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装备试验科学方法论
作者：王正明，刘吉英，武小悦
出版社：科学出版社
出版时间：2023-10-01
ISBN：9787030732958
定价：¥128.00
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内容简介
本书研究装备研制试验、装备鉴定试验、装备作战试验等装备试验的科学方法。本书从数学建模与数据分析的脉络，梳理装备试验的社会科学方法、自然科学方法和工程科学方法，力图从数据和模型两个方面，结合作者的研究工作和体会，对装备试验的部分科学方法进行一些归纳、凝练和总结。本书不仅介绍每种方法的具体实现过程，还特别注意不同方法在理论、模型、算法上的关联和系统化。考虑到装备试验的科学方法仍在不断发展完善，为方便读者阅读和交流，本书为每章配备了思考题，为部分章节配备了小结。
作者简介
暂缺《装备试验科学方法论》作者简介
目录
目录
序
前言
第1章 装备试验 1
1.1 实验与试验 2
1.1.1 科学实验的历史 2
1.1.2 实验与试验的区别 7
1.2 装备试验的概念与内涵 7
1.2.1 装备试验的定义与特点 7
1.2.2 从作战看装备试验 8
1.2.3 装备试验鉴定的内涵 10
1.2.4 体系试验 12
1.2.5 小结 13
1.3 美军装备试验的发展与启示 13
1.3.1 美军装备试验发展历程 14
1.3.2 美军装备试验的领导机构 16
1.3.3 美军装备试验的组织 20
1.3.4 美军装备试验的未来发展动态 24
1.3.5 小结 26
1.4 装备试验的要素与组织.26
1.4.1 研制、试验、作战与环境 26
1.4.2 装备试验流程 28
1.5 现代局部战争对装备试验的启示 30
1.5.1 几场典型的现代局部战争 30
1.5.2 对装备试验的启示 33
思考题 34
参考文献 34
第2章 装备试验的社会科学方法 37
2.1 底线思维方法 37
2.1.1 底线思维的本质特性和实践方法 37
2.1.2 底线思维方法的案例 40
2.1.3 小结 41
2.2 系统思维方法 41
2.2.1 系统思维方法的基本内容和特点 41
2.2.2 系统思维方法的案例 46
2.2.3 小结 47
2.3 风险小化 48
2.3.1 风险管理的内容和程序 48
2.3.2 风险小化的案例 49
2.3.3 小结 50
2.4 抓大放小 50
2.4.1 矛盾的主要方面和次要方面 50
2.4.2 抓大放小的案例 52
2.4.3 小结 53
2.5 钱学森综合集成研讨厅 53
2.5.1 开放的复杂巨系统及其研究方法 53
2.5.2 综合集成研讨厅的案例 56
2.5.3 小结 58
2.6 WSR方法58
2.6.1 WSR系统方法论的提出 59
2.6.2 WSR系统方法论的内容及步骤 60
2.6.3 武器装备试验鉴定中WSR工作过程 62
2.6.4 小结 64
2.7 幸存者偏差 64
2.7.1 幸存者偏差的基本内容 65
2.7.2 幸存者偏差的案例 65
2.7.3 小结 68
思考题 68
参考文献 69
第3章 装备试验的自然科学方法 73
3.1 引言 73
3.1.1 所有的判断都是统计学 73
3.1.2 从豌豆到遗传学定律 75
3.1.3 小结 78
3.2 贝叶斯方法 79
3.2.1 贝叶斯方法概述 79
3.2.2 贝叶斯定理的提出 80
3.2.3 贝叶斯定理概述 81
3.2.4 验前信息在导弹试验中的应用 82
3.2.5 贝叶斯统计推断方法的应用 85
3.2.6 “频贝”之争 89
3.2.7 小结 90
3.3 试验设计 90
3.3.1 费希尔生平 90
3.3.2 费希尔试验设计三大原则 92
3.3.3 三大原则之间的关系 93
3.3.4 女士品茶 94
3.3.5 小结 95
3.4 常微分方程与飞行力学.96
3.4.1 常微分方程发展历程 96
3.4.2 常微分方程定义 97
3.4.3 用常微分方程的通解表示待估函数 99
3.4.4 常微分方程的应用——放射性废物的处理问题 102
3.4.5 常微分方程组的应用——人造卫星的轨道方程 104
3.4.6 小结 108
3.5 回归分析方法 108
3.5.1 回归分析概述 108
3.5.2 线性回归 109
3.5.3 非线性回归 111
3.5.4 断点回归及其在疫苗保护效果评价中的应用 112
3.5.5 小结 115
3.6 序贯方法 116
3.6.1 瓦尔德生平 116
3.6.2 序贯分析方法 116
3.6.3 序贯概率比检验在导弹试验中的应用 117
3.6.4 贝叶斯序贯检验法及其在落点精度鉴定中的应用 119
3.6.5 序贯决策理论 125
3.6.6 小结 126
3.7 节省参数建模 126
3.7.1 数学模型 126
3.7.2 模型的简化 127
3.7.3 弹道参数估计模型 128
3.8 假设检验 131
3.8.1 Pearson简介 131
3.8.2 t检验 132
3.8.3 F检验 133
3.8.4 两类错误 134
3.8.5 小结 135
3.9 偏微分方程定性理论 135
3.9.1 偏微分方程发展历程 135
3.9.2 偏微分方程定义 136
3.9.3 定解方程及其适定性 137
3.9.4 三类线性偏微分方程及分类 139
3.9.5 求解方法与解的性质比较 145
3.9.6 蝴蝶效应 148
3.9.7 小结 149
3.10 Navier-Stokes方程 149
3.10.1 NS方程起源 150
3.10.2 欧拉方程与NS方程 151
3.10.3 NS方程的空气动力学应用 152
3.10.4 小结 154
3.11 麦克斯韦方程 154
3.11.1 麦克斯韦方程起源 154
3.11.2 麦克斯韦方程组与计算电磁学 155
3.12 冯诺依曼对策矩阵 159
3.12.1 冯诺依曼简介 159
3.12.2 “分蛋糕”与极小极大原理 159
3.12.3 田忌赛马与对策矩阵 161
3.12.4 博弈要素 162
3.12.5 博弈与信息、囚徒困境 165
3.12.6 小结 167
3.13 纳什均衡 167
3.13.1 约翰纳什简介 167
3.13.2 纳什均衡发展历史 167
3.13.3 纳什均衡的存在性证明 168
3.14 蒙特卡罗方法 170
3.14.1 蒲丰投针问题 170
3.14.2 蒙特卡罗方法及应用 172
3.14.3 小结 175
3.15 复杂自适应系统方法 176
3.15.1 复杂性系统 176
3.15.2 复杂自适应系统 176
3.15.3 复杂自适应系统在战争中的应用 178
3.15.4 小结 183
思考题 183
参考文献 184
第4章 装备试验的工程科学方法 188
4.1 引言 188
4.2 V模型图 189
4.2.1 V模型图的概念 189
4.2.2 装备体系试验的V模型 192
4.2.3 突击破坏者项目中V模型图的应用 193
4.2.4 小结 195
4.3 Hall图 195
4.3.1 Hall三维结构 195
4.3.2 三维结构的阐释 196
4.3.3 空战进化项目的Hall图解读 199
4.3.4 小结 201
4.4 控制工程方法 201
4.4.1 控制论的提出 201
4.4.2 反馈控制理论 202
4.4.3 小结 204
4.5 仿真工程方法 204
4.5.1 相似原理及模型 204
4.5.2 实况–虚拟–构造仿真技术和数字工程 207
4.5.3 小结 209
4.6 网络工程方法 209
4.6.1 互联网及其特点 209
4.6.2 利用Mesh网克服空间作战的脆弱性 211
4.6.3 小结 213
4.7 通信工程方法 214
4.7.1 香农信息论及采样定理 214
4.7.2 装备与试验的互信息 215
4.7.3 5G通信技术的试验 217
4.7.4 小结 219
4.8 大系统结构分析方法219
4.8.1 大系统基本概念 219
4.8.2 大系统结构和控制 220
4.8.3 美天基导弹预警系统 222
4.8.4 小结 222
4.9 冯诺依曼体系结构方法 223
4.9.1 冯诺依曼体系结构 223
4.9.2 冯诺依曼体系结构应用 223
4.9.3 小结 226
4.10 体系工程方法 226
4.10.1 体系的概念、特征与分类 227
4.10.2 体系工程与系统工程的区别 228
4.10.3 诊断式体系试验 229
4.10.4 小结 231
思考题 231
参考文献 232
第5章 装备试验设计 234
5.1 引言 234
5.2 有趣的案例 234
5.2.1 机动车行驶证上的三个号码 234
5.2.2 有文化的“三” 235
5.2.3 洗净油瓶 236
5.2.4 三分球与导弹试验的成功概率 236
5.2.5 卫星轨道方程的完善 237
5.2.6 豌豆改变世界 238
5.3 试验统计方法 238
5.3.1 经典统计分布 238
5.3.2 贝叶斯方法与装备子样 239
5.3.3 Fisher试验设计三原则 242
5.3.4 回归分析 242
5.3.5 假设检验 243
5.4 试验设计系统工程 244
5.4.1 社会科学方法 244
5.4.2 自然科学方法 247
5.4.3 工程科学方法 249
5.4.4 装备研制试验的难题研究 252
5.5 本章小结 259
思考题 259
参考文献 260
序
前言
第1章 装备试验 1
1.1 实验与试验 2
1.1.1 科学实验的历史 2
1.1.2 实验与试验的区别 7
1.2 装备试验的概念与内涵 7
1.2.1 装备试验的定义与特点 7
1.2.2 从作战看装备试验 8
1.2.3 装备试验鉴定的内涵 10
1.2.4 体系试验 12
1.2.5 小结 13
1.3 美军装备试验的发展与启示 13
1.3.1 美军装备试验发展历程 14
1.3.2 美军装备试验的领导机构 16
1.3.3 美军装备试验的组织 20
1.3.4 美军装备试验的未来发展动态 24
1.3.5 小结 26
1.4 装备试验的要素与组织.26
1.4.1 研制、试验、作战与环境 26
1.4.2 装备试验流程 28
1.5 现代局部战争对装备试验的启示 30
1.5.1 几场典型的现代局部战争 30
1.5.2 对装备试验的启示 33
思考题 34
参考文献 34
第2章 装备试验的社会科学方法 37
2.1 底线思维方法 37
2.1.1 底线思维的本质特性和实践方法 37
2.1.2 底线思维方法的案例 40
2.1.3 小结 41
2.2 系统思维方法 41
2.2.1 系统思维方法的基本内容和特点 41
2.2.2 系统思维方法的案例 46
2.2.3 小结 47
2.3 风险小化 48
2.3.1 风险管理的内容和程序 48
2.3.2 风险小化的案例 49
2.3.3 小结 50
2.4 抓大放小 50
2.4.1 矛盾的主要方面和次要方面 50
2.4.2 抓大放小的案例 52
2.4.3 小结 53
2.5 钱学森综合集成研讨厅 53
2.5.1 开放的复杂巨系统及其研究方法 53
2.5.2 综合集成研讨厅的案例 56
2.5.3 小结 58
2.6 WSR方法58
2.6.1 WSR系统方法论的提出 59
2.6.2 WSR系统方法论的内容及步骤 60
2.6.3 武器装备试验鉴定中WSR工作过程 62
2.6.4 小结 64
2.7 幸存者偏差 64
2.7.1 幸存者偏差的基本内容 65
2.7.2 幸存者偏差的案例 65
2.7.3 小结 68
思考题 68
参考文献 69
第3章 装备试验的自然科学方法 73
3.1 引言 73
3.1.1 所有的判断都是统计学 73
3.1.2 从豌豆到遗传学定律 75
3.1.3 小结 78
3.2 贝叶斯方法 79
3.2.1 贝叶斯方法概述 79
3.2.2 贝叶斯定理的提出 80
3.2.3 贝叶斯定理概述 81
3.2.4 验前信息在导弹试验中的应用 82
3.2.5 贝叶斯统计推断方法的应用 85
3.2.6 “频贝”之争 89
3.2.7 小结 90
3.3 试验设计 90
3.3.1 费希尔生平 90
3.3.2 费希尔试验设计三大原则 92
3.3.3 三大原则之间的关系 93
3.3.4 女士品茶 94
3.3.5 小结 95
3.4 常微分方程与飞行力学.96
3.4.1 常微分方程发展历程 96
3.4.2 常微分方程定义 97
3.4.3 用常微分方程的通解表示待估函数 99
3.4.4 常微分方程的应用——放射性废物的处理问题 102
3.4.5 常微分方程组的应用——人造卫星的轨道方程 104
3.4.6 小结 108
3.5 回归分析方法 108
3.5.1 回归分析概述 108
3.5.2 线性回归 109
3.5.3 非线性回归 111
3.5.4 断点回归及其在疫苗保护效果评价中的应用 112
3.5.5 小结 115
3.6 序贯方法 116
3.6.1 瓦尔德生平 116
3.6.2 序贯分析方法 116
3.6.3 序贯概率比检验在导弹试验中的应用 117
3.6.4 贝叶斯序贯检验法及其在落点精度鉴定中的应用 119
3.6.5 序贯决策理论 125
3.6.6 小结 126
3.7 节省参数建模 126
3.7.1 数学模型 126
3.7.2 模型的简化 127
3.7.3 弹道参数估计模型 128
3.8 假设检验 131
3.8.1 Pearson简介 131
3.8.2 t检验 132
3.8.3 F检验 133
3.8.4 两类错误 134
3.8.5 小结 135
3.9 偏微分方程定性理论 135
3.9.1 偏微分方程发展历程 135
3.9.2 偏微分方程定义 136
3.9.3 定解方程及其适定性 137
3.9.4 三类线性偏微分方程及分类 139
3.9.5 求解方法与解的性质比较 145
3.9.6 蝴蝶效应 148
3.9.7 小结 149
3.10 Navier-Stokes方程 149
3.10.1 NS方程起源 150
3.10.2 欧拉方程与NS方程 151
3.10.3 NS方程的空气动力学应用 152
3.10.4 小结 154
3.11 麦克斯韦方程 154
3.11.1 麦克斯韦方程起源 154
3.11.2 麦克斯韦方程组与计算电磁学 155
3.12 冯诺依曼对策矩阵 159
3.12.1 冯诺依曼简介 159
3.12.2 “分蛋糕”与极小极大原理 159
3.12.3 田忌赛马与对策矩阵 161
3.12.4 博弈要素 162
3.12.5 博弈与信息、囚徒困境 165
3.12.6 小结 167
3.13 纳什均衡 167
3.13.1 约翰纳什简介 167
3.13.2 纳什均衡发展历史 167
3.13.3 纳什均衡的存在性证明 168
3.14 蒙特卡罗方法 170
3.14.1 蒲丰投针问题 170
3.14.2 蒙特卡罗方法及应用 172
3.14.3 小结 175
3.15 复杂自适应系统方法 176
3.15.1 复杂性系统 176
3.15.2 复杂自适应系统 176
3.15.3 复杂自适应系统在战争中的应用 178
3.15.4 小结 183
思考题 183
参考文献 184
第4章 装备试验的工程科学方法 188
4.1 引言 188
4.2 V模型图 189
4.2.1 V模型图的概念 189
4.2.2 装备体系试验的V模型 192
4.2.3 突击破坏者项目中V模型图的应用 193
4.2.4 小结 195
4.3 Hall图 195
4.3.1 Hall三维结构 195
4.3.2 三维结构的阐释 196
4.3.3 空战进化项目的Hall图解读 199
4.3.4 小结 201
4.4 控制工程方法 201
4.4.1 控制论的提出 201
4.4.2 反馈控制理论 202
4.4.3 小结 204
4.5 仿真工程方法 204
4.5.1 相似原理及模型 204
4.5.2 实况–虚拟–构造仿真技术和数字工程 207
4.5.3 小结 209
4.6 网络工程方法 209
4.6.1 互联网及其特点 209
4.6.2 利用Mesh网克服空间作战的脆弱性 211
4.6.3 小结 213
4.7 通信工程方法 214
4.7.1 香农信息论及采样定理 214
4.7.2 装备与试验的互信息 215
4.7.3 5G通信技术的试验 217
4.7.4 小结 219
4.8 大系统结构分析方法219
4.8.1 大系统基本概念 219
4.8.2 大系统结构和控制 220
4.8.3 美天基导弹预警系统 222
4.8.4 小结 222
4.9 冯诺依曼体系结构方法 223
4.9.1 冯诺依曼体系结构 223
4.9.2 冯诺依曼体系结构应用 223
4.9.3 小结 226
4.10 体系工程方法 226
4.10.1 体系的概念、特征与分类 227
4.10.2 体系工程与系统工程的区别 228
4.10.3 诊断式体系试验 229
4.10.4 小结 231
思考题 231
参考文献 232
第5章 装备试验设计 234
5.1 引言 234
5.2 有趣的案例 234
5.2.1 机动车行驶证上的三个号码 234
5.2.2 有文化的“三” 235
5.2.3 洗净油瓶 236
5.2.4 三分球与导弹试验的成功概率 236
5.2.5 卫星轨道方程的完善 237
5.2.6 豌豆改变世界 238
5.3 试验统计方法 238
5.3.1 经典统计分布 238
5.3.2 贝叶斯方法与装备子样 239
5.3.3 Fisher试验设计三原则 242
5.3.4 回归分析 242
5.3.5 假设检验 243
5.4 试验设计系统工程 244
5.4.1 社会科学方法 244
5.4.2 自然科学方法 247
5.4.3 工程科学方法 249
5.4.4 装备研制试验的难题研究 252
5.5 本章小结 259
思考题 259
参考文献 260
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