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基于任务能力的指挥信息系统超网络弹性度量

指挥与控制学报 2017年第2期3卷 137-143页

作者：崔琼李建华冉淏丹南明莉空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077 西安通信学院陕西西安710106

弹性是指挥信息系统应对不确定性风险的重要属性,针对指挥信息系统弹性提出一种度量方法.首先界定了指挥信息系统弹性的概念,然后基于拓扑结构分析,建立了指挥信息系统超网络模型,并基于概率攻击和弹性策略,提出基于任务能力的指挥信息... 详细信息

弹性是指挥信息系统应对不确定性风险的重要属性,针对指挥信息系统弹性提出一种度量方法.首先界定了指挥信息系统弹性的概念,然后基于拓扑结构分析,建立了指挥信息系统超网络模型,并基于概率攻击和弹性策略,提出基于任务能力的指挥信息系统超网络弹性度量方法.最后以某区域防空指挥信息系统为例,度量系统在不同攻击方式和恢复策略下的弹性,并提出有针对性的弹性增强措施,为进一步优化和提高指挥信息系统弹性奠定基础.

关键词：弹性度量指挥信息系统任务能力超网络

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一种新型军事装备系统弹性混合度量方法

军事运筹与系统工程 2021年第1期35卷 51-56页

作者：杨博帆张琳张搏空军工程大学防空反导学院陕西西安710051 中国人民解放军94221部队山东日照276800

军事装备系统弹性反映了军事装备在遭受故障或攻击情况下,系统能够适应和吸收扰动,并使其性能得以恢复的能力,能够用于衡量在强对抗环境中军事装备性能的发挥情况。在研究军事装备系统故障率、故障修复率、故障修复时间、系统性能降级... 详细信息

军事装备系统弹性反映了军事装备在遭受故障或攻击情况下,系统能够适应和吸收扰动,并使其性能得以恢复的能力,能够用于衡量在强对抗环境中军事装备性能的发挥情况。在研究军事装备系统故障率、故障修复率、故障修复时间、系统性能降级程度等基础上,结合军事装备系统的特殊性,给出了军事装备系统弹性的定义。分析确定型度量和概率型度量的优缺点,结合军事装备系统自身特点和对构成系统弹性各组成部分的重要性分析,给出了一种混合型弹性度量方法。对某军事装备系统案例进行了弹性建模,并对相关弹性参数进行了灵敏度分析,给出了军事装备系统在遂行任务中如何更好地应对强对抗环境的解决建议。

关键词：系统弹性弹性度量可靠性健壮性恢复性

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基于维修性的弹性系统网络建模与分析研究

基于维修性的弹性系统网络建模与分析研究

作者：崔骁松江苏科技大学

学位级别：硕士

弹性指的是系统从破坏或创伤事件中恢复并返回到以前或正常工作的能力。弹性被认为是系统的一种内在能力和固有属性。弹性系统通过提高在中断期间吸收损伤传播的能力,降低了损坏或失败的可能性。要想减少诸如社会和经济影响等后果,应加... 详细信息

弹性指的是系统从破坏或创伤事件中恢复并返回到以前或正常工作的能力。弹性被认为是系统的一种内在能力和固有属性。弹性系统通过提高在中断期间吸收损伤传播的能力,降低了损坏或失败的可能性。要想减少诸如社会和经济影响等后果,应加强对中断的适应,以便系统及时恢复。随着生态、工程、经济等各种领域中弹性的不断应用和扩展,近年来弹性在学术领域得到了更广泛的理解。弹性工程可以被视为系统安全工程的延伸,弹性工程系统一直被提倡作为一种新的安全管理范例,也受到越来越多的关注和应用。综合来说,对弹性的研究存在以下几个方面的不足。第一,研究深度不够,大多数停留在表面分析,比如弹性的度量问题,大多数文献使用定性评估方法来评估系统弹性,这种评估方法较为抽象,并没有定量评估方法直观易懂。第二,在弹性系统的网络建模与分析上也存在一定困难,并且很少有文献将维修策略的考虑纳入系统的弹性恢复和弹性评估中,也缺乏相应维修策略的制定与分析以及相对应的实例应用。第三,在涉及弹性恢复的维修策略制定方面,也缺乏对一般情况和紧急情况的分类讨论情况。第四,现有系统恢复策略中算法的适应值函数设置很少涉及到任务重要度信息,在时间和备件方面的约束也相对较少。这样难以模拟出有限时间内的抢修和紧急抢修的实际情况,所以也难以得到相对应的抢修和紧急系统弹性恢复策略。针对以上情况,本文首先总结出弹性的定义以及度量标准,包括定性度量以及定量度量方法。在弹性系统网络的建模中加入相对应的基础信息,对弹性恢复策略的制定分为一般情况和紧急情况进行分类讨论。对遗传算法中的祖先种群的产生方面进行改进,根据优先度模型和轮盘赌策略产生一半的初始个体。使用改进的遗传算法进行维修策略的制定。在一般情况中,将经济费用作为优化目标,考虑分组维修模式,将遗传算法用于求解经济费用最低的弹性恢复策略。在紧急情况中,将任务重要度作为优化目标,将改进的遗传算法用于求解系统在有限时间内,考虑分组并行维修和优先恢复关键重要功能的弹性恢复策略,将任务重要度、时间、备件以及分组并行维修因素纳入系统弹性的研究范围内,进行深入的系统弹性分析研究。最后进行系统弹性的定量评估,并且将此弹性恢复策略与普通恢复策略进行对比分析,体现出此维修策略以及此系统弹性能力的优良。

关键词：弹性度量任务重要度遗传算法维修恢复策略

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基于攻击毁伤的网络弹性建模和恢复

基于攻击毁伤的网络弹性建模和恢复

作者：孙晨旭江苏科技大学

学位级别：硕士

随着系统安全性和可靠性工程的发展,弹性这一概念应运而生。纵观弹性研究相关的文献,我们发现各领域、学科对弹性定义均有不同,相应的弹性度量方法也各有特点。论文对前人的工作进一步总结,认为对弹性的定义主要包括两点:干扰事件对系... 详细信息

随着系统安全性和可靠性工程的发展,弹性这一概念应运而生。纵观弹性研究相关的文献,我们发现各领域、学科对弹性定义均有不同,相应的弹性度量方法也各有特点。论文对前人的工作进一步总结,认为对弹性的定义主要包括两点:干扰事件对系统网络的影响和干扰后网络的恢复能力,并在此基础上对网络弹性恢复展开研究。目前,大多文献对网络弹性恢复的研究很少考虑干扰事件对网络造成的破坏效果,这种未能结合干扰事件破坏特性的恢复研究很难有效地提高网络弹性,因其无法判断网络毁伤情况可能会造成资源和时间的不合理分配,而恢复策略是在网络毁伤的基础上展开研究并制定的,因此论文对网络从干扰触发至恢复策略执行的完整过程进行弹性研究,具有一定的理论价值和实际意义。鉴于此,论文选用物理爆炸攻击建立毁伤网络模型,并对网络模型参数进行定义,特别是节点防护系数和节点任务重要度。首先,基于商弹性度量模型建立弹性恢复策略,网络性能指标用任务重要度衡量。进一步地,在对经典商弹性度量模型研究的基础上,将网络恢复时间这一参数考虑其中,论文提出一种综合考虑节点任务重要度和恢复时间的改进弹性度量模型,并基于改进弹性度量模型建立相应的弹性恢复策略。在对弹性恢复问题的求解上,论文针对遗传算法和多染色体遗传算法存在初始种群随机性过强、易早熟、解质量差的缺点,将贪婪算法与遗传算法相结合提出一种改进的遗传算法运用到弹性恢复策略中。改进遗传算法的部分初始种群由贪婪算法生成,并在已有进化算子基础上设计出组内首首变异算子,分别使用改进的遗传算法、遗传算法和多染色体遗传算法对提出的两种恢复策略进行求解,并比较解结果。最后,论文通过提出一种优劣度指标对两种恢复策略评估,以比较恢复策略的优劣。仿真结果表明,两种策略下改进的遗传算法运行多次的解与其他两种算法相比都更优,并且该算法的方差较小,这说明改进的遗传算法具有更优的全局解和较强的稳定性,也进一步证明了改进遗传算法求解的恢复策略下网络的弹性能力更好。此外,在改进遗传算法的基础上对两种恢复策略进行比较,基于改进度量模型的恢复策略的优劣度达到0.86,相比基于商模型的恢复策略提升16.2%,可见基于改进度量模型的恢复策略下网络性能的恢复效率更快、弹性值更好。

关键词：弹性度量节点防护系数爆炸攻击恢复策略改进遗传算法

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基于节点重要度的作战装备系统弹性恢复策略

装甲兵学报 2022年第4期 69-74页

作者：孟乐张琳孟宪良王振洋张搏空军工程大学陕西西安710051 陆军第76集团军青海西宁810000 西部战区空军新疆乌鲁木齐830000

针对意外干扰情况下复杂作战装备系统性能恢复策略制定问题,分析了作战装备系统的弹性度量和节点装备的重要度,构建了系统的弹性恢复策略。以某作战装备系统为例,对提出的方法进行仿真,结果表明:基于节点重要度的恢复策略对系统的性能... 详细信息

针对意外干扰情况下复杂作战装备系统性能恢复策略制定问题,分析了作战装备系统的弹性度量和节点装备的重要度,构建了系统的弹性恢复策略。以某作战装备系统为例,对提出的方法进行仿真,结果表明:基于节点重要度的恢复策略对系统的性能恢复速率和弹性恢复能力具有显著影响。

关键词：作战装备系统节点重要度弹性恢复策略弹性度量