仿真輸出數(shù)據(jù)分析方法研究.pdf

1、仿真輸出數(shù)據(jù)分析一直是仿真領(lǐng)域研究的關(guān)鍵問題。本文對(duì)仿真輸出數(shù)據(jù)分析的相關(guān)理論和方法進(jìn)行了研究，闡述了仿真輸出數(shù)據(jù)分析的基本概念，重點(diǎn)分析了仿真輸出數(shù)據(jù)的誤差傳播和不確定性分解，以及對(duì)仿真輸出數(shù)據(jù)分析的批均值方法、方差縮減方法、穩(wěn)健方法等進(jìn)行了改進(jìn)。本文的研究成果可以保證仿真輸出數(shù)據(jù)的有效性，提高仿真輸出數(shù)據(jù)分析的精確性，指導(dǎo)仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)。
　　首先，闡述了仿真輸出數(shù)據(jù)分析的基本問題。從仿真輸出數(shù)據(jù)誤差和不確定性兩個(gè)方面給

2、出了對(duì)數(shù)據(jù)有效性的描述；接著給出了仿真輸出數(shù)據(jù)分析的公理化體系、常見錯(cuò)誤以及所遵循的基本原則。這些成果為后續(xù)研究奠定了理論基礎(chǔ)。
　　其次，為保證仿真輸出數(shù)據(jù)的精確性，對(duì)造成仿真輸出數(shù)據(jù)誤差和不確定性的因素進(jìn)行了研究。利用描述模型間耦合關(guān)系的鏈接變量，給出了模型間有耦合關(guān)系時(shí)仿真輸出數(shù)據(jù)的誤差傳播模型。在分析了影響仿真輸出數(shù)據(jù)不確定性因素的基礎(chǔ)上，基于貝葉斯模型平均方法，給出仿真輸出數(shù)據(jù)不確定性的分解方法。該研究成果能夠明確影響數(shù)

3、據(jù)誤差和不確定性的主要因素，更好地保證仿真輸出數(shù)據(jù)的精確性。
　　第三，針對(duì)仿真輸出數(shù)據(jù)具有自相關(guān)性時(shí)，性能指標(biāo)的方差參數(shù)不能準(zhǔn)確估計(jì)問題，改進(jìn)了仿真輸出數(shù)據(jù)分析中的批均值法。在分析了仿真數(shù)據(jù)存在的初始偏差對(duì)穩(wěn)態(tài)仿真輸出數(shù)據(jù)分析影響的基礎(chǔ)上，給出了在仿真數(shù)據(jù)存在初始偏差時(shí)重復(fù)批均值法對(duì)性能指標(biāo)的區(qū)間估計(jì)方法。在分別對(duì)重疊批均值法和部分重疊批均值法與傳統(tǒng)批均值法轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行描述的基礎(chǔ)上，考慮不同重疊率下批均值法方差估計(jì)量的均方誤差和

4、運(yùn)算量，提出了批均值方法的權(quán)衡選擇方法。這種擴(kuò)展研究保證了性能指標(biāo)方差估計(jì)的精確度。
　　第四，對(duì)仿真輸出數(shù)據(jù)分析中的方差縮減方法進(jìn)行了改進(jìn)。擴(kuò)展了控制變量法，以消除控制變量均值需要已知的局限，然后結(jié)合分層抽樣方法提出了一種組合方差縮減方法，并從 Hilbert空間視角解釋了這種組合方法的有效性，從而提高仿真輸出數(shù)據(jù)分析結(jié)果的有效性。
　　第五，針對(duì)仿真輸出數(shù)據(jù)異常值較多和非正態(tài)的情況，研究了仿真輸出數(shù)據(jù)分析的穩(wěn)健方法。提出

5、了置信區(qū)間相鄰并且非重疊的多分位數(shù)方法，以減少離群值的影響并得到性能指標(biāo)的更多分布特征，在此基礎(chǔ)上計(jì)算滿足分位數(shù)誤差要求所需的仿真運(yùn)行長(zhǎng)度。同時(shí)提出批中位數(shù)方法以代替批均值方法，給出仿真輸出數(shù)據(jù)服從重尾等非正態(tài)分布情形下的性能指標(biāo)估計(jì)。這些方法能夠減小離群和非正態(tài)仿真數(shù)據(jù)對(duì)性能指標(biāo)估計(jì)的影響，提高仿真輸出數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性。
　　最后，為進(jìn)一步驗(yàn)證所研究方法的有效性，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了某彈炮結(jié)合仿真系統(tǒng)，針對(duì)不同的仿真輸出數(shù)據(jù)特點(diǎn)，利用文