第7章仿真模型校核、验证与确认

7. 1 VV&A概述
❖仿真模型的VV&A ,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 VV&A概述
❖ VV&A的研究历史 1、国外对仿真模型VV&A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v&v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 V&V的专题讨论; 4、进入20世纪90年代以后，对仿真模型VV&A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VV&A上来。
7. 1 VV&A概述
❖VV&A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 VV&A概述
❖VV&A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 VV&A概述
❖ VV&A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。
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 VV&A概述
❖ VV&A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 统的有效性评估提供依据; 第三，确认则是建立在校核与验证的基础上，指 的是由权威机构来确定仿真模型对某一特定应用 对象是否可以被接受的过程。
7. 1 VV&A概述
❖VV&A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 VV&A概述
❖VV&A的基本概念 系统建模与仿真过程的中， VV&A分别对应 了对如下三个问题的回答:
引言
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。
引言
❖ 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。VV&A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VV&A。
7. 1 VV&A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 VV&A概述
❖VV&A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。
生产系统建模与仿真
Modeling and Simulation of Production System
第7章 仿真模型的校核、验证与确认
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第7章 输入数据的分析
▪ §7. 1 VV&A概述 ▪ §7.2 VV&A的过程、技术与方法
基本要求
▪ 了解VV&A的研究历史、现状、基本概念、基本原则 。 ▪ 理解VV&A的过程、技术与方法 。
问题实体(Problem Entity) 研究对象，可以是一个系统(真实
的或假想的)。也可以是一种构思， 一种概念，一种情景，一项决策或政 策，或者是其它等待研究的事物或现 象概。念模型(Conceptual Model) 计算模型(Computerized Mode指l)在问题分析和建模阶段，针对某 是指通过程序设计，在仿真一设特备定(主的研究目的，对问题实体所作 要是指计算机)上对概念模型出的的实数现学。的、逻辑的或自然语言的表
7. 1 VV&A概述
❖VV&A的基本原则 原则1:VV&A活动必须贯穿于系统建模与仿 真的整个生命周期
原则2:在模型系统中，不存在绝对意义上的 正确或错误，不应将VV&A活动的结果看做 是一个非对即错的二值变量