[發(fā)明專利]一種基于置信水平的信息系統(tǒng)體系成熟度定性評價方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810546883.4
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108764735B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 祝冀魯;柯宏發(fā);候興明;董鴻波;韋國軍;陳小衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊航天工程大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務(wù)所(普通合伙) 41112
• 代理人: 陸君

1.一種基于置信水平和中心點白化權(quán)函數(shù)的信息系統(tǒng)體系成熟度定性評估方法，采用基于置信水平和中心點白化權(quán)函數(shù)的信息系統(tǒng)體系成熟度定性評估實施裝置，包括信息系統(tǒng)、信息系統(tǒng)體系成熟度，信息系統(tǒng)與信息系統(tǒng)體系成熟度相連，所述信息系統(tǒng)由n個分系統(tǒng)組成，信息系統(tǒng)體系成熟度，包括信息系統(tǒng)的互操作成熟度、互認知成熟度、技術(shù)成熟度，互操作成熟度、互認知成熟度、技術(shù)成熟度分別通過分系統(tǒng)互操作成熟度、分系統(tǒng)互認知成熟度、分系統(tǒng)技術(shù)成熟度與n個分系統(tǒng)相連；信息系統(tǒng)體系成熟度定性評估方法，其步驟如下：

1)、利用變量ISRL表示信息系統(tǒng)體系成熟度水平，表達為

ISRL＝f(IORL,MKRL,STRL) (1)

式中變量IORL、MKRL、STRL分別表示信息系統(tǒng)的互操作、互認知和系統(tǒng)技術(shù)3個成熟度水平分量，f表示3個分量的聚合函數(shù)；

利用變量SIORL表示分系統(tǒng)互操作成熟度水平，對信息系統(tǒng)的n個分系統(tǒng)互操作成熟度水平進行聚合，得到信息系統(tǒng)的互操作成熟度水平表達式為

IORL＝f₁(SIORL₁,…,SIORL_j,…,SIORL_n) (2)

式中SIORL_j表示第j個分系統(tǒng)互操作成熟度水平，f₁表示分系統(tǒng)互操作成熟度水平聚合函數(shù)；同樣得MKRL、STRL的表達式分別為

MKRL＝f₂(SMKRL₁,…,SMKRL_j,…,SMKRL_n) (3)

STRL＝f₃(STRL₁,…,STRL_j,…,STRL_n) (4)

SMKRL_j、STRL_j分別表示第j個分系統(tǒng)互認知和技術(shù)成熟度水平，f₂和f₃分別表示分系統(tǒng)互認知和技術(shù)成熟度水平聚合函數(shù)；其中分系統(tǒng)技術(shù)成熟度水平通過分系統(tǒng)技術(shù)集成成熟度和涉及的單項技術(shù)成熟度的聚合得到；在上述各個聚合模型中，需要考察n個分系統(tǒng)之間的相對重要性，以及分系統(tǒng)互操作、互認知成熟度要素之間的相對重要性；

2)、成熟度等級模型，概念定義，定義最初的概念、發(fā)展分系統(tǒng)和技術(shù)方法；技術(shù)需求，論證分系統(tǒng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)和集成需求；技術(shù)開發(fā)，研究關(guān)鍵的技術(shù)和集成方法，以集成為一個完整的分系統(tǒng)；

系統(tǒng)開發(fā)與演示，發(fā)展分系統(tǒng)能力或升級改進能力狀態(tài)，減少集成和制造風(fēng)險，確保使用保障能力，驗證分系統(tǒng)的集成能力、協(xié)同工作能力、安全性和有用性；生產(chǎn)，達到分系統(tǒng)滿足任務(wù)需求的操作能力；使用保障，完成能夠滿足作戰(zhàn)保障性能要求的一項保障計劃，在全壽命周期內(nèi)滿足可行的維修性；

對于分系統(tǒng)互操作、互認知成熟度也采用6個等級的劃分，從小到大，成熟度水平越來越高；

信息系統(tǒng)是物理域、信息域、認知域、社會域內(nèi)軍事活動的載體，集成于信息系統(tǒng)的各個武器裝備之間能交換信息并能共享、認知和利用所交換信息，信息系統(tǒng)體系成熟度等級模型；

其特征是：成熟度等級模型如下：

無體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，集成于信息系統(tǒng)的裝備獨立運行，無信息交換、共享和利用能力；點到點的結(jié)構(gòu)方法，能避免裝備之間的相互干擾，具備限制的信息交換、共享和利用能力；項目體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，具備一定的裝備體系效果，具備初步的信息尋求、交換、共享和利用能力；

工程體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，部分體現(xiàn)裝備體系特征，具有一定的信息交換、共享、認知和利用能力；聯(lián)合體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，裝備體系特征顯著，能適當(dāng)?shù)貙崿F(xiàn)信息交換、共享、認知和利用；融合體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，裝備體系特征明顯，能無障礙地實現(xiàn)信息交換、共享、認知和利用；

3)、中心點白化權(quán)函數(shù)的構(gòu)建，將各個成熟度等級看成灰類等級，采用改進型中心點三角白化權(quán)函數(shù)，灰類起點和灰類終點的三角白化權(quán)函數(shù)分別取為下限測度白化權(quán)函數(shù)和上限測度白化權(quán)函數(shù)；對于所有聚類指標，其取值范圍為[0,1]；即取6個聚類灰類，并將分別作為灰類的中心點，則有中心點三角白化權(quán)函數(shù)；

公式分別為灰類1、…、灰類6的中心點三角白化權(quán)函數(shù)，根據(jù)該函數(shù)計算觀測值屬于灰類的隸屬度；設(shè)x為成熟度聚類指標的一個觀測值，分別有f₁¹(x)、的表達式為

的表達式類似于

4)、基于置信水平和中心點白化權(quán)函數(shù)的體系成熟度定性評價模型，即基于改進型中心點三角白化權(quán)函數(shù)的體系成熟度灰色聚類評價步驟如下：

Step1根據(jù)信息系統(tǒng)組成以及體系成熟度劃分，針對第i，i＝1，2，…，n個分系統(tǒng)的分系統(tǒng)技術(shù)、互操作和互認知成熟度要素，基于百分制確定評價分值；

Step2根據(jù)n個分系統(tǒng)之間，互操作、互認知和系統(tǒng)技術(shù)的3個成熟度水平分量之間，分系統(tǒng)互操作、互認知成熟度要素之間的權(quán)重向量；

Step3依據(jù)各個成熟度等級模型確定評價灰類，并確定各個灰類的中心點以及評價分值的隸屬度表達式，分別計算各個評價指標對于所有灰類的隸屬度值并得到其隸屬度向量；

Step4計算第i，i＝1，2，…，n個分系統(tǒng)的技術(shù)成熟度水平矢量；確定第i個分系統(tǒng)技術(shù)成熟度評價分值為x_ik，則可根據(jù)的表達式求取該分值相對于不同灰類的隸屬度值，即即有第i個分系統(tǒng)基于不同灰類的成熟度水平矢量為

Step5計算信息系統(tǒng)技術(shù)成熟度水平分量STRL；假設(shè)第i個分系統(tǒng)的權(quán)重為w_i，i＝1，2，…，n，則有信息系統(tǒng)技術(shù)成熟度水平針對不同灰類的隸屬度值為

對基于不同灰類的技術(shù)成熟度水平矢量進行最大隸屬度處理，取其最大值，即得信息系統(tǒng)技術(shù)成熟度水平分量STRL為

STRL＝max{SSTRL⁶,…,SSTRL¹} (9)

Step6計算第i，i＝1，2，…，n個分系統(tǒng)的互操作成熟度水平；基于Step5確定的分系統(tǒng)i第h個互操作因素的評價分值為z_ih，首先確定影響分系統(tǒng)互操作成熟度的6個因素之間的相對重要性，權(quán)重分別為其次計算分系統(tǒng)i關(guān)于互操作灰類k，k＝1，2，…，6的聚類系數(shù)

最后得到第i，i＝1，2，…，n個分系統(tǒng)的互操作成熟度水平矢量為根據(jù)該矢量，取其最大值確定分系統(tǒng)互操作成熟度所屬的水平灰類；

Step7計算信息系統(tǒng)互操作成熟度水平分量IORL；根據(jù)分系統(tǒng)互操作成熟度水平矢量和分系統(tǒng)的權(quán)重，對所屬的灰類隸屬度值進行加權(quán)求和，即可得到信息系統(tǒng)互操作成熟度所屬的灰類隸屬度值；得到灰類隸屬度值矢量后，取其最大值，即可得到信息系統(tǒng)互操作成熟度水平分量，如下式：

Step8計算第i，i＝1，2，…，n個分系統(tǒng)的互認知成熟度水平和信息系統(tǒng)互認知成熟度水平分量MKRL；確定分系統(tǒng)i第l個互認知因素的評價分值o_ih后，后續(xù)步驟類似于Step6和Step7；

Step9進行信息系統(tǒng)體系成熟度的粗分類評價；假設(shè)信息系統(tǒng)互操作、互認知、系統(tǒng)技術(shù)3個成熟度對信息系統(tǒng)體系成熟度的影響是獨立的，則根據(jù)木桶原理，有信息系統(tǒng)體系成熟度水平評價模型

ISRL＝min{IORL,MKRL,STRL} (12)

式中ISRL的取值范圍為[0,1]，該方法只是對信息系統(tǒng)體系成熟度水平進行了粗略的灰類歸類；

Step10進行置信度下信息系統(tǒng)體系成熟度的精評估，同樣假設(shè)信息系統(tǒng)互操作、互認知、系統(tǒng)技術(shù)的3個成熟度相互獨立，給定一評估置信水平α，針對基于不同灰類的系統(tǒng)技術(shù)成熟度水平矢量(SSTRL⁶,…,SSTRL¹)，若

成立，則判別系統(tǒng)技術(shù)成熟度水平屬于灰類k^*；類似地，對信息系統(tǒng)互操作、互認知成熟度進行判別，最后根據(jù)式(12)判定信息系統(tǒng)體系成熟度水平。