云模型和模糊綜合評價法在信息工程監理質量控制風險評估中的應用*

龐紅美， 劉宏志

(北京工商大學 計算機與信息工程學院，北京 100048)

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云模型和模糊綜合評價法在信息工程監理質量控制風險評估中的應用*

龐紅美， 劉宏志

(北京工商大學 計算機與信息工程學院，北京 100048)

摘要：利用云模型來消除信息工程監理風險評估過程中的模糊性和隨機性，用層次分析法確定指標權重集，最后利用模糊綜合評判法計算風險等級結果，從而實現評估對象的風險評估.

關鍵詞：云模型；模糊綜合評判法；信息工程監理；風險評估

信息工程建設[1]是一項極其復雜的系統工程，一旦出現問題就會出現連鎖難以解決的情況，查找問題根源復雜，解決問題耗時耗力.在信息工程建設的過程中引入信息工程監理在一定程度上可以保證信息工程能夠有效的、安全的、可靠的按照預先的計劃完成.信息工程監理可以減小或消除項目風險影響、實現項目建設目標，是信息工程項目建設工作順利開展和實施的重要保障[2].

風險評估具備主觀性很強的特點，同時具有隨機性、模糊性和不可預測性等[3]，而云模型[4]是一種能將隨機性和模糊性進行有機結合的定量數值到定性概念的不確定性轉換模型，把云模型理論應用到信息工程安全監理風險評估模型的設計與開發中來，可將監理模型高效化，提高監理單位及監理人員的工作效率[5]. 模糊綜合評價方法[6]是將一些邊界不清，不易定量的因素定量化，對實際的問題進行綜合評價的一種方法.在信息工程監理風險評估中，風險等級的問題往往是不確定的，具有模糊分類的特點，因此比較適合采用模糊綜合評價方法.由于影響信息工程監理安全性的因素眾多，筆者只針對信息工程監理中的質量控制風險進行風險評估.

1信息工程監理質量控制風險因素的識別

信息工程監理質量控制風險因素[7]的風險因子見表1：

表1　質量控制風險的風險因子

2基于云模型的模糊綜合評判法的信息工程監理風險評估過程

2.1評語云模型的建立

常見的云模型為正態云模型，評語可以用正態云來描述.由于評語集總是有“優、良、差”這些評語組成，其中“優”和“差”這兩個評語屬于單邊約束，它們對應的滿意度范圍只有上限值或下限值.而對于“良”這個評語，它介于優和差之間，屬于雙邊約束[Xmin,Xmax] .對于雙邊約束的評語，在使用云模型來描述時，參數確定的計算方式是：

(1)

對于單邊約束的評語，一般都是采用半升云和半降云來確定各評語的云模型.

半升云參數計算：

(2)

半降云參數計算:

(3)

k為常數，可以根據評語本身的模糊程度而定，X為因素的評價值.

采用五級定性語言安全、較安全、安全性一般、較危險、危險，其對應的評分區間為：[10,9) 、[9,8) 、[8,6) 、[6,4) 、[4,0) ， 根據公式得到對應云模型如表2:

表2　評語云模型

2.2確定評價因素和評語集

評價因素直接或間接決定風險評估好壞的要素，表3為信息工程監理質量控制風險的評價指標，評價對象的風險因素集U={u2，u2,…,un} ，風險因素的權重系數矩陣為W=(w1,w2,…,wn)，評語對象的綜合評判矩陣為R=(r1,r2,…,rn)T.在基于云模型的模糊綜合評判法中[8-9]，權重系數矩陣和綜合評判矩陣的計算采用云模型代替隸屬度函數來計算.如對于權重系數的計算可以采用統計的形式：每一位答卷人對權重wi(i=1,2,…,n)打分xi，然后對統計的樣本利用逆向云發生器模型得出參數(Ex,En,He).

則權重系數矩陣為：

W=(w1,w2,…,wn)

表3　質量控制風險評價指標的主要內容

2.3計算綜合評判矩陣

相應的綜合評判矩陣同樣可以利用云模型代替隸屬函數來計算.統計專家的打分樣本值，將統計得到的樣本值輸入到逆向云發生器模型中，然后將其轉換成云模型的3個數字特征表征的參數(Ex,En,He).則綜合評判矩陣為：

2.4計算風險評估值

利用模糊綜合計算算子對風險評估值進行計算如下：B=W○R=(Ex,En,He)

計算所得的B=W○R=(Ex,En,He)是一個評估云模型，也是最終的評估對象的風險等級.

3案例分析

整理10位評委對信息工程質量控制風險各指標的風險等級打分(見表4).

表4　10位評委對信息工程質量控制

經計算可以得到評估對象的權重系數矩陣和綜合評判矩陣.

由模糊綜合計算算子B=W○R=(Ex,En,He)計算風險的云模型值為：

B=(6.8390,0.6425,0.2293)

得到的風險云模型如圖1所示.由計算得到的云模型圖可以看出該項目的風險值是6.8390，對照風險等級表可以看出此評估對象是比較安全的，可以放心的繼續進行監理.

圖1　云模型結果圖

4結論

采用云模型對復雜的信息工程監理的風險進行綜合評價，充分考慮了風險評估的模糊性和隨機性，有效地處理了評估過程中的不確定性；同時結合模糊綜合評判法進行風險等級的確定，最后通過實例驗證了基于云模型的信息工程監理評估方法的可行性.

[參考文獻]

[1] 劉宏志,葛迺康.信息化工程監理[M].北京:中國電力出版社,2009.

[2] 劉宏志,朱方方.基于云模型的信息工程監理服務質量評價的研究[J].電子技術應用,2013,39(10):134-135.

[3] 楊柳.呂英華.基于云模型的網絡風險評估技術研究[J].計算機仿真,2010,27(10):95-98.

[4] Deyi Li, Caichang Di, Deren Li, et al. Mining Association Rules with Linguistic Cloud Models [J]. Journal of Software, 2000, 11(2): 143-158.

[5] LI Xiao-rong, Zhuang Yi, Xu Bin. Risk assessment model for information security based on danger theory[J]. JTsinghua University(Sci&Tech),2011,51(10):1231-1235.

[6] 焦鵬.軟件項目風險評估方法的研究[D].北京:北京工業大學,2003.

[7] 李志偉.信息系統風險評估及風險管理對策研究[D].北京:北京交通大學,2010.

[8] 徐征捷,張友鵬,蘇宏升.基于云模型的模糊綜合評判法在風險評估中的應用[J].安全與環境學報,2014,4(14):70-71.

[9] 張仕斌,許春香.基于云模型的信任評估方法研究[J].計算機學報,2013,36(2):422-431.

[責任編輯蘇琴]

[責任校對黃招揚]

Application of Cloud Model in risk Assessment of Quality Control for Information Engineering Surveillance

PANG Hong-mei, LIU Hong-zhi

(CollegeofComputerandInformationEngineering,BeijingTechnologyandBusinessUniversity,Beijing100048,China)

Abstract:In this paper ,the cloud model is used to eliminate the fuzziness and randomness of the information engineering supervision risk assessment process, by using analytic hierarchy process to determine the index weight set, finally, the results of the risk grades are calculated by using the fuzzy comprehensive evaluation method, thus, the risk assessment of the object is evaluated.

Key Words:Cloud model；fuzzy comprehensive evaluation method; information engineering surveillance; risk assessment

中圖分類號：TP391

文獻標識碼：A

文章編號：1673-8462(2016)01-0071-03

作者簡介：龐紅美(1988-)，女，河南周口人，北京工商大學碩士研究生，研究方向：信息工程安全監理.

基金項目：北京市屬高等學校科學技術與研究生教育創新工程建設項目(PXM2012_014213_0000).

收稿日期：2015-10-27.