项目管理-外包方案-样例

气象信息化系统工程高性能计算模式移植优化项目-模式移植和模式优化子系统外包方案气象信息化系统工程高性能计算模式移植优化项目模式移植和模式优化子系统外包方案目录TOC\o"1-4"\h\z\u1 引言 61.1 项目简介 61.2 外包原因 62 项目建设内容 72.1 模式移植子系统 72.1.1 子系统概述 72.1.2 子系统组成 72.1.3 子系统接口 82.1.3.1. 内部接口 82.1.3.2. 外部接口 82.1.4 计算流程设计模块 82.1.4.1. 模块概述 82.1.4.2. 模块组成 82.1.4.3. 工作流分解 82.1.4.4. 资源需求评估 92.1.4.5. 资源配置 92.1.5 数据预处理模块 92.1.5.1. 模块概述 92.1.5.2. 模块组成 92.1.5.3. 计算规模设计 92.1.5.4. 数据收集 92.1.5.5. 数据转换 102.1.5.6. 数据可用性检查 102.1.6 模式编译模块 102.1.6.1. 模块概述 102.1.6.2. 模块组成 102.1.6.3. 编译器优选 102.1.6.4. 编译选项适配 102.1.6.5. 系统文件适配 112.1.7 程序代码修改模块 112.1.7.1. 模块概述 112.1.7.2. 模块组成 112.1.7.3. 程序漏洞修正 112.1.7.4. 语法兼容性修订 112.1.7.5. 计算函数适配性修改 112.1.8 结果验证模块 122.1.8.1. 模块概述 122.1.8.2. 模块组成 122.1.8.3. 数值偏差验证 122.1.8.4. 模拟效果验证 122.1.8.5. 关键要素统计量验证 122.1.9 性能测试模块 122.1.9.1. 模块概述 122.1.9.2. 模块组成 132.1.9.3. 稳定性测试 132.1.9.4. 计算性能测试 132.1.9.5. 可扩展性测试 132.1.10 产品后处理模块 132.1.10.1. 模块概述 132.1.10.2. 模块组成 132.1.10.3. 计算结果检查 142.1.10.4. 预报量筛选 142.1.10.5. 产品制作 142.1.10.6. 产品检查 142.2 模式优化子系统 142.2.1 子系统概述 142.2.2 子系统组成 152.2.3 子系统接口 162.2.3.1. 内部接口 162.2.3.2. 外部接口 162.2.4 性能分析模块 162.2.4.1. 模块概述 162.2.4.2. 模块组成 162.2.4.3. 计算性能分析 162.2.4.4. 通信性能分析 162.2.4.5. I/O性能分析 172.2.5 系统层优化模块 172.2.5.1 模块概述 172.2.5.2 模块组成 172.2.5.3 交换网络配置 172.2.5.4 I/O系统配置 172.2.5.5 系统进程/线程部署 182.2.5.6 环境参数设置 182.2.6 应用层优化模块 182.2.6.1 模块概述 182.2.6.2 模块组成 182.2.6.3 数值算法优化 182.2.6.4 并行方案优化 192.2.6.5 指令级优化 192.2.6.6 OpenMP线程级优化 192.2.6.7 MPI进程通信优化 192.2.6.8 耦合通信优化 192.2.6.9 耦合插值优化 202.2.6.10 数据输入优化 202.2.6.11 数据输出优化 202.2.6.12 负载均衡优化 202.2.6.13 定制优化 202.2.6.14 科学计算库应用 212.2.7 微架构层优化模块 212.2.7.1 模块概述 212.2.7.2 模块组成 212.2.7.3 循环结构优化 212.2.7.4 数据结构优化 212.2.7.5 函数调用优化 212.2.8 结果验证模块 222.2.8.1 模块概述 222.2.8.2 模块组成 222.2.8.3 数值偏差验证 222.2.8.4 模拟效果验证 222.2.8.5 关键要素统计量验证 222.2.9 性能测试模块 232.2.8.6 模块概述 232.2.8.7 模块组成 232.2.8.8 稳定性测试 232.2.8.9 计算性能测试 232.2.8.10 可扩展性测试 232.3 技术性能指标 242.3.1 模式移植子系统 242.3.1.1 模式运行时效结果正确性 242.3.1.2 正确性要求 242.3.1.3 模式稳定性要求 252.3.2 模式优化子系统 252.3.2.1 模式运行时效 252.3.2.2 正确性要求 262.3.2.3 模式稳定性要求 262.4 非功能需求 262.4.1 系统可用性要求 262.4.2 系统安全性要求 272.4.3 模式代码要求 273 项目外包管理要求 273.1 外包进度要求 273.2 外包交付成果 283.3 外包管理要求 284 工作量估算 295 外包金额估算 296 意向外包公司 306.1 外包公司介绍 30

引言项目简介基于项目新建的高性能计算机系统，实现模式在新的高性能计算机系统上的移植并优化模式运行性能，提高运行效率，探索应用新技术，充分挖掘计算潜力，发挥高性能计算机系统的最佳效益，为数值预报模式系统业务和研发提供高效良好的计算支撑环境。高性能计算模式移植优化项目建设内容包括模式移植、模式优化等2部分内容。外包原因具体外包原因如下：1）我方技术人员对模式移植和优化工作缺少相关经验，没有足够的技术储备来实施此工作；2）客户对此部分任务的质量、进度要求高，我方自行研发存在进度风险。综合评估后，自建成本及风险高于外包。

项目建设内容模式移植子系统子系统概述表3.1.1模式移植清单序号业务科研应用名称1全球同化预报系统（CMA-GFS）2中尺度天气数值预报系统（CMA-MESO3KM）3区域台风数值预报系统（CMA-TYM）4全球集合预报系统（CMA-GEPS）5区域集合预报系统（CMA-REPS）6海浪数值预报系统7亚洲沙尘暴数值预报系统（CMA-CUACE-Dust）8化学天气数值预报系统（CMA-CUACE-Haze）9核应急扩散模式10次季节-季节-年际尺度一体化气候模式预测业务系统（CMA-CPS）目前，中国气象局业务科研用数值模式主要包括表3.1.1中所列模式，每个模式又具有存在计算特征差异的不同版本。模式移植子系统主要功能是面对高性能计算系统软硬件多样性和复杂性，为模式发展提供良好的技术支撑，保障其在新的计算系统能够稳定高效的运行与持续发展。子系统组成子系统由多个模块组成，总体上包含计算流程设计、数据预处理、模式编译、代码修改、结果验证、性能测试及产品后处理等模块。其中每一模块由若干功能模块组成。计算流程设计模块包括工作流分解、资源需求评估、资源配置等功能。数据预处理模块包括计算规模设计、数据收集、数据转换、数据可用性检查等功能。模式编译模块包括编译器优选、编译选项适配、系统文件适配等功能。程序代码修改模块包括程序漏洞修正、语法兼容性修订、计算函数适配性修改等功能。结果验证模块包括数值偏差验证、模拟效果验证、关键要素统计量验证等功能。性能测试模块包括稳定性测试、计算性能测试、可扩展性测试等功能。产品后处理模块包括计算结果检查、预报量筛选、产品制作、产品检查等功能。子系统接口内部接口与模式优化子系统的接口：模式移植子系统向模式优化子系统提供移植成功的模式代码及模式数据。外部接口该子系统建立和运行基于高性能计算机系统的软硬件，使模式可以在高性能计算机系统稳定运行并得到合理结果。计算流程设计模块模块概述分解模式计算流程，对各个模块软硬件资源需求进行合理评估，依据新的计算系统特性，为其配置资源。模块组成计算流程设计模块主要由工作流分解、资源需求评估和资源配置等功能组成。工作流分解根据模式计算任务阶段对其工作流程进行划分，包括数据收集、预处理、模式计算、后处理及产品生成等主要部分。资源需求评估根据每个计算部分应用特点及其计算规模，对其运行方式进行评估，对所需处理器资源、内存配置及作业优先级别等系统配置进行评估，对公用存储、专用存储、临时存储、在线存储及近线存储等不同类型和级别的存储资源进行评估。资源配置根据资源需求评估结果，按照最优计算及存储方案为其提供资源。分配适应优先级的计算作业队列、可使用计算资源数量、可提交作业个数，按需分配各类存储资源。确保在满足模式系统需求的同时，使资源使用效益达到最大。数据预处理模块模块概述对模式运行所需数据进行统计，根据需求确定模式计算规模，对所需数据进行收集、转换及可用性检查等工作。模块组成数据预处理模块主要由计算规模设计、数据收集、转换、可用性检查等功能组成。计算规模设计根据模式运行需求，设计其运行所需输入数据的空间分辨率、时间分辨率及时间序列。数据收集根据模式运行需求，对其运行所需初始场、边界场、静态数据等数据进行收集，并按模式运行所需求的存储层次与规则进行存储，根据数据提供方式、时间及频次，建立自动作业，确保数据收集的完备性和实时性。数据转换根据模式运行需求，对收集到的各类数据进行必要的编码、解码、插值、格式转换、拆分或合并等工作，按照模式读入所需数据各物理量场进行排列组合，确保模式可读取正确有效数据。数据可用性检查对转换后的数据进行一致性检查，检查数据表现的准确性、数据包含内容的正确性和完整性、数据记录的可读性以及数据的同一性及规范性。模式编译模块模块概述为模式选择合适的并行环境，编译器，预编译器，设定最优编译选项，确定所需头文件、库文件及其他系统文件。模块组成模式编译模块主要由编译器优选、编译选项适配、系统文件适配等功能组成。编译器优选根据模式编程语言特性，选择与系统硬件适配的功能齐全、性能最优、兼容性好、应用范围广泛的编译器，并进一步选择其最新可稳定运行版本，确定与模式相适应的编译器。编译选项适配根据模式编程语言特性，分析代码兼容性、健壮性，计算精度及性能需求，确定合适的编译选项。系统文件适配根据模式需求及选择的编译器与编译选项确定所需的系统、并行环境及应用程序等所需用到的头文件、库文件及其他文件。确认模式所需各文件版本及其所在位置，并加入系统相应环境变量或模式配置文件中。程序代码修改模块模块概述在移植过程中对模式代码存在的漏洞进行修正，对模式代码与现有系统的不兼容部分进行修订，对所需计算函数进行适配性修改。模块组成程序代码修改模块主要由程序漏洞修复、语法兼容性修订、计算函数适配性修改等功能组成。程序漏洞修正对模式原有代码存在的在原系统具有隐蔽性没有表现出来的问题进行排查、修正，确保模式可正确运行。语法兼容性修订对模式原有代码存在的与新系统不兼容的问题进行修订，提升程序兼容性，使其可同时适应原有系统与新系统。计算函数适配性修改对模式程序在原系统调用的外部计算函数功能及性能需求进行分析，并在新系统为其提供相同版本或替代版本，确保函数可被正确调用、执行，获得与原来一致或相近的效果。结果验证模块模块概述对模式运行结果与原系统结果进行数值偏差的验证、模拟效果是否合理的验证并进行关键要素统计量计算。模块组成结果验证模块由数值偏差验证、模拟效果验证、关键要素统计量验证等功能组成。数值偏差验证对模式计算结果的数值与原系统结果之间进行比较，判断是否存在差异或差异出现的位置、时间及量级，考虑接受程度，分析偏差存在的原因，并考虑相应解决方案，尽量避免或减少差异。模拟效果验证对模式模拟结果与原系统结果进行比较，通过典型要素场空间形势分布观察二者是否存在偏差或偏差存在位置、时间及量级，考虑接受程度，分析偏差存在的原因，并考虑相应解决方案，尽量避免或减少差异。关键要素统计量验证对模式模拟结果与原系统结果中关键要素进行相关系数等统计量的验证。性能测试模块模块概述对移植后的模式运行的稳定性、计算性能和可扩展性进行测试，是否满足需求，是否进行优化。模块组成性能测试模块由稳定性测试、计算性能测试、可扩展性测试等功能组成。稳定性测试模式进行多次运行，测试是否存在内存泄露、测试数据复杂度、进程/线程灵活配置、不同并行规模可正常结束,得到二进制相同的计算结果。模式进行长时间积分，可正常结束，得到合理结果。计算性能测试采用不同编译选项，不同进程/线程配置，不同节点使用方式等多方面对模式计算性能进行测试，判断其是否达到应用需求，从中确定性能瓶颈，可作为进一步优化的基础信息。可扩展性测试模式在新系统节点满负荷，多阶梯测试不同并行规模运行，得到其在新系统的并行可扩展性，获得最佳并行度，对影响可扩展性因素进行分析，可作为进一步优化的基础信息。产品后处理模块模块概述对模式计算结果进行检查，从中筛选出用于产品的预报量，经过处理生成模式产品，并对产品数量及质量进行检查。模块组成产品后处理模块由计算结果检查、预报量筛选、产品制作、产品检查等功能组成。计算结果检查对模式移植后，运行生成的各时次，各种类型及格式的数值计算结果文件的数量、大小、内容进行检查，判断其一致性及完整性，是否可正确读取，模式是否正确运行结束，并按需求输出所需结果文件。预报量筛选从原始模式输出计算结果文件中，按需求提取产品所需预报量时间序列，并结合产品制造接口，进行插值、格式转换及数据拆分、重组等操作。产品制作对提取出的预报变量文件进行数据计算、不同时空分辨率的物理场统计分析求解极值、相关、均方根误差等关键指标与相应指数、采用专业绘图工具完成图形绘制，形成数值型、图片等不同类型预报产品。产品检查对生成产品的数量、质量、大小及内容等进行检查，判断其一致性及完整性，是否可正确读取。并按规定目录存放，按照需求进行产品自动分发，并实施监控，对所占用存储资源进行定时清理。模式优化子系统子系统概述模式优化子系统主要功能是从中国气象局业务科研用数值模式中选择最重要且具有发展前景的模式系统，包括表3.2.1中所列模式，基于模式发展现状并考虑其未来发展规划，对模式进行全方位性能调优。表3.2.2模式优化清单序号业务科研应用名称1全球同化预报系统（CMA-GFS）2中尺度天气数值预报系统（CMA-MESO1KM）3区域台风数值预报系统（CMA-TYM）4全球集合预报系统（CMA-GEPS）5区域集合预报系统（CMA-REPS）6海浪数值预报系统7亚洲沙尘暴数值预报系统（CMA-CUACE-Dust）8化学天气数值预报系统（CMA-CUACE-Haze）9核应急扩散模式10次季节-季节-年际尺度一体化气候模式预测业务系统（CMA-CPS）11高精度可扩展数值天气预报模式（MCV）子系统组成子系统由多个模块组成，总体上包含性能分析、系统层优化、应用层优化、微架构层优化、结果验证、性能测试等模块。其中每一模块由若干功能模块组成。性能分析模块包括计算性能分析、访存性能分析、通信性能分析、I/O性能分析等功能。系统层优化模块包括处理器配置、内存配置、交换网络配置、文件系统配置、系统进程/线程部署、环境参数设置等功能。应用层优化模块包括指令级优化、OpenMP线程级优化、MPI进程通信、耦合技术、数据访问策略、负载均衡调优、科学计算库应用等功能。微架构层优化模块包括循环结构调优、数据结构调优、函数调用调优等功能。结果验证模块包括数值偏差验证、模拟效果验证、关键要素统计量验证等功能。性能测试模块包括稳定性测试、计算性能测试、可扩展性测试等功能。子系统接口内部接口与模式移植子系统的接口：模式优化子系统使用模式移植子系统提供的移植成功的模式代码及模式数据。外部接口该子系统建立和运行基于高性能计算机系统的软硬件，使模式可以在高性能计算机系统稳定、高效运行并得到合理结果。性能分析模块模块概述对模式计算性能、通信性能、I/O性能等进行分析，确定性能瓶颈，为模式优化方案的制定提供基础信息。模块组成性能分析模块由计算性能分析、通信性能分析、I/O性能分析等功能组成。计算性能分析采用性能分析工具或手动插入监控代码，捕捉模式运行过程中的基本计算行为，对程序包含的各函数计算的墙钟时间，函数调用次数及关系等进行统计，确定最耗时的函数及其调用关系，作为进一步优化的参考信息。通信性能分析采用性能分析工具或手动插入监控代码，捕捉模式运行过程中的基本通信行为，对主要通信函数耗时、发送及接收次数、数据量等进行统计，确定热点通信函数，分析通信占比，作为制定通信优化方案参考信息。I/O性能分析通过性能分析工具或手动插入监控代码，捕捉模式运行过程中基本I/O行为，对主要输入、输出数据方式、频次、数据量及数据类型等进行统计，确定其数据访问瓶颈，分析I/O占比，作为制定I/O优化方案参考信息。系统层优化模块模块概述针对模式计算过程表现出的对进程间高速数据交换及数据访问需求，通过系统硬件参数设置与并行环境配置相结合，充分利用系统资源的优势，实现系统层优化。模块组成系统层优化模块由交换网络配置、I/O系统配置、系统进程/线程部署、环境参数设置等功能组成。交换网络配置依据高性能计算网络技术现状、系统配置规模、节点数、单节点计算核心数等设计最优的网络结构及拓扑，使得模式计算过程中进程间点到点或集合通信可在系统层获得最优路径、交换质量与可靠性保障。I/O系统配置依据高性能存储技术现状、存储系统配置规模、管理方式、存储介质、文件系统类型及特性等设计最优的数据存储策略，使模式计算过程中数据串行、并行读写可在系统层获得最优路径、交换质量与可靠性保障。系统进程/线程部署针对不同模式MPI进程通信、OpenMP线程通信或混合并行运行方式与系统硬件配置的适应关系，考虑节点配置及高速互联网络拓扑结构，设定不同进程/线程配置，测试确定最优组合。环境参数设置依据不同操作系统、计算处理器、内存、数据交换网络、存储等硬件及并行环境、编译器、作业管理调度等软件的配置，设定系统环境参数，为模式提供运行环境的优化。应用层优化模块模块概述对模式在指令、线程、进程等不同并行层次，数值算法、并行方案、通信、I/O、多模式耦合技术、负载均衡、科学计算库应用等不同角度对模式整体开展不同粒度的并行优化。模块组成应用层优化模块由数值算法、并行方案、指令级优化、OpenMP线程级优化、MPI进程通信优化、耦合技术、数据访问策略、负载均衡调优、科学计算库应用等功能组成。数值算法优化考虑模式高分辨率，计算稳定性，高精度等发展需求，对主要模式目前所采用的求解器、多维度空间离散化方法，时间积分方法，初始化方法等数值算法进行优化，促进高分辨率模式发展。并行方案优化对应主要模式采用的水平、垂直空间离散方法、网格设计划分方法、时间积分方案及主要物理过程计算实现等特点，对模式动力框架及物理过程计算并行剖分方案进行优化，提高模式并行可扩展性。指令级优化选择模式计算核心段算法，依据不同计算处理器芯片硬件设计、并行环境及编译器，开展不同指令集应用测试、编译器自动向量化、编译指示向量化及手写向量化优化。OpenMP线程级优化选择模式计算核心段算法，依据不同计算芯片、编译器及并行环境，考虑线程创建及同步开销，优化负载均衡、注重局部性，开展编译器自动并行、编译指示并行及手写并行化优化。MPI进程通信优化依据模式并行剖分策略，对通信瓶颈，开展针对性的对点对点通信优化、集合通信优化、异步通信优化，采用通信避免算法对部分算法进行重构，降低全局通信开销。耦合通信优化对多圈层耦合模式耦合过程中的并行通信、异步通信、通信数据量、通信频次、通信负载等功能与性能进行优化，避免通信消息小且多的情况，优化通信负载平衡。耦合插值优化对多圈层耦合模式耦合过程中的通量计算、水平及垂直网格插值、权重管理、可扩展性、易用性等功能与性能进行优化，可灵活配置耦合变量在不同网格间的插值方案，提供适用插值算法。数据输入优化对高分辨率模式采用的输入数据格式进行分析，对现有串行数据输入接口进行重构，实现同步或异步并行化数据读入，实现多进程并发数据访问，并设计实现与计算规模及处理器配置相协调的并行输入方案。数据输出优化对高分辨率模式采用的输出数据格式进行分析，对现有串行数据输出接口进行重构，实现同步或异步并行化数据写出，实现多进程并发数据访问，并设计实现与计算规模及处理器配置相协调的并行输出方案。负载均衡优化分析测试模式内部进程或模式之间并行策略及负载，对由于不同模拟时间、不同计算过程及过程内计算量配置不均衡导致的各进程间出现的计算负载不均衡现象进行调整，对模式计算及数据访问配比进行测试，调整数据访问负载。定制优化充分利用新系统计算资源优势，针对提供的处理器、交换网络、内存等硬件，作业调度管理、并行环境及编译器等软硬件特殊优化方法，对模式进行定制优化，同时考虑模式代码的兼容性和可移植性。科学计算库应用对模式代码采用的计算方法进行分析，选择系统提供的通用计算函数库替换，保障计算精度与模拟效果，并获得更优的计算性能，同时考虑模式代码的兼容性和可移植性。微架构层优化模块模块概述结合不同系统处理器芯片架构、编译器及并行环境，对模式程序语言实现方法进行优化，主要考虑循环结构、数据结构、函数调用等方面。模块组成微架构层优化模块由循环结构、数据结构、函数调用等功能组成。循环结构优化依据模式核心段的算法及其实现方法，选择计算量集中的主要循环结构进行展开、合并、分块等优化改造，使其充分利用流水线技术，保持连续访存，提升计算效率。数据结构优化分析模式算法，根据程序实现语言与编译器版本及特性，采用结构体、指针等高效数据结构对程序代码进行优化，并精简程序代码，优化内存使用，提升计算效率。函数调用优化对模式核心计算过程热点函数调用出现的位置、调用路径、调用频次、函数体规模、实现功能等进行分析，采用算法改造减少函数调用次数、内联等技术进行优化。结果验证模块模块概述对模式优化后的运行结果与原结果进行数值偏差的验证、模拟效果是否合理的验证并进行关键要素统计量计算。模块组成结果验证模块由数值偏差验证、模拟效果验证、关键要素统计量验证等功能组成。数值偏差验证对模式优化后的计算结果的数值与原结果之间进行比较，判断是否存在差异或差异出现的位置、时间及量级，考虑接受程度，分析偏差存在的原因，并考虑相应解决方案，尽量避免或减少差异。模拟效果验证对模式优化后的模拟结果与原结果进行比较，通过典型要素场空间形势分布观察二者是否存在偏差或偏差存在位置、时间及量级，考虑接受程度，分析偏差存在的原因，并考虑相应解决方案，尽量避免或减少差异。关键要素统计量验证对模式优化后的模拟结果与原结果中关键要素进行相关系数等统计量的验证。性能测试模块模块概述对优化后的模式运行的稳定性、计算性能和可扩展性进行测试，是否满足需求，是否进一步优化。模块组成性能测试模块由稳定性测试、计算性能测试、可扩展性测试等功能组成。稳定性测试模式进行多次运行，测试是否存在内存泄露、测试数据复杂度、进程/线程灵活配置、不同并行规模可正常结束,得到二进制相同的计算结果。模式进行长时间积分，可正常结束，得到合理结果。计算性能测试采用不同编译选项，不同进程/线程配置，不同节点使用方式等多方面对模式计算性能进行测试，判断其是否达到应用需求，从中确定性能瓶颈，可作为进一步优化的基础信息。可扩展性测试模式在新系统节点满负荷，多阶梯测试不同并行规模运行，得到其在新系统的并行可扩展性，获得最佳并行度，对影响可扩展性因素进行分析，可作为进一步优化的基础信息。技术性能指标模式移植子系统模式运行时效结果正确性业务模式在新系统上运行需要保证业务当前运行时效要求。表4.1.1模式运行时效要求序号业务应用名称运行时效★1全球同化预报系统（CMA-GFS）80分钟/12800核★2中尺度天气数值预报系统（CMA-MESO3KM）170分钟/4096核3区域台风数值预报系统（CMA-TYM）80分钟/4096核4全球集合预报系统（CMA-GEPS）180分钟/1024核5区域集合预报系统（CMA-REPS）160分钟/1024核6海浪数值预报系统25分钟/128核7亚洲沙尘暴数值预报系统（CMA-CUACE-Dust）26分钟/128核8化学天气数值预报系统（CMA-CUACE-Haze）260分钟/1280核9核应急扩散模式30分钟/128核★10次季节-季节-年际尺度一体化气候模式预测业务系统（CMA-CPS）次季节：4个样本各12小时/697核季节：21个样本各48小时/697核正确性要求表4.1.2模式运行正确性要求序号业务科研应用名称分辨率正确性考核指标★1全球同化预报系统（CMA-GFS）12.5KM冬夏两个季节的连续同化预报试验，10天预报北半球500hPa高度场的ACC与现有派-曙光误差小于3%★2中尺度天气数值预报系统（CMA-MESO3KM）3KM夏季的同化预报试验，2天预报降水评分与现有派-曙光误差小于3%3区域台风数值预报系统（CMA-TYM）9KM夏季的同化预报试验，5天预报台风路径与强度评分与现有派-曙光误差小于3%4全球集合预报系统（CMA-GEPS）50KM31成员冬夏两个季节的预报试验，10天预报北半球500hPa高度场集合平均的ACC与现有派-曙光误差小于3%5区域集合预报系统（CMA-REPS）10KM15成员夏季的预报试验，2天预报集合平均的降水评分与现有派-曙光误差小于3%★6次季节-季节-年际尺度一体化气候模式预测业务系统（CMA-CPS）年平均降水分布、表面温度分布、海表温度分布和北半球海冰密集度分布同基准值相对误差绝对值<5%模式稳定性要求★全球同化预报系统（CMA-GFS）12.5KM分辨率下冬夏两个季节的连续同化预报试验，稳定性大于98%。★中尺度天气数值预报系统（CMA-MESO）3KM分辨率下夏季的同化预报试验，稳定性大于98%。模式优化子系统模式运行时效表4.2.2模式优化后运行时效序号应用名称主模式运行时间★1全球同化预报系统（CMA-GFS）相同计算规模下，优化后的主模式运行时间相较在派-曙光系统上减少30%以上★2中尺度天气数值预报系统（CMA-MESO1KM）3区域台风数值预报系统（CMA-TYM）4全球集合预报系统（CMA-GEPS）5区域集合预报系统（CMA-REPS）★6次季节-季节-年际尺度一体化气候模式预测业务系统（CMA-CPS）★7高精度可扩展数值天气预报模式（MCV）正确性要求表4.2.2模式运行正确性要求序号业务科研应用名称分辨率正确性考核指标★1全球同化预报系统（CMA-GFS）12.5KM冬夏两个季节的连续同化预报试验，10天预报北半球500hPa高度场的ACC与现有派-曙光误差小于3%★2中尺度天气数值预报系统（CMA-MESO1KM）1KM夏季的同化预报试验，2天预报降水评分与现有派-曙光误差小于3%3区域台风数值预报系统（CMA-TYM）9KM夏季的同化预报试验，5天预报台风路径与强度评分与现有派-曙光误差小于3%★4次季节-季节-年际尺度一体化气候模式预测业务系统（CMA-CPS）年平均降水分布、表面温度分布、海表温度分布和北半球海冰密集度分布同基准值相对误差绝对值<5%模式稳定性要求★全球同化预报系统（CM