考虑节点相依关系的装备保障网络演化模型

随着装备保障体系由传统层级式、树状结构向复杂的网络化结构不断演化,原有的研究方法和演化规律已经不能很好地解决遇到的多网络演化问题。基于不同子网络节点之间的相依关系,将相依网络理论应用到装备保障网络的演化分析过程中。分析装备保障体系的网络化特征,结合装备保障网络中节点的异质性、维修网络和储存与供应网络之间业务、信息等交互关系的存在,建立基于相依网络理论的装备维修和储存与供应保障网络演化模型,并结合最大连通子图和网络保障效率定义网络鲁棒性度量指标。在网络演化模型中,根据装备保障机制确定模型演化规则与演化步骤,定义网络相依比例参数F（表征具有交互关系的维修节点和储存与供应节点所占比例）和相依冗余度参数K（表征具有相依关系的保障节点之间数量对应关系）。通过仿真分析二者对网络鲁棒性的影响。演化仿真结果表明：通过控制维修节点和储存与供应节点之间交互节点比例F及相依冗余度K,能够在一定范围内提高保障网络的鲁棒性及其整体保障效能。     

基于多维关系复杂网络的装备重要度评估方法

针对现有装备重要度评估方法,考虑装备体系结构关系单一的问题,设计一种基于多维关系复杂网络的装备重要度评估方法。全面考虑装备之间的指挥控制关系、空间关系和协同关系,建立基于复杂网络的装备体系结构模型,在充分分析不同关系网络特征的基础上,选取合适的特征参数,构建节点重要度评估指标。综合考虑节点结构重要度和属性重要度,采用改进层次分析法进行节点重要度综合评估。通过一个具体算例,验证了该方法的合理性和有效性。     

基于复杂网络理论的装备保障体系演化模型

装备保障体系结构对体系的效能与适应性等起决定作用,演化模型是构建装备保障体系结构的一项关键技术。针对装备保障体系中实体的异质性和保障任务需求影响体系演化的问题,提出一种改进的基于多元加权网络的装备保障体系演化模型。分析装备保障体系的网络特性,引入复杂网络理论构建装备保障体系初始加权网络模型,并提出网络评价指标,在此基础上提出网络演化规则与改进演化模型。在加权网络模型中,将保障任务需求抽象为网络节点之一,通过四元组刻画其不确定性,并用适应度指标将其与体系结构联系起来;通过节点类型、保障能力等刻画保障实体的异质性,并作为演化过程的主要因素。仿真实验结果表明：所提模型能够确定保障任务对演化过程的影响,并可改善体系结构对任务的适应性,且可在一定范围内增强体系效能。     

考虑双层耦合复杂网络的装备重要度评估方法

针对现有装备重要度评估方法忽略装备功能结构特征及装备属性影响的问题,提出了一种考虑双层耦合复杂网络的装备重要度评估方法。在分析装备重要度评估指标体系的基础上,全面考虑装备之间的空间关系以及装备功能之间的指挥控制、协同关系,构建了装备体系结构双层耦合复杂网络模型;结合网络结构特征确定了节点重要度评估方法,综合考虑装备节点重要度及属性重要度,通过改进群层次分析法确定耦合强度并进行装备重要度综合评估。通过算例验证了该评估方法的有效性及合理性。     

基于复杂网络的装备保障体系协同保障模型研究

针对复杂网络相继故障（也称雪崩）一旦发生对网络的稳定性具有极强破坏力这一问题,在分析装备保障网络及保障特性的基础上,基于复杂网络理论建立了符合装备保障特性的相继故障模型;结合我军相关协同保障规则,建立了旨在降低相继故障影响、增强保障网络稳定性的协同保障模型;对建立的军级装备保障体系协同保障模型,给出了其在不完全信息条件下遭受攻击的仿真实验分析。仿真实验结果表明,协同保障能够对重要节点提供重点支援和保护,经协同保障后修复的节点与网络中度值较高的节点具有同等的重要性,对二者进行重点保护能够有效地避免大规模相继故障的发生。     

基于最大效能通路的核心装备保障网络构建方法

为了避免网络效益内部的内耗摩擦,通过协同机制产生协同力逐步提升核心装备保障网络的保障能力;在核心装备保障协同度的基础上,将核心装备保障的协同效应进行分析量化,提出基于最大效能通路的核心装备保障网络,采用寻找核心装备保障最大效能通路法确定保障网络的最大效能;该方法可以为进行协同性的核心装备保障效能分析提供建模思路。     

舰艇装备保障网络的抗毁性分析

舰艇装备保障是海军后勤保障工作的重要环节,科学构建保障网络是提高保障效率的前提和基础;深入开展舰艇保障网络研究,对提高装备保障工作效益具有重要意义;针对保障网络节点繁多、线路交错的特点,分析了保障网络的复杂特性,构建基于复杂网络理论的保障网络模型,设计保障网络的拓扑特征参数,研究了保障网络的抗毁性;理论分析和实验结果表明：遭到随机攻击时保障网络的抗毁性要大于选择性攻击,节点被攻击时保障网络的抗毁性小于边被攻击;处于保障流程末端的码头之间有更多的互连路径对整个网络的抗毁性也有较高的贡献。     

一种复杂加权网络节点重要度评估方法

为了评估复杂加权网络节点重要度,定义了加权网络节点重要度贡献矩阵和节点重要度评价矩阵,提出了利用重要度评价矩阵评估复杂加权网络节点重要度的方法。该方法综合考虑了节点度值、网络边权、节点效率和相邻节点的重要度贡献。用节点度值、效率值和网络边权来表征相邻节点的重要度贡献。其优化算法的时间复杂度可以达到O(n2)。仿真分析表明该算法可行有效。     

节点收缩和分解对节点加权复杂网络效能影响评价

针对复杂网络中无权网络不能解决节点之间相互作用的强度和连边的多样性、差异性等问题,对加权复杂网络中节点收缩和分解其影响进行研究。通过构建节点加权复杂网络模型,定义了网络服务效能和抗毁性能评价指标,分析了其效能评价指标,对网络中加权节点的收缩与分解过程进行形式化描述,在此基础上提出了节点收缩和分解实现算法和网络效能评价方法,并以典型的装备保障网络为例,对该评价方法的有效性和可行性进行了验证。实践分析表明:1)网络节点收缩可有效提高网络的服务效率,但抗毁性下降,节点分解则与之相反;2)网络中负载分布的均匀性与收缩和分解节点的网络拓扑位置及节点的负载情况有很重要的关系。     

基于三角结构的空间信息网络节点重要度评估方法

针对复杂网络中节点重要度的度量问题,提出一种社团介数与三角形结构结合的节点重要度评估模型。 同时考虑节点度、节点的位置信息和网络的社团结构,在多个空间信息网络模型上进行实验,验证了提出模型的有 效性。结果表明：相对于其他指标,该模型在空间信息网络上能更加精确地度量节点的影响力。     

基于局部稳定性测度的战术移动自组织网络拓扑优化抗干扰技术研究

针对MANET组网模式下的战术无线通信网络,节点可灵活自组,通信方式多样化,但经多跳转发的传输链路易受干扰影响而导致整体路径失效,受干扰威胁较大的问题,除采用一系列物理链路级传统抗干扰手段外,还应通过控制和优化拓扑结构,提高干扰下通信系统对节点和链路失效的容忍度和网络性能恢复能力,这也是提高路由等上层协议的可用性和生存能力的基础。以复杂系统理论为指导,在图论和随机过程理论的基础上分析不同通信环境条件变化对干扰阻塞状态的影响,判别节点重要度和网络概率连通性,提出了一种基于局部稳定性测度的拓扑优化方法,用于构造高可靠网络。通过仿真实验分析,验证了该方法的有效性,可提高实际动态传播条件下的军用通信网络的抗干扰能力和自优化能力。     

基于相似性的战场网络攻击策略

针对战场网络的复杂性结构特点,分析作战单元的个体属性及网络属性,提出一种相似性计算方法,创建基于节点相似性的战场网络模型.通过计算作战单元之间的相似性值,求解战场网络链路重要性排序,提出基于节点相似性的战场网络攻击策略,为战场指挥员作战指挥提供辅助决策支撑.基于仿真实例数据,运用基于节点相似性的攻击策略与基于边介数和基于度乘积的攻击策略进行攻击效能对比.实验结果表明,该攻击策略具有有效性和实用性.     

复杂作战网络体系博弈与重构方法

为了研究复杂作战网络体系中的双方作战博弈关系,提出一种改进的重构方法。对复杂作战网络体系中敌我双方的博弈方法进行描述,定义了作战节点结构重要程度和价值重要程度,以及同阵营与不同阵营的收益衡量方法,并在传统费米方程基础上提出了一种新的作战博弈策略更新准则;建立对敌网络重构模型,提出了重构敌方网络链接、重构敌方节点价值重要程度和重构敌方未知区域3种重构的方法;进行作战实例分析,通过仿真实验具体展现了复杂作战网络体系中博弈与重构的效果。结果表明：建立的作战博弈模型与对敌作战网络重构方法合理有效,对于研究复杂作战网络体系作战具有一定的实践意义。