基于复杂网络的指挥信息系统拓扑模型研究

面对指挥信息系统日益呈现出的复杂性和网络化结构特点,提出基于复杂网络的研究思路,通过将三维立体结构映射到二维平面连接的方式,构建出指挥信息系统拓扑模型.然后通过实体数值分析的方法,验证了小世界和无尺度特性的存在,并展望了其网络化特征的应用前景,为将复杂网络成果运用到未来系统建设中去提供了积极的理论启示和参考价值.     

信息系统“功能任务网络”中位置及关系特征对企业信息系统使用的影响研究

企业信息系统中用户的表现不仅依赖于自身,还会受到社会环境的影响.本文以某船舶修造船企业4年信息化应用的二手数据为样本,运用社会网络分析方法,刻画信息系统用户因相同的功能使用而建立联系的功能任务网络,并用中心性和结构洞两类指标衡量该网络环境中的位置特征和关系特征,实证检验他们对信息系统使用的影响.研究结果表明,该网络的位置特征、关系特征对信息系统使用情况均有正向影响,研究还发现位置特征的影响程度与关系特征的交互会正向影响信息系统使用,这意味着高影响力的用户所占用的结构洞,往往更能充分发挥其衔接和促进信息系统使用的作用.本研究对解释信息系统中用户的差异化使用有一定的理论贡献.文章最后给出了相应的信息化管理启示.     

基于复杂网络的作战网络模型抗毁性研究

在构建作战网络模型的基础上,采用复杂网络理论对该网络模型进行抗毁性研究。通过网络模型中作战环数量的变化,分析了网络模型的鲁棒性和脆弱性。以舰艇编队作战网络为例进行仿真实验,通过对各类边进行模拟攻击,得出了各类边数量与作战环数量的定量关系,实验结果表明决策器之间的连接对作战网络的抗毁性最为敏感。     

基于分级网络的供求系统防护资源分配方法

供求系统防护资源分配问题旨在制定合理的防护策略,以减小外界破坏带来的损失。对于基于中位模型的供求系统来说,一类经典的防护资源分配方法是建立并求解双层规划模型,进而得到防护策略。双层主从规划问题是个典型的NP难解问题,因此这类方法不易有效地对大规模案例进行求解。通过分析供求网络运行机制,发现导致防护资源分配问题求解困难的关键因素是再分配环节。故基于该环节建立了供求系统的分级网络框架,在该框架下提出一种防护资源分配方法。实验证明,该方法能够给出合理的防护资源分配策略,且与传统方法相比耗时显著缩短。     

多层次复杂系统的资源优化配置方法

数据包络分析(data envelopment analysis,DEA)是一种重要的效率评价方法,特别适合复杂系统的评价问题.但由于复杂系统指标体系的复杂性使得DEA方法在评价复杂系统效率问题时也遇到了一些无法回避的困难,主要表现在评价结果过于强调次要指标的作用、常常出现多数单元有效、对投影的要求过于苛刻、指标集成后无法找到针对原始指标的改进信息等.为了解决上述问题,给出了一种用于复杂系统评价的数据包络分析模型,并对相应的DEA有效性含义、模型性质以及模型的求解方法等进行了探讨.通过实例比较可以看出,本文方法不仅具有传统DEA方法的优点,而且还很好地克服了上述缺点.     

复杂供应链网络中的不确定性分析

针对供应链网络的复杂性和其内外部环境的不确定性，根据复杂网络理论对供应链网络进行了诠释，利用分形理论构造了一个可能的供应链网络，阐述了供应链网络在具备一般复杂网络特点的同时也具有小世界、无标度网络的大多数特性。同时。对供应链复杂网络中存在的各种不确定性进行了讨论，分析了供应链中不确定性的传播机制与控制方法。研究表明：缩短交货提前期，加强信息交流能有效地提高核心企业应对不确定性的能力，对控制企业不确定性的发生具有重要的作用。     

基于网络安全保险的信息系统安全投资激励机制

网络互联环境下企业被黑客入侵的概率受其自身信息系统安全水平和整个网络安全水平的共同影响.通过研究企业非合作博弈下的个体最优选择的均衡结果和合作下的社会最优投资选择,发现非合作企业在信息系统安全投资时会忽略其他企业的边际外部成本或收益,这种负外部性特征会导致企业自我防御投资额低于社会最优投资水平,从而影响社会福利最大化的实现.为解决这种非合作下的安全投资不足问题,根据网络安全保险设计了一种信息系统安全投资激励机制.结果表明,适当的保险免赔额可以在一定程度上将这种负外部性内部化,进而改善了企业安全水平,并有效提高了社会福利.     

复杂制造协同物流网络资源规划的不确定性控制优化

复杂制造协同物流网络作为动态开放系统,其资源规划决策易受网络中随机不确定性因素影响而出现刚性敏感和稳定失效现象,此问题属于参数状态和概率分布均未知的完全不确定型问题.针对这种问题, 提出了带鲁棒控制约束的期望值模型, 并借助蒙特卡罗方法对资源规划决策中相关参数进行了不确定性仿真. 算例结果表明,与不添加鲁棒约束的优化模型相比, 该模型方法能有效控制不确定性因素的负影响, 增加资源规划决策的稳定性和连续性,为解决完全不确定型问题提供了新视角.     

基于BP网络和序优化方法的火控攻击方案寻优

火控攻击方案寻优是一个基于仿真的优化问题,针对传统优化方法计算量大而且耗时多的不足,运用序优化理论通过排序比较和目标软化等思想来缩小搜索空间、提高搜索效率。首先建立了以导弹目标截获概率为效能指标的方案评估精确模型,然后用拟合后的基于误差反向传播（back propagation, BP）算法的神经网络作为粗糙评估模型,最后运用序优化搜寻达到一定目标截获概率的较优火控攻击方案。算例分析表明,序优化方法能在确保以足够高的概率寻得足够好方案的同时,有效提高搜索效率。     

某酸浸冶炼生产物理信息系统的复杂网络特征

以一个实际镍钴酸浸冶炼工业过程为对象,将工艺装置、阀门、检测仪表、执行机构、控制系统抽象成网络的节点,将物流管道、通信线路抽象成网络的边,进而形成复杂信息物理系统网络。通过统计分析,首次发现该生产系统网络的拓扑结构具备复杂网络的典型特征,即无标度特性和小世界特性,同时具有分层结构。最后,通过分析推测其它复杂流程生产信息物理系统所形成的网络也具备类似特征。     

基于复杂网络的作战体系网络建模与优化研究

作战体系是研究信息化战争体系建模和体系对抗的基础,分析了信息化条件下作战体系的网络特性与形成机理,从静态隶属连接和动态交互连接出发建立了反映真实作战体系特性的网络描述模型,以增加网络收益和减小网络成本为优化目标,提出了一种作战体系网络连接优化控制方法,对比仿真分析了网络结构和动态特性对作战体系整体效能的影响规律,仿真结果验证了网络模型和优化方法的有效性,可为作战体系建模深入研究和体系结构整体优化提供理论指导。     

基于多Agent的可控网络安全系统研究

移动安全Agent扫描各客户主机的漏洞,采集记录异常活动的审计日志,实现事前和事后的安全保障,但移动Agent自身的通信和迁移的安全性同样重要.首先结合硬件特征属性密钥和用户信息,实现基于Agent技术的多因素认证系统,在认证基础上,利用非对称加密技术和密钥管理,保障Agent通信和迁移的安全性.Agent作为软件,容易受到外部破坏,采用检测代理,通过Agent的协作,利用地址解析协议对网内节点的扫描,将广域网扫描机制转化为简单易行的内网扫描,从而保障客户主机中认证Agent的部署可靠性.实验结果表明,该系统效率高,可扩展性、通用性好.     

不完全信息条件下可生存网络存储系统方案优选研究

提出了一种不完全信息条件下的可生存网络存储系统方案优选模型.该模型基于可生存性指标构建了证据源,给出了存在空缺值的决策评估矩阵,针对传统方法无法处理不完全信息情况,提出了基于DS证据理论的方案评估方法;同时,为了处理决策评估矩阵中以不同形式描述的取值情况,给出了点值、区间值、模糊值等取值形式的隶属度函数,采用了基于信任区间的多属性决策规则,以获得方案优劣排序结果.最后,通过网络存储系统方案优选实例证明了该模型具备处理不完全信息能力,方法有效合理.     

分布式实时系统的低能耗资源分配方法研究

针对基于动态电压调整技术的调度算法在任务切换时大幅度的频率调整给系统带来较多的额外能耗这一问题,提出了一种均匀化任务利用率的启发式资源分配方法。该方法选用时间Petri网对分布式实时系统建模,并根据时间Petri网状态空间的变化规律,简化系统状态空间的生成过程,提高了资源分配算法的实现效率。实验表明,上述方法能够降低目标系统频率调整带来的系统能耗开销。     

基于信息增量的多被动传感器资源分配算法

针对多被动传感器多目标跟踪中的传感器资源分配问题进行研究。讨论了多被动传感器跟踪误差的克拉美-罗下限,在此基础上分析了多被动传感器系统跟踪误差的几何分布。为解决多目标跟踪中的传感器资源分配问题,通过先验信息熵与后验信息熵之间的差值获得信息增量;在此基础上针对多被动传感器系统的特点构建最优化分配模型,将被动传感器组合在不同时刻动态地分配给不同目标。仿真实验表明,与不考虑资源分配的固定跟踪模式相比,该方法能够高效合理地利用有限资源,并且使多被动传感器多目标跟踪系统的整体跟踪性能得到提高。     

超密集网络中基于聚类的资源分配方案

超密集网络(ultra-dense network, UDN)中,毫微微基站(femto-cell base station, FBS)的密集和随机部署会导致严重的小区间干扰。为了减轻干扰、保障用户服务质量(quality of service, QoS),提出了一种UDN中基于聚类的资源分配方案。首先,设计了一种基于加权密度的改进K-means聚类算法,将FBS动态划分为不同的簇。然后,以最大化UDN系统吞吐量为目标提出了一种两阶段时频资源分配方案:第一阶段,每个聚类内使用贪婪算法执行时频资源块的分配;第二阶段,利用资源补偿分配算法分配剩余的资源块,在考虑用户公平性的同时保证用户QoS。仿真结果表明,本文提出的资源分配方案能够有效提升系统吞吐量,同时保证用户QoS和公平性。     

以系统工程的思想开发信息安全产品标准

信息安全产品标准的开发涉及到确定威胁、确定组织安全策略和假设、确定安全目的、标识安全功能要求、选择评估保证级别(evaluationassurancelevel,EAL)、验证一致性和完备性等方面,需要对产品进行复杂性分析,熟悉产品使用环境以及产品可能面临的威胁,因此开发信息安全产品标准的过程可视为一个系统安全工程.提出采用系统工程的思想,依据系统安全工程能力成熟模型(systems security engineering capability maturity model,SSE-CMM)提出的一套成熟的工程过程来指导信息安全产品标准的开发,以提高产品标准开发过程的可预见性,提高所开发的产品标准的质量,确保目标与实际结果的一致性.     

基于多目标物资调配优化模型的复杂应急系统并行计算方法

为了解决大规模的应急系统中的物资调配的问题,以时间性,效率性为优化目标,建立了模糊目标集数学模型,给出了单事故点的优化算法;并提出了一个以应急事故点为中心对救援点进行聚类划分的方法,将复杂多事故点应急调配的问题分解为单事故点来计算,把任务分配到不同处理器中并行执行.实验结果表明,基于多目标优化模型的并行算法大大地提高了应急调配解算速度,能为决策者提供更有效、快速、智能的服务.     

基于Maxmin公平的风险控制资源比例分摊方法

在项目风险管理实践中,如何将风险控制资源适当地分摊给各风险因素是一个重要议题.在风险控制资源总量有限的情况下,合理地分配风险控制资源将有助于提高风险控制效果,提高资源利用效率.考虑到比例分摊是一种在实践中被广泛采用的分摊方法,其直观的分摊原理更容易被决策者所理解和接受,因此引入比例分摊思想研究该问题.首先推导出项目风险控制资源分摊集的数学表达式,进而定义各定义风险因素的分摊效用函数,在此基础上以分摊效用值满足Maxmin公平为目标,构建风险控制资源分摊模型并给出相应的分摊算法.该模型被应用到软件项目开发实例中,结果表明该方法能够实现对风险控制资源的合理分摊,可以为项目经理提供有效的决策支持.