復雜系統脆弱性綜合分析方法*

張旺勛，李　群，王維平，李海兵

(國防科技大學 信息系統與管理學院， 湖南 長沙　410073)

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復雜系統脆弱性綜合分析方法*

張旺勛，李群，王維平，李海兵

(國防科技大學 信息系統與管理學院， 湖南 長沙410073)

摘要：為全面識別復雜系統中的脆弱點，科學評價其脆弱性，針對純拓撲脆弱性分析方法的不足，在考慮非拓撲因素條件下，提出一種結合復雜網絡技術和效能評估技術的復雜系統脆弱性綜合分析方法，從拓撲結構和非拓撲因素兩方面全面分析復雜系統的脆弱性。以復雜網絡的中心性指標為基礎，通過廣義指標法進行拓撲脆弱性分析；借鑒概率風險評價理論，從易攻性和易壞性兩個方面對非拓撲脆弱性進行評價；通過對兩者結果的綜合得到總的脆弱性分析結果。示例結果表明：拓撲和非拓撲分析的結果有交集但又有所區別，兩者密切相關且互為補充，并能共同篩選出復雜系統中的關鍵環節。較之純粹的拓撲結構分析，綜合分析得到的結果更為全面。

關鍵詞：復雜系統；脆弱性；復雜網絡；效能評估；拓撲

脆弱性表示系統容易受到攻擊或容易被破壞的趨勢，描述系統的不完美性、缺陷性或容易受到破壞的性能；而脆弱點是系統中比較薄弱的、有缺陷的節點或鏈路，一旦失效將造成嚴重后果[1-2]。

復雜系統一般由眾多子系統和關系鏈路組成，其中一些關鍵核心節點或鏈路即脆弱點一旦失效、發生故障或被攻擊，整個系統可能癱瘓。從攻防對抗的角度，軍事復雜系統中的脆弱點具有至關重要的軍事和戰略價值，一般是敵方首選的攻擊對象，也是己方防護的要點。……