前言

随着信息技术的发展和高新技术的广泛应用，复杂系统信息化、智能化、一体化的趋势越来越明显。各种复杂系统互相促进、互相制约，形成一个相互作用、相互影响、具有涌现性的有机整体。这些复杂系统的最终目的是在非常复杂和不确定性的环境中完成复杂的任务，并获得最优的结果。我们往往用系统效能来衡量复杂系统建设的能力，它代表复杂系统在特定条件下执行规定任务时所达到的水平，能够全面反映体系的综合能力。为了对复杂系统的优化设计过程进行有效的指导，提高复杂系统设计质量，降低设计周期，并最终提升复杂系统的整体能力，需要利用科学的方法综合评估装备体系的系统效能，并进行优化设计。

目前，虽然评估系统效能的方法有许多种，但是评估的对象主要是单个装备或由装备构成的子系统。复杂系统规模庞大、关系复杂、任务多样、不确定性强等特点，导致这类系统效能评估具有典型的特征，实现综合评估比较困难。直接采用已有的简单方法对其进行评估效果不佳。鉴于当今评估方法研究难以满足当前复杂系统效能综合评估的迫切需求，急需研究与现实需求相适应的装备体系效能综合评估与优化的方法。

本书介绍面向任务的系统效能评估与优化技术的基础理论及应用实践。全书由9 章组成，主要内容如下。首先概述国内外的研究现状、目前存在的主要问题和发展方向，并阐述效能评估的作用与意义。然后介绍系统效能及效能评估基本概念，包括效能度量、效能的概念、效能度量分析、作战效能与作战能力之间的关系、系统效能指标和效能评估过程及方法。接着讨论了效能评估指标体系构建技术，包括评估指标选取原则，指标体系构建方法、模式、优化与完善。在此基础上讨论了体系效能评估指标体系构建方法和各层面效能指标间的关联分析，并从作战任务剖面构建入手，描述了面向任务的效能评估指标体系的构建方法。指标体系构建好以后，进行效能评估指标选择，包括基于复相关分析、基于灵敏度分析的动态指标选择、基于主成分分析的指标选择。基于建好的指标体系进行效能指标的数学建模和分析，“分析” 主要介绍了基础指标度量方法、指标无量纲化方法和指标聚合方法，“建模” 主要介绍了系统能力指标建模、系统效能指标建模和体系网络化效能评估指标数学建模方法。在介绍几种典型的效能评估分析技术的基础上，对基于机器学习的综合效能智能评估方法进行了探索，进而提出了面向任务的效能评估方法，并基于机器学习进行作战效能灵敏度分析和体系效能贡献度分析。最后提出了完整的面向任务基于效能的复杂系统设计评估优化框架，基于面向任务的模型驱动的复杂系统工程方法实现了相应的复杂系统建模工具，探讨了面向任务的复杂系统设计优化方法。同时，每一章都有实际的案例分析。

本书内容较为翔实完整，涵盖了系统效能、体系效能评估分析的全流程，从指标体系构建与选择到指标建模、系统效能与体系效能评估，从灵敏度分析到体系贡献度分析与体系评估优化等核心内容。各章节之间逻辑关系紧密，能够帮助读者由浅入深地了解该领域的知识和技能。本书具有较强的实用性，基于各类方法的基础理论，提供充实的案例分析，读者在学习理论的基础上通过对案例的理解，可应用于效能评估实践，能很快掌握和提高应用实践的技能。同时本书也兼顾了最新的技术发展，以典型复杂系统的效能评估为主线，着重突出效能评估的新理论、新方法，这对于促进效能评估新理论、新方法在国内的发展应用能够起到一定的推动作用。

本书获得了装发预研基金项目（41401020401）资助。在书稿编撰过程中，燕雪峰、张德平对全书进行了统一修改和定稿，周勇、康达周对文稿做了大量审校工作。

由于时间、能力有限，书中还有许多不足之处，恳请广大读者批评指正。

作者

2020 年11 月