《基于模型和系统理论的空中优势任务高级自主性设计方法：忠诚僚机案例研究》最新130页

在对抗性空域环境中，决策者间的安全协调至关重要。尽管美国国防部（DoD）将人工智能僚机（AI wingmen）开发列为空战优先事项，但目前缺乏在同一环境中设计人机僚机间安全、整体协调的方法论。本论文提出一种框架，采用系统理论过程分析协调扩展（STPA-Coord）方法，分析并设计空优任务中忠诚僚机（Loyal Wingman）概念的整体协调机制。STPA-Coord是一种基于系统理论的安全与危害分析流程，用于在系统之系统架构中分析与设计决策者间的协调关系。通过该框架，本研究识别出290个损失场景与因果因素，最终提炼出83项适用于忠诚僚机架构的设计考量。

此外，本研究采用基于模型的系统工程（MBSE）方法，运用风险分析与评估建模语言（RAAML）实施STPA-Coord分析。论文建议修改SysML的RAAML指导规范，以优化SysML中STPA文档的生成，并适配STPA的协调扩展特性。研究结果揭示了相较于传统基于文档的方法论，采用基于模型的方法执行STPA-Coord分析的优势，并量化了在SysML中实施STPA-Coord所需的时间成本。

对工程知识的贡献包括：

用于分析并设计忠诚僚机概念安全协调的STPA-Coord框架。已有研究强调空战环境中人机僚机安全协调的重要性（Dantas等，2021；de Lima Filho等，2021；Floyd等，2017；Hobbs等，2022；Li等，2022；Ma等，2020），但设计安全协调的方法论稀缺。本研究的忠诚僚机STPA-Coord框架具备系统无关性，不依赖战术、技术与流程（TTPs），可随对手与环境变化适配不同物理环境。该框架通过抽象化设计保持通用性，使任务工程、软件开发、网络安全等领域的专家均能将其应用于特定领域。据作者所知，这是首个为空战环境中的忠诚僚机设计安全协调的框架。本研究还通过忠诚僚机用例分析验证了该框架的实用性，最终提出83项适用于忠诚僚机架构的设计考量。

2. 基于SysML的RAAML实施STPA-Coord分析的建议。随着STPA与基于模型的系统工程（MBSE）在国防部的普及，工程实践者需要一种有效方法利用SysML（国防部最主流的MBSE建模语言）完成复杂系统的STPA-Coord分析。这些建议符合国防部数字工程战略中关于构建"权威真相源"（Department of Defense, 2018a）的目标，可提升分析效能并减少SysML建模时间，从而为国防部节约成本。

本论文后续结构如下：第二、三章包含基于本研究的待发表成果。第二章提出并描述用于空战人工智能体安全协调设计的STPA-Coord框架。第三章展示通过SysML（而非传统文档方法）实施STPA-Coord的发现，并提出基于RAAML的STPA-Coord分析方法论。第二章回应研究问题1与2，第三章回应问题3与4。第四章总结研究目标、提出未来研究方向，并阐述对学术界与国防部的影响。附录包含第二章未列出的补充STPA-Coord分析结果。