[發明專利]一種基于多參數區間數多屬性決策的云服務信任評估方法

在審

• 申請號: 201611210941.3
• 申請日: 2016-12-24
• 公開（公告）號: CN106656603A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 武小年;王青芝;張楚蕓;趙新紅;張潤蓮
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/08
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司45112
• 代理人: 楊雪梅

技術領域

本發明涉及云計算領域，具體是一種基于多參數區間數多屬性決策的云服務信任評估方法。

背景技術

隨著網絡、巨型計算和大數據的發展，商用為主的云計算得到大力推廣，越來越多的企業推出云服務。面對眾多功能相同或相近，而質量不同的云服務，如何對其進行客觀的信任評估，為用戶提供個性化推薦已成為當前云計算領域亟待解決的問題。傳統的云服務信任評估方法存在很多不足：套用現成的web服務評價模型，無法適應新需求；缺乏定量的從多個方面對云服務質量度量的方法，評價不夠準確；評價體系局限于云服務某幾個指標，擴展困難；采用確定的QoS值進行信任評估，缺乏對云服務指標范圍的限定；指標權重的設定中加入過多的主觀評價因素，云服務的信任評估缺乏客觀性等。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種基于多參數區間數多屬性決策的云服務信任評估方法，與現有方法相比具有更強的客觀性和實用性。

實現本發明目的的技術方案是：

一種基于多參數區間數多屬性決策的云服務信任評估方法，包括如下步驟：

(1)基于多參數區間數的數據采集及處理，以多參數區間數形式采集云服務運行的QoS指標數據并列出決策矩陣，將多參數區間數形式的指標值轉換成二元聯系數，再按照成本型和效益型類型對決策矩陣規范化處理得到規范化決策矩陣；

(2)基于聯系數的屬性權重未知的權重設定，依據“云服務指標值波動越大的指標應該賦予越大的權重”的原則，確定QoS指標權重；

(3)進行云服務信任評估，基于規范化決策矩陣和QoS指標權重，采用主值模型對云服務信任評估。

步驟(1)所述基于多參數區間數的數據采集及處理，具體步驟如下：

(1-1)定義所研究的云服務集為S＝{S₁，S₂，...，S_i，...，S_n}，每一個云服務對應m個QoS指標，有Q＝{q₁，q₂，...，q_m}，各指標數據以多參數區間數形式表示；

(1-2)采集數據，通過監測云環境，觀察不同云服務的運行情況，以多參數區間數形式采集云服務運行的QoS指標數據，列出決策矩陣。其中，多參數區間數是指區間數的參數為三個及以上，傳統的區間數決策問題一般采用由一個最大值和一個最小值兩個參數組成的區間數表示指標數據，這種選取方法缺乏代表性，本方法在傳統區間數基礎上增加了在2/4和3/4兩個百分點所監測到的數據，共同組成一個四參數的區間數，以q_ik表示云服務S_i的QoS指標q_k的多參數區間數，則有：其中，表示在整個檢測過程中檢測到的最小值；表示在第2/4百分點檢測到的數據；表示在第3/4百分點檢測到的數據；表示檢測到的最大值；基于q_ik的云服務QoS指標決策矩陣如下所示：

(1-3)將多參數區間數形式的指標值q_ik轉換成二元聯系數，得到“均值+最大偏差”二元聯系數u_ik，既保存了區間數對范圍的限定作用，又減少了區間數的不確定性，u_ik的計算公式如下：

其中，j∈[-1,1]；

(1-4)將以復數形式的二元聯系數u_ik轉化成等價的三角函數U_ik，三角函數成為原區間數的一個代表點，令(cosθ+jsinθ)＝1，用三角函數U_ik的模r_ik表示三角函數U_ik，則稱r_ik為三角形的主值，用三角函數的主值代替三角函數參與運算，在保證結果一致性的基礎上，大大簡化運算過程，具體公式表示如下：

(1-5)將步驟(1-4)中進行指標數據轉換后的決策矩陣中的QoS指標數據按照指標的效益型和成本型兩類進行規范化處理，效益型指標是指數值越大越好的指標，如資源利用率，可靠性，準確性等；成本型指標是指數值越小越好的指標，如響應時間，成本等。通過規范化處理，可以去除不同QoS指標的量綱，從而實現對不同指標的融合計算；并能夠將不同指標數據轉化為特定區間的數據，避免不同數據數值的巨大波動相互影響。對效益型指標和成本型指標的規范化處理方法是不同的，以r'_ik表示規范化后的指標，具體規范化如下：

對效益型指標的規范化處理公式如下：