[發(fā)明專利]一種新的彈性重要性的度量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010339871.1
• 申請日: 2020-04-26
• 公開（公告）號: CN111581794B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李瑞瑩;高瑩
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 冀學(xué)軍

1.一種新的彈性重要性的度量方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟一、建立反映部件性能與系統(tǒng)整體性能間的關(guān)系模型并確定相關(guān)參數(shù)；

關(guān)系模型表示為：Q(t)＝f[q₁(t),q₂(t),…q_m(t)]；

其中，Q(t)為t時刻系統(tǒng)整體的性能，系統(tǒng)整體包括m個部件，t時刻各部件的性能分別為：q₁(t),q₂(t),…q_m(t)；f[·]表示由q₁(t),q₂(t),…q_m(t)組成的函數(shù)；

步驟二、基于參數(shù)中的所有部件受擾動時間分布，使用蒙特卡洛法抽樣獲取每次仿真中的受擾動部件；

針對第k次仿真，由于部件間相互獨立，因此，根據(jù)各部件受擾動的時間分布，選擇最先受擾動的部件即受擾動時間最小的部件，作為該次仿真中的受擾動部件i；

步驟三、針對第k次仿真中確定的受擾動部件i，計算部件i單獨受擾動后系統(tǒng)的彈性；

系統(tǒng)受擾動后的彈性計算公式如下：

式中，向量r表示組成系統(tǒng)的所有部件的彈性集合，t₀為第k次仿真中的受擾動時刻，T_a為用戶的最大允許恢復(fù)時間，Q₀(t)表示正常情況下t時刻的系統(tǒng)性能；Q_k(t)表示第k次仿真單獨i部件受擾動而導(dǎo)致系統(tǒng)性能降級后，系統(tǒng)在t時刻對應(yīng)的系統(tǒng)性能；

步驟四、將部件i受擾動后的彈性分成六種情況，分別計算每種情況下對應(yīng)的系統(tǒng)彈性；

六種情況分別如下：

(1)部件i彈性恒為1，用r_i¹表示，代表部件受擾動后不會產(chǎn)生性能降級，或者即便產(chǎn)生性能降級也能瞬間恢復(fù)；這種情況下的系統(tǒng)彈性表示為：

式中，r_i-1表示第i-1個部件彈性，r_i+1表示第i+1個部件彈性，r_m表示第m個部件彈性；

(2)部件i彈性恒為0，用r_i⁰表示，代表部件受到擾動后彈性性能迅速降級至0且不可恢復(fù)；這種情況下的系統(tǒng)彈性表示為：

(3)部件i的彈性提升δ，用r_i^+δ表示，即r_i^+δ＝r_i+δ；這種情況下的系統(tǒng)彈性表示為：

(4)部件i的彈性降低δ，用r_i^-δ表示，即r_i^-δ＝r_i-δ；這種情況下的系統(tǒng)彈性表示為：

(5)部件i的彈性提升γ％，用r_i^+γ％表示，即r_i^+γ％＝r_i×(1+γ％)；這種情況下的系統(tǒng)彈性表示為：

(6)部件的彈性降低γ％，用r_i^-γ％表示，即r_i^-γ％＝r_i×(1-γ％)；這種情況下的系統(tǒng)彈性表示為：

步驟五、利用n次仿真得到n個獨立的系統(tǒng)擾動后的彈性，計算系統(tǒng)彈性期望

n次仿真會產(chǎn)生n次擾動，每次擾動后可計算得到一個系統(tǒng)彈性n個系統(tǒng)彈性的均值為系統(tǒng)彈性期望計算公式如下：

步驟六、分別計算n次仿真中，系統(tǒng)各部件存在步驟四所述彈性變化情況下的系統(tǒng)彈性期望

即針對部件i彈性恒為1的情況，系統(tǒng)彈性期望計算為：

針對部件i彈性恒為0的情況，系統(tǒng)彈性期望計算為：

針對部件i彈性提升δ的情況，系統(tǒng)彈性期望計算為：

針對部件i彈性降低δ的情況，系統(tǒng)彈性期望計算為：

針對部件i彈性提升γ％的情況，系統(tǒng)彈性期望計算為：

針對部件i彈性降低γ％的情況，系統(tǒng)彈性期望計算為：

X表示部件六種彈性中的一種，即：X＝1、0、+δ、-δ、+γ％或-γ％；

步驟七、基于六種情況下分別得到的系統(tǒng)彈性期望，計算每個部件的7種彈性重要度

部件i的7種彈性重要度計算如下：

(1)極端情況彈性重要度，表示部件i彈性為0和1兩種極端情況對系統(tǒng)彈性的影響，計算如下：

(2)最大改進(jìn)彈性重要度，表示當(dāng)部件i彈性狀態(tài)為1時，部件i給系統(tǒng)彈性帶來的最大改進(jìn)，計算如下：

(3)最大損失彈性重要度，表示當(dāng)部件i彈性狀態(tài)為0時，部件i給系統(tǒng)彈性造成的最大損失量，計算如下：

(4)等增量彈性重要度，表示部件i的彈性增加δ后，給系統(tǒng)彈性帶來的增量，計算如下：

(5)等損失彈性重要度，表示部件i的彈性降低δ后，給系統(tǒng)彈性帶來的損失量，計算如下：

(6)等增長比彈性重要度，表示部件i的彈性按比例γ提升后，給系統(tǒng)彈性帶來的增量，計算如下：

(7)等損失比彈性重要度，表示部件i的彈性按比例γ降低后，給系統(tǒng)彈性帶來的損失量，計算如下：

步驟八、針對每種重要度，將系統(tǒng)的所有部件都按照該重要度進(jìn)行降序排序，選擇重要度最大值對應(yīng)的部件分配較多的資源，反之，重要度較低的部件分配較少的資源。

2.如權(quán)利要求1所述的一種新的彈性重要性的度量方法，其特征在于，步驟一中所述的相關(guān)參數(shù)包括：每個部件的初始性能參數(shù)、每個部件受擾動后的彈性過程相關(guān)參數(shù)，所有部件受擾動的時間分布，以及用戶的最大允許恢復(fù)時間；其中，受擾動后的彈性過程相關(guān)參數(shù)包括：各部件的性能降級函數(shù)、各部件的性能恢復(fù)函數(shù)；各部件的最大性能降級、各部件的降級時長分布和各部件的恢復(fù)時長分布；用戶的最大允許恢復(fù)時間為時間度量尺度。