的基本原理和结构，该模型能够处理多个输入变量并预测系统的输出结果。

针对复杂装备研制过程中的不确定性问题，提出了基于多变量GERT的进度控制模型，该模型能够考虑多种因素对研制进度的影响，并通过GERT模型进行建模和预测。

在复杂装备研制进度控制中，存在诸多不确定性因素，如技术难题、资源分配、市场需求等。

为了实现对研制进度的有效控制，本文引入了多变量GERT模型，该模型能够将这些不确定性因素纳入考虑范围，并提供更为精确的进度预测和控制策略。

为了验证所提方法的有效性，本文进行了仿真实验和实际应用案例分析。

实验结果表明，基于多变量GERT的复杂装备研制进度控制方法能够显著提高研制效率和质量，降低项目风险。

GERT网络模型在试验质量管理中的应用研究作者：张镭王瑞革来源：《中国新通信》2015年第12期【摘要】试验质量管理是提高试验综合能力的一项基础性工作，其在提高试验质量的同时，其鉴定和评审活动对试验时间计划产生了不确定性，因此可以利用GERT网络技术对试验进度风险进行研究分析。

【关键词】质量管理体系武器装备定型试验 GERT网络进度风险一、GERT网络的解析算法[3][4]1.1梅森公式信号流图是指以网络图形式表示所研究系统（或问题）中各变量之间的相互关系，是1种线型系统的建模和分析工具。

1953年，梅森（S.J.Mason）提出求解信号流图拓扑方程，可以求出信号流.1.2矩母函数二、武器装备定型试验进程阶段划分及GERT网络模型构建1、武器装备定型试验阶段划分。

根据以往武器装备定型试验的经验，可以将武器装备定型试验过程划分为任务接收与下达、预先准备、试前准备、现场实施、数据处理、试验报告编写6个阶段[2]。

武器装备定型试验各阶段均实施监督和测量，对设定的关键工作，在鉴定和评审合格后，才能进入下一阶段。

2 、武器装备定型试验的GERT网络模型构建。

在武器装备定型试验过程中，前一个阶段没有经过鉴定和评审，不能进入下一阶段。

因此，武器装备定型试验构成一个串行的GERT网络。

但由于武器装备定型试验是由无数的活动和过程构成，因此也可以把武器装备定型试验过程每一个阶段看成一个GERT网络。

以同样的方式可以得到预先准备阶段、试前准备阶段、现场实施阶段、数据处理阶段、试验报告编写阶段的GERT网络模型。

因篇幅所限在此不作介绍。

三、武器装备定型试验的GERT网络求解及结果分析采用解析法对武器装备定型试验过程的GERT网络模型进行求解。

第一部分是分别求解6个阶段GERT网络模型完成时间的期望、方差和风险度；第二部分是求解武器装备定型试验GERT网络模型的完成时间的期望、方差和风险度。

下面以任务接收与下达阶段为例，求解GERT网络模型的解。

装备可靠性试验寿命评估GERT网络模型杨晓钰;方志耕;陶良彦【摘要】针对装备寿命试验中失效样本量比较小的情形,基于应力冲击思想,提出了一种基于失效选择机制的装备系统可靠性评估定量分析方法.首先引入图示评审技术(Graphic evaluation and review technique,GERT)表征系统的多种工作状态和状态间的传递关系,根据系统结构进行可靠性评估建模.然后基于失效观测数据对元器件的可靠性进行估计,确定可靠性评估GERT网络中的参数.最后依据失效选择机制对网络进行计算,实现系统可靠性的评估.算例研究结果表明了基于失效选择机制的装备可靠性评估GERT模型的有效性.【期刊名称】《南京航空航天大学学报》【年(卷),期】2016(048)005【总页数】7页(P689-695)【关键词】系统可靠性评估;GERT网络;小样本;失效选择机制;应力冲击【作者】杨晓钰;方志耕;陶良彦【作者单位】南京航空航天大学经济与管理学院,南京,211106;南京航空航天大学经济与管理学院,南京,211106;南京航空航天大学经济与管理学院,南京,211106【正文语种】中文【中图分类】TB114可靠性数据是装备可靠性评估的基础，产品可靠性的信息来源于对失效数据的分析。

传统的可靠性评估方法均属于统计方法，评估出测试性指标需要样本量足够大才能获得较可信的评估结果[1]。

对于高端装备制造领域的高可靠性、长寿命的产品零部件，寿命试验中往往只有少量失效或者没有失效出现，即使采用加速寿命试验方法，在规定时间也难以取得大量样本；商用装备出于成本等原因，更不可能进行大量的系统级可靠性试验。

现场试验数据具有较高的可信性[2]，对系统可靠性进行精确的评估需融合现场失效数据和系统的各种试验信息，许多学者就如何利用这些信息、提高系统可靠性评估准确性进行了探索[3]。

目前，系统可靠性建模方法主要有可靠性框图[4-6] (Reliability block diagram,RBD)，故障树分析法[7-9](Fault tree analysis,FTA)，贝叶斯网络[10](Bayesian networks)等技术，这些模型都属于静态分析模型，在定量分析过程中常以给定的可靠度为基础，忽略了系统的故障发生过程是一个受环境应力冲击影响的随机过程，可靠性随时间变化这一问题。

装备研制项目风险网络节点重要度评估
段雄义;汪送;王文静
【期刊名称】《火力与指挥控制》
【年(卷),期】2017(042)010
【摘要】装备研制过程充满了各种不确定性因素,导致风险丛生.为有效管理装备研制项目的风险,确保装备研制项目的顺利完成,需要不断创新风险管理方法和手段.通过提取装备研制项目风险因素,采用解释结构模型法(ISM)构建风险网络结构,基于网络结构确定各节点的节点度、聚类系数和介数,基于DEMATEL方法确定节点中心度,构成四维评估参数,通过熵权集结上述参数,实现对风险网络节点重要度的评估.从多维度考察风险因素的重要度,能得到更为客观的评估结果,研究结论为基于重要节点的杠杆式风险控制策略的制定提供了决策参考.
【总页数】5页(P167-171)
【作者】段雄义;汪送;王文静
【作者单位】武警工程大学装备工程学院,西安710086;武警工程大学装备工程学院,西安710086;武警山东总队网管中心,济南250000
【正文语种】中文
【中图分类】O233;TP393
【相关文献】
1.节点重要度贡献的复杂网络节点重要度评估方法 [J], 张喜平;李永树;刘刚;王蕾
2.基于拓扑势的作战体系网络节点重要度评估方法 [J], 王超;郭基联;符凌云
3.面向系统健康度的网络节点重要度评估 [J], 刘剑慰;姜斌;杨蒲
4.面向系统健康度的网络节点重要度评估 [J], 刘剑慰;姜斌;杨蒲
5.基于VIKOR模型的复杂网络节点重要度评估 [J], 尹梦梦;王磊;姚昌华;武欣嵘因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。