通用校核验证方法研究

门星火　李晓利　綦磊升

摘要：建模与仿真的校核、验证和确认（VV&A;）是建模与仿真应用取得成功的重要保证，但VV&A;付诸实践难度大，一定程度上制约了建模与仿真的发展，加强VV&A;方法研究具有重要的理论价值和现实意义。通用校核验证方法（GMVV）主要用于制定、组织、管理建模与仿真（M&S;）的校核及验证（V&V;）工作，作为一种普适性、综合性方法已成为国际仿真互操作标准组织（SISO）推荐的V&V;标准指导文件。研究了GMVV方法的技术框架，详述了概念框架、实现框架和剪裁框架及它们之间的关系，以及基于GMVV在一些仿真应用中开展V&V;工作的案例。研究表明，针对M&S;的特定用途，利用GMVV提供的技术框架能有效地证明M&S;产品能否被接受，GMVV是实现优质V&V;的一种有效途径。

关键词：校核；验证；通用校核验证方法

DOIDOI：10.11907/rjdk.172433

中图分类号：TP301

文献标识码：A文章编号文章编号：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.;

英文关键词Key Words：verification；validation； GMVV

0引言

系统建模与仿真（M&S;）是现代科学技术研究与系统分析、设计的有效手段，其有效性建立在模型有效、可信的基础上。为保证M&S;应用的有效性和可信度，必须在M&S;应用的全生命周期内独立并行地开展校验、确认与验收（Verification，Validation and Accreditation，VV&A;）工作，這对M&S;应用成效具有决定性意义[1]。

国外对VV&A;的研究可以追溯到20世纪60年代。70-80年代的研究集中于建立与模型可信性相关的概念、术语和规范，美国计算机仿真学会（SCS）于70年代中期成立了“模型可信性技术委员会（TCMC）”，这是一个重要的里程碑。进入90年代后，许多政府、民间部门和学术机构都成立了相应的组织，以制定各自的建模和仿真及其VV&A;规范和标准。由于仿真系统越来越复杂，国内外仿真工作者一致认为：只有对仿真的全过程进行VV&A;，才能确保仿真系统的可信性。因而，对VV&A;在M&S;全生命周期的应用研究也越来越受到高度重视。比较有代表性的研究有：Osman Balci等[2]将仿真生命周期概括为10个阶段并提出了13个VV&A;活动的过程模型；美国国防部《VV&A;建议指导规范》提出了一个将一般仿真系统生命周期中的VV&A;工作划分为7个主要阶段的过程模型；Graffagnini Jean等[3]提出了分布交互仿真VV&A;的九步参考模型；Dirk Brade[4]从如何组织V&V;结果的角度，提出了V&V;三角形方法，将针对M&S;产品的V&V;活动划分为20个子活动等。

VV&A;工作贯穿于M&S;的全过程，VV&A;过程费时、费力但却不可缺少，不恰当的VV&A;工作将给M&S;过程带来巨大灾难。如果不进行VV&A;标准化，VV&A;工作各自为政，那么仿真系统的开发者、应用者和管理者在进行仿真系统可信度评估工作过程中，将会无章可循、无法可依[5]。为开发一个统一并且通用的模型、仿真和数据的VV&A;框架，西欧武器装备组（Western European Armament Group，WEAG）发起了一个国际联合项目，即REVVA（Referent for VV&A;），以实现模型、仿真和数据在这些国家的国防部门间相互共享，该项目由法国、荷兰、瑞典、加拿大、丹麦政府以及英国的工业合作伙伴共同参与，该研究在NATOMSG073工作组得到了延续。通用校核验证方法（Generic Methodology for Verification and Validation，GMVV）即源于REVVA项目。2006年，仿真互操作标准化组织（Simulation Interoperability Standards Organization，SISO）正式批准GMVV的产品提名，并成立了草案小组和产品开发小组。在欧几里得项目REVVA（Euclid project REVVA，2009）、基于FEDEP的VV&A;标准IEEE1516.4、ITOP7.2 VV&A;工作小组、美国国防部建模与仿真办公室的VV&A; RPG模板等VV&A;标准和工作基础上，GMVV标准规范得到了进一步完善和发展。2013年，GMVV被SISO批准为V&V;的标准指导文件。研究GMVV方法及其应用技术，可为规范VV&A;过程、提高V&V;工作效率和质量提供指导。