[發(fā)明專利]基于層次分析法計算電力CPS系統(tǒng)中節(jié)點重要度的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810347526.5
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108833130A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設計）人: 徐悅;宋少群;黃文英;楊桂鐘;陳峰;付蓉
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 牛莉莉

1.基于層次分析法計算電力CPS系統(tǒng)中節(jié)點重要度的方法，其特征在于：針對目標進行分析并通過層次分析法建立遞階層次結(jié)構(gòu)，根據(jù)信息網(wǎng)絡節(jié)點重要度的評價指標數(shù)據(jù)建立判斷矩陣；根據(jù)每層的判斷矩陣計算出每相鄰兩層之間的權重，最后得出底層元素與目標之間的權重順序，具體步驟如下：

步驟1、針對信息網(wǎng)絡中節(jié)點重要度這一多目標決策問題進行分析，選出計算重要度的三個常用指標，包括度中心性、介數(shù)中心性及接近中心性；并利用層次分析法建立遞階層次結(jié)構(gòu)；

步驟2、根據(jù)度中心性(DC)、介數(shù)中心性(BC)、接近中心性(CC)這三個計算節(jié)點重要度的指標的定義，計算出網(wǎng)絡連通圖中各個節(jié)點的DC、BC、CC值；

步驟3、對各指標之間進行兩兩對比之后，按九級比例標度排定各評價指標的相對優(yōu)劣順序，依次構(gòu)造出評價指標的判斷矩陣；

步驟4、對步驟3中的判斷矩陣進行一致性檢驗；

步驟5、利用特征向量法求取每一層對上一層支配元素的權重值；

步驟6、將已得到的權重值進行合成，得到最底層元素對目標的綜合權重值，即得到節(jié)點的重要度排序。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于層次分析法計算電力CPS系統(tǒng)中節(jié)點重要度的方法，其特征在于：所述步驟1中，多目標決策問題根據(jù)遞階層次結(jié)構(gòu)進行劃分，包括至少三層目標，第一層目標層為節(jié)點重要度，第二層準則層為針對節(jié)點重要度的評價指標，分別為度中心性、介數(shù)中心性及接近中心性，第三層方案層為所依據(jù)的連通圖中的25個基礎節(jié)點。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于層次分析法計算電力CPS系統(tǒng)中節(jié)點重要度的方法，其特征在于：所述步驟2中，三個計算節(jié)點重要度的指標的定義為：

(1)復雜網(wǎng)絡中一個節(jié)點的度指的是與此節(jié)點相連接的邊的總數(shù)目，則節(jié)點的度中心性是指一個節(jié)點的鄰居節(jié)點的個數(shù)之和，其反映的是如果一個節(jié)點的鄰居節(jié)點越多，那么這個節(jié)點的影響力就越大，即節(jié)點的度越大，其重要性就越大；網(wǎng)絡中節(jié)點i的度中心性定義為：

其中，i表示所求的節(jié)點，j表示其他所有的節(jié)點，N表示整個網(wǎng)絡中節(jié)點的總數(shù)，X_ij表示節(jié)點i與節(jié)點j之間的連接關系，如果兩個節(jié)點相連，則為1，反之，則為0；

(2)在復雜網(wǎng)絡中所有節(jié)點對的最短路徑中，如果經(jīng)過一個節(jié)點的最短路徑數(shù)越多，那么這個節(jié)點就越重要，故網(wǎng)絡節(jié)點的介數(shù)中心性定義為：

其中，g_st為從節(jié)點s到節(jié)點t的所有最短路徑的數(shù)目，g_st(i)為節(jié)點s到節(jié)點t的最短路徑中經(jīng)過節(jié)點i的最短路徑的數(shù)目；是用來對介數(shù)進行歸一化的公式，N為網(wǎng)絡節(jié)點的總數(shù)；

(3)節(jié)點接近中心性表示的是該節(jié)點與復雜網(wǎng)絡中其他所有節(jié)點的最短距離之和的倒數(shù)，一個節(jié)點與其他節(jié)點的平均距離越小，則該節(jié)點的接近中心性就越大，其定義為：

其中，d_ij表示節(jié)點i與節(jié)點j的最短距離。