Improving M&S capability or maturity in an enterprise level is a difficult problem. The M&S within the enterprise level are very complex and heterogeneous. Assessing the whole capability and maturity of the M&S is difficult to decision makers and practitioners. Various approaches have been studied on the assessment of M&S capability or maturity. We have reviewed the approaches and have categorized them into typical trends. However, there is no approach that is related in the whole capability or maturity of M&S. A Predictive Improving Strategy Base Model (PISBM) is proposed to deal with enhancing the whole capability and maturity. The basic concepts of PISBM are explained conceptually and mathematically. PISBM architecture is formulated and constructed. The procedure to model PISBM is described and an illustrative example is introduced for understanding PISBM modeling. PISBM can be utilized to improve the maturity of M&S processes in a Simulation Based Acquisition (SBA).
The complexity and the heterogeneity of M&S make the cost estimation for the
improvements more sophisticate. PISBM is a dual-use model which is utilized to measure the M&S capability in an enterprise level and estimate the cost of M&S improvement for the level. The cost model based on PISBM is also established and derived. The cost analysis based on PISBM is performed and tested. Test results are confirmed satisfactory to apply PISBM for assessing M&S and estimating the costs for improvement. Consequently, PISBM can be utilized to improve M&S capability and maturity. The cost analysis based on PISBM may be helpful to estimate improving costs.
Many M&S tools have been developed and used to acquire the defense materiel. New M&S tools have been introduced for new technologies and substituted to older M&S tools. The more powerful the computers are fielded, the more enhanced M&S tools are exploited. Generally speaking, the maturity of M&S processes becomes better and better. If the resources to improve M&S capabilities are infinite, the maturity of M&S process will be enhanced easily. However, limited resources make it impossible to improve M&S capabilities with ease. Those who want to improve M&S capabilities in their organization have frequently faced how to assess their M&S capabilities accurately and what to do for improving them efficiently and effectively. Thus, an optimal manner is essential to improving M&S strategically. Improving strategy based on PISBM for a SBA process is proposed. An optimal problem is set up to obtain the optimal improving strategy. Coevolutionary Augmented Lagrangian Method (CEALM) is introduced to solve the problem. The optimal solution to be obtained represents the optimal strategy to upgrade M&S maturity. The results can be proved to verify and validate PISBM and its applications.
본 논문은 전사적 수준의 모델링 및 시뮬레이션 (이하M&S) 성숙도 개선을 위한 예측형 개선 전략 기초모델 (Predictive Improving strategy Base Model,이하 PISBM) 및 그 응용에 대한 내용을 수록하고 있다. PISBM은 M&S의 성숙도를 개선하기 위한 성숙도의 측정과 비용 분석에 같이 사용될 수 있으며, 이에 기초하여 전사적인 M&S 개선 전략을 수립할 수 있다.
전사적인 M&S의 능력 혹은 성숙도를 개선하려는 것은 매우 어려운 일이다. 왜냐하면, 전사적으로 사용되는 M&S가 매우 복잡하고 이질적인 특성을 갖고 있기 때문이다. M&S 능력 이나 성숙도를 측정하려는 노력은 오래 전부터 있어왔다. 다만 대부분의 노력이 하나의 M&S에 대한 능력이나 성숙도 측정을 고려했을 뿐이지 전사적인 M&S 능력 이나 성숙도를 측정하는 것은 보유 M&S의 다양성으로 인해 항상 어려운 일로 취급되어 왔다.
M&S가 보유 자원 또는 업무 프로세스를 의미하고 있으므로 M&S 능력이나 성숙도를 취급할 때 두 가지 다를 다루는 경우는 흔치 않다. 그러나, 본 논문에서는 PISBM을 통하여 M&S의 자원적인 측면과 업무 프로세스적인 측면 모두를 다루고자 한다.
PISBM을 제안하기 전에 그 동안 이루어져 왔던 연구를 살펴보고 특정한 경향을 파악하려 노력하였다. 그 중 정량화되고 체계적인 접근을 시도하고 있는 연구 결과를 응용하여 PISBM을 제안하였고 그 응용 사례를 살펴보았다.
PISBM을 설명하기 위하여 기초 개념을 먼저 설명하였으며, 수식 전개와 전체 구조를 설명하였다. 또한 PISBM의 주요 특성을 수학적인 관점에서 요약하였다. PISBM을 작성하는 방법을 정립하여 제시하였으며, 적용 사례를 통해 쉽게 PISBM을 구축하는 방법을 설명하였다.
PISBM의 기본 결과인 전사적인 M&S의 능력 혹은 성숙도 수준에 대하여 살펴보았으며, 기본 입력의 변경을 통하여 전체 결과의 경향성 분석도 같이 수행하였다. 또한 PISBM의 다른 특성인 비용 효과 결과를 사용하여 비용 분석도 수행하였다.
마지막으로, PISBM에 기초한 능력 혹은 성숙도를 제한된 비용으로 효율적이고 효과적으로 증강시킬 수 있는 개선 전략에 대해 연구하였다. PISBM의 응용은 의사결정자에게 간략하고 쉬운 전략의 채택이 가능함을 알 수 있었다. 이를 통하여 PISBM의 검증을 할 수 있었으며, 유용성과 확장성을 동시에 확인 할 수 있었다
