基於風險熵模型的社會安防系統網路效能評估技術研究

《基於風險熵模型的社會安防系統網路效能評估技術研究》是依託武漢大學，由陳軍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於風險熵模型的社會安防系統網路效能評估技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：陳軍
• 依託單位：武漢大學

項目摘要

隨著工業化、城鎮化的快速發展，國家安全面臨的形勢更為嚴峻複雜。在社會治安防控領域，各類安防設施雖然發揮了積極作用，但存在系統設計不當和人防、物防、技防脫節等缺陷。安防系統效能評估側重於管理和經驗層面，缺乏科學定量評估的理論方法和技術手段，難以支撐完整、高效的綜合防控體系的形成和建立。因此，研究安防設施防護能力和風險預測技術，建立系統防護效能與風險的客觀評價體系，是當前國家安全防範領域發展的重大戰略任務。本課題根據香農資訊理論，提出風險熵的概念，建立安防節點風險熵模型，研究度量節點防護效能的表示和計算方法。基於安防節點和交通路網連線形成的廣義安防系統，抽象建立仿真安防網路模型，研究路徑依賴的安防網路效能計算方法，根據安防網路的效能完成系統的風險與效能評估。本項成果可突破安防系統防護能力和風險客觀評測的技術瓶頸，對建立科學預測、有效防控與高效應急的公共安全體系具有重要的科學意義和套用推廣前景。

結題摘要

近年來，我國治安形勢嚴峻，各地“平安城市”建設高速發展，全國各級地方政府和各行各業投入巨資建設各類安全防範系統來全面準確的監控社會治安狀況。這些安全防範系統雖然在社會治安防控領域發揮了一定積極作用，但是由於目前國內安防系統風險與防護效能評估側重於管理和經驗層面，僅停留在定性階段，尚缺乏科學定量評估的理論方法和技術手段，難以支撐完整、高效的綜合防控體系的形成和建立。因此，研究安防設施防護能力和風險預測技術，建立系統防護效能和風險客觀評價體系，對安全防範系統的防護效能和風險進行科學客觀的度量是當前國家安全防範領域發展的重大戰略問題。 本項目將安全防範系統抽象成由多個安防節點組成的網路，將每個安防節點抽象成有人和安防設備組成的系統。首先研究基於失效特徵量退化分析模型的安防設備失效評估技術，實現對任意時刻安防設備的失效度進行度量；其次研究基於安防設備失效度的防護能力失效性評估技術，實現對防護能力在某一時刻失效可能性的度量；再其次研究基於風險熵與防護能力失效度的安防節點效能評估技術，在安防節點效能評估中考慮防護能力失效的因素，提高評估結果的科學合理性；最後研究基於防護薄弱路徑代價的安全防範系統效能評估技術，解決對多防護目標的安全防範系統的效能度量的問題。主要研究成果如下： 借鑑香農信息理論，引入風險熵的概念，並建立節點風險熵模型。提出了利用風險熵定量度量安防節點的防護效能的方法，評估指標的權重與隸屬度的確定方法，多種防護共同作用下的安防節點防護效能的定量度量方法。 將安防節點和交通路網連線形成的廣義安防系統抽象為安防網路，在對安防網路的防護效能評估中引入路徑代價的概念。提出基於節點風險熵的路徑代價的計算方法，安防網路效能的度量模型，安防網路效能與安防網路風險值之間的關係。 針對目前安防設施的布局和配置不夠合理的問題，提出安防網路防護能力的最佳化方法，建立安防網路防護能力的組合最佳化模型，該模型能夠從理論上指導資源的分配和調度，使整個安防網路的平均風險值降到最低。 通過對安全防範系統的脆弱性、後果和威脅度量，實現了具有多個防護對象的安全防範系統整體風險的定量評估，並為成本效益分析提供了基礎。成本效益分析是安全方法系統關鍵資產防護方案決策的重要標誌，成本效益分析通過確定目標、建立備選方案、從費用和效能兩方面綜合評價各方案，使決策者可以根據費效分析的結果及其他需要考慮的因素進行決策。