[發明專利]一種基于層次的衛星通信資源利用率灰色聚類估計方法

有效

• 申請號: 202010301806.X
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111582319B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 何元智
• 申請（專利權）人: 軍事科學院系統工程研究院網絡信息研究所
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06Q10/06
• 代理公司: 北京豐浩知識產權代理事務所(普通合伙) 11781
• 代理人: 李學康

1.一種基于層次的衛星通信資源利用率灰色聚類估計方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，針對L個系統的衛星通信資源利用率進行估計時，首先利用層次分析法建立評估目標的分層指標體系，采用獨立性多級遞階層次結構來建立衛星通信資源利用率指標體系；

S2，將指標體系樹圖的第一層即最底層指標確定為聚類指標，并將聚類指標區別為兩類，一類為定量指標，另一類為灰量指標；

S3，根據聚類指標中定量指標的樣本值范圍設定歸一化初值算子，利用初值算子對聚類指標中的定量指標進行歸一化處理，使它們統一為相同取值范圍[0,1]內的無量綱數據；

S4，根據灰量的白化權函將各聚類指標中的灰量進行白化，得到其白化值，白化值的取值范圍確定為[0，1]；

S5，將待評估的L個系統關于M個指標的樣本值進行記錄，記i系統關于指標j的樣本值為x_ij，其中1≤i≤L，1≤j≤M，從而得到指標j的樣本向量X_j＝{x_ij,1≤i≤L}；

S6，將指標j樣本向量X_j中的樣本值x_ij按大小重新排序，得到關于指標j的新樣本向量

S7，設定N個灰類，灰類1為最好，即資源利用率最高，灰類2次之，即資源利用率次之，依次類推，灰類N最差，即資源利用率最低；

S8，計算第j個指標對于灰類k的閾值φ_jk：

S10，確定灰量的白化權函數f_jk(x_ij)；

S11，利用層次分析法計算各聚類指標關于評估目標的綜合權重，作為各聚類指標的權值η_j，其中j＝1，2，...，M；

S12，確定第i個系統關于第k個灰類的灰色聚類系數：

S13，若其中1≤k’≤N，則系統i屬k’灰類，依此類推可計算出L個系統的所屬灰類，從而完成對L個系統的資源利用率的估計。

2.根據權利要求1所述的衛星通信資源利用率灰色聚類估計方法，其特征在于，步驟S10中所述的確定灰量的白化權函數的方法包括以下步驟：

設定f_jk為第j個指標關于k灰類的白化權函數，

若灰類則

若灰類則

若灰類則

其中w₁、w₂、w₃為灰類的閾值。

3.根據權利要求1所述的衛星通信資源利用率灰色聚類估計方法，其特征在于，步驟S11中所述的利用層次分析法計算各聚類指標關于衛星通信資源利用率的綜合權重的方法，包括以下步驟：

首先，將第一層設為頂層目標H，建立第二層指標間的兩兩判斷矩陣：

其中，A₁、A₂、A₃為第二層指標，符號表示矩陣中的所有指標均為頂層目標H的下層指標，A_p→A_q表示判斷第A_p個指標相對于第A_q指標的重要程度，具體數值表示為a_pq，且a_pq×a_qp＝1，由此可確定判決矩陣A為：

計算判斷矩陣A的特征向量：λ_A＝(λ_A1,λ_A2,λ_A3)^T，λ_A1、λ_A2、λ_A3分別為指標A₁、A₂、A₃的綜合權重；

其次，對第二層指標A₁、A₂、A₃分別建立對應第三層指標間的兩兩判斷矩陣：

其中，B₁～B₁₀為第三層指標，A₁、A₂、A₃對應的下層指標分別為B₁～B₃、B₄～B₇、B₈～B₁₀，B_m→B_n表示判斷第B_m個指標相對于第B_n指標的重要程度，具體數值為b_mn，b_mn×b_nm＝1，由此可確定第三層各判決矩陣：

求得各判斷矩陣特征向量分別為：λ_B¹＝(λ_B1,λ_B2,λ_B3)^T，λ_B²＝(λ_B4,λ_B5,λ_B6,λ_B7)^T，λ_B³＝(λ_B8,λ_B9,λ_B10)^T；計算第三層指標的綜合權重方法為：其中r為第三層指標序號，s為第三層指標B_r所屬第二層指標的序號；

最后，以此類推計算各層指標的綜合權重。