[发明专利]一种系统结构复杂度计算方法

说明书

本发明公开了一种系统结构复杂度计算方法包括：读取并解析系统的设计数据文件，根据设计数据文件按照指定格式构建系统结构组成表和系统内部信息组成表；根据系统结构组成表判断顶层系统是否唯一、确定顶层系统、以及计算系统的层次数，并确定各层级的子系统，生成完善的系统结构组成表；根据完善的系统结构组成表与系统内部信息组成表，获得各层次子系统的数目与各层次子系统之间的信息交换数，并计算系统的结构复杂度。本发明通过计算系统的层次数确定各层级的子系统并生成完善的系统结构组成表的技术手段，能够正确度量规模较大、构成复杂的信息系统的结构复杂度，进而正确的评价系统的复杂性。

技术领域

本发明涉及信息系统工程领域，特别地，涉及一种系统结构复杂度计算方法。

背景技术

随着信息技术的发展以及信息系统应用的日益广泛，信息系统的功能与结构也日益复杂，如何评价信息系统的复杂性并加以有效的控制与管理,对系统的设计、分析与运行控制均具有十分重要的意义。由于系统的复杂性直接影响到系统的可理解性、独立性、可靠性、可测试性和可维护性程度，系统的复杂性越低，就越容易理解、修改和维护，因此降低系统的复杂性是系统设计追求的目标。信息系统结构的复杂性作为对系统逻辑结构以及数据交换关系复杂程度的总体评价，是分析评价系统复杂性的关键。结构复杂性的变化将会对系统各方面的特性都产生影响，因此可以将信息系统的结构复杂度作为衡量系统复杂性的一个重要指标。

目前，对于系统结构复杂性的研究，大多集中在软件工程领域。软件系统结构复杂性的度量，通常是采用复杂系统的理论将软件系统抽象成网络(软件系统中的类、对象、方法为网络中的节点；类、对象、方法之间的关系为网络中的边)，并通过对抽象出来的软件网络的特性进行分析。但对于复杂信息系统来说，由于其系统的分布性、信息交互的复杂性、节点多样性等特点，软件系统结构复杂性的度量指标并不完全适用于信息系统的结构复杂度度量。

而在信息系统领域，对于信息系统结构复杂性的度量，所采用的方法主要是基于网络图的方法和基于信息熵的复杂度度量方法。其中，基于网络图法要先将系统的结构转换为网络图(如Petri网图)，再从网络要素的复杂度和网络关联的复杂度两方面来分析信息系统结构的复杂性。这种方法中网络图的构建本身就是一项复杂的工作，尤其对于规模较大、结构复杂的信息系统来说，转换的工作量就会成倍增加，而且也无法有效保证转换结果的正确性。另外，基于信息熵的复杂度度量方法是通过分析每个基本评价要素平均信息量对总体复杂性的平均信息量贡献，并据此综合得出总体的复杂性信息量。

针对现有技术中度量信息系统结构复杂度的方法对于规模较大、结构复杂的信息系统不能正常工作的问题，目前尚未有有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种系统结构复杂度计算方法，能够正确度量规模较大、构成复杂的信息系统的结构复杂度，进而正确评价系统的复杂性。

基于上述目的，本发明提供的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种系统结构复杂度计算方法。

根据本发明提供的一种系统结构复杂度计算方法包括：

读取并解析系统的设计数据文件，根据设计数据文件按照指定格式构建系统结构组成表和系统内部信息组成表；

根据系统结构组成表判断顶层系统是否唯一、确定顶层系统、以及计算系统的层次数，并确定各层级的子系统，生成完善的系统结构组成表；

根据完善的系统结构组成表与系统内部信息组成表，获得各层次子系统的数目与各层次子系统之间的信息交换数，并计算系统的结构复杂度。

其中，根据系统结构组成表进行顶层系统的唯一性分析、确定顶层系统、以及计算系统的层次数，并确定各层级的子系统，生成完善的系统结构组成表包括：

根据系统结构组成表构建系统结构关系矩阵；