复杂系统脆弱性综合分析方法*

张旺勋，李　群，王维平，李海兵

(国防科技大学 信息系统与管理学院， 湖南 长沙　410073)



复杂系统脆弱性综合分析方法*

张旺勋，李群，王维平，李海兵

(国防科技大学 信息系统与管理学院， 湖南 长沙410073)

摘要：为全面识别复杂系统中的脆弱点，科学评价其脆弱性，针对纯拓扑脆弱性分析方法的不足，在考虑非拓扑因素条件下，提出一种结合复杂网络技术和效能评估技术的复杂系统脆弱性综合分析方法，从拓扑结构和非拓扑因素两方面全面分析复杂系统的脆弱性。以复杂网络的中心性指标为基础，通过广义指标法进行拓扑脆弱性分析；借鉴概率风险评价理论，从易攻性和易坏性两个方面对非拓扑脆弱性进行评价；通过对两者结果的综合得到总的脆弱性分析结果。示例结果表明：拓扑和非拓扑分析的结果有交集但又有所区别，两者密切相关且互为补充，并能共同筛选出复杂系统中的关键环节。较之纯粹的拓扑结构分析，综合分析得到的结果更为全面。

关键词：复杂系统；脆弱性；复杂网络；效能评估；拓扑

脆弱性表示系统容易受到攻击或容易被破坏的趋势，描述系统的不完美性、缺陷性或容易受到破坏的性能；而脆弱点是系统中比较薄弱的、有缺陷的节点或链路，一旦失效将造成严重后果[1-2]。

复杂系统一般由众多子系统和关系链路组成，其中一些关键核心节点或链路即脆弱点一旦失效、发生故障或被攻击，整个系统可能瘫痪。从攻防对抗的角度，军事复杂系统中的脆弱点具有至关重要的军事和战略价值，一般是敌方首选的攻击对象，也是己方防护的要点。……