第7章仿真模型的校核、验证与确认解释.pptVIP

通过前面介绍，可以看出、应用仿真技术对生产系统进行分析和研究的一个基础性和关键性的问题是将系统模型化。系统模型化是系统仿真的核心问题，也就是说由建模目的出发，根据相似原理。建立正确、可靠、有效的仿真模型是保证仿真结果具有较高可信度的关键和前提。为此，系统仿真模型建立与验证的理论和方法的研究一直受到国内外仿真界的高度重视。仿真模型的校核、验证与确认(Verification,Validation and Accreditation)简称VVA是提高仿真结果置信度的重要方法，是仿真领域的一个重要的前沿课题。 仿真系统是否具有设计系统的特点,能否反应实际系统的真实的特征,必须经过一定的置信度确认。VVA技术是保证仿真置信度的保证。 校核 Verification 验证 Validation 确认 Accreditation 简记为VVA。 7. 1 VVA概述 为了保证应用上的有效性(Validity)和可信度（Credibility)，通仿真模型必须满足下列三个条件: ①仿真模型与系统原型之间具有一定程度上的相似关系，以保证两者之间的可类比性。这是仿真模型能够得以存在的基础。 ②仿真模型在一定程度上应该能够代替系统原型，即具有代表性。这是能够利用仿真模型来进行实验研究，也是仿真过程能够得以进行的前提条件。 ③通过对仿真模型的研究，能够得到关于系统原型的一些准确信息，即仿真模型具有外推性。这是仿真技术要实现的目标。 7. 1 VVA概述 仿真模型的VVA ,可以达到以下目的: ①保证所建立的仿真模型能够足够精确地表达真实系统的行为，从而可以用这一仿真模型来代替真实系统进行实验研究，在此基础上，分析真实系统的行为，并对其性能指标进行预测。 ②将仿真模型的可信度提高到一个能够为人们所接受的水平，以使得该仿真模型可被管理者及其他决策者来使用。 7. 1 VVA概述 VVA的研究历史 1、国外对仿真模型VVA的研究最早可追溯到20世纪60年代仿真应用的初期 ； 2、20世纪70年代，一些学者和学术组织开始倡导将vv问题纳入仿真模型可信度的研究中。； 3、自20世纪80年代以来，每年的夏季计算机仿真会议和冬季仿真会议等都安排了一些关于模型VV的专题讨论; 4、进入20世纪90年代以后，对仿真模型VVA研究的重点开始由以仿真模型的校核方法研究为主转向如何更加全面地对仿真模型进行VVA上来。 7. 1 VVA概述 VVA的基本概念 校核(Verfication),是指确定模型的实施及其相关数据是否精确地表达了开发者的概念描述及相关技术规范的过程。 验证(Validation ),是指根据模型开发和应用的预期目的，来确定模型和相关的数据对真实世界进行描述的精确程度的过程。 确认(Accreditation ),是指官方对某一模型、仿真系统或者一系列的模型和仿真系统及其相关数据能够适用于特定仿真目的的一种认证活动。 7. 1 VVA概述 VVA的基本概念 模型测试(Model Testing)。是指对仿真模型中是否存在错误进行判断的过程。通常是借助于给定的某些数据和案例来判断模型输出的结果是否与实际系统(原型)相吻合。 仿真精度(Simulation Accuracy)。是指仿真模型能够达到的性能指标与所规定或期望的参考值之间的误差。 7. 1 VVA概述 VVA的基本概念 仿真置信度(Simulation Fidelity)。是指在特定的建模目的和意义下，模型系统逼近实际系统(原型)的程度。 7. 1 VVA概述 VVA的基本概念 模型校核、验证与确认实质上是进行模型有效性分析，它发生在模型发展的每个阶段，与建模过程的关系如图所示。 7. 1 VVA概述 VVA的基本概念 由图可知，概念模型是在问题分析和建模阶段建立起来的;计算模型是在概念模型的基础上通过程序设计和实现阶段建立起来的；关于问题实体(研究对象)的一些结论，则是在仿真实验过程中通过运行计算模型而获得的。 7. 1 VVA概述 VVA的基本概念 系统建模与仿真过程的中， VVA分别对应了对如下三个问题的回答: ①校核—正确地建立了仿真模型吗? ②验证—建立了正确的仿真模型吗? ③确认—仿真模型可以使用吗? 7. 1 VVA概述 VVA的基本概念 仿真模型的校核、验证与确认三者之间的 联系: 第一，校核侧重于对建模过程的检验，为模型系统的验收提供依据; 第二，验证侧重于对仿真结果的检验，为模型系统的有效性