[发明专利]基于零模型的复杂产品系统风险源辨识方法

说明书

本发明公开了一种基于零模型的复杂产品系统风险源辨识方法，本发明方法首先依据复杂产品系统中的功能指标项来构建复杂网络，然后计算功能指标项作为节点的计量指标，按照节点度中心性对功能指标项进行划分成不同群。对相同度中心性的群构建零模型，通过对网络构造零模型比较模块度的变化量来判断功能指标项的重要程度。最后使用线性阈值模型选取出风险传播时间短的功能指标项为复杂产品系统风险源。本发明方法能够从复杂产品系统的系统结构来辨识风险源，为风险源辨识提供新的思路，从而提高复杂产品系统的安全性。

技术领域

本发明涉及复杂产品系统(可以为飞机结构与系统)的技术领域，更特别地说，是一种采用零模型方法从复杂产品系统中找出风险源，然后以风险源来构建适合于复杂产品系统的系统风险指标。

背景技术

零模型(Null Model)是复杂网络的一种参照网络，不仅拥有原始网络的所有特性，还可以只针对复杂网络的某一性质进行研究。零模型是模型分析的前提，因为它能提供对组内相关系数的估计，从而判断多水平模型的构建是否有其必要性。零模型网络能够保持或破坏网络的某些特性，研究者可利用这一特性对网络的属性进行细致分析。2015年第6期“计算机应用”发表的“复杂网络零模型的量化评估”一文，作者，李欢，卢罡，郭俊霞。文中介绍了随机置乱的零模型构建方法。

华中科技大学出版社出版时间:2014.09，《复杂产品协同装配设计与规划》作者:刘继红，王峻峰著，在第2－5页介绍了复杂产品的定义。复杂产品系统(CoPS，complexproduct systems)是指高成本、大规模、定制的、技术与工程密集型的产品、子系统和系统或设施，亦称为大型技术系统(large technical systems)。确定一个产品是否是复杂产品系统，主要考虑其成本、项目周期、复杂程度、技术不确定性、系统层次、定制化程度、风险、零部件种类、知识和技能含量、软件应用范围等因素。复杂产品系统包括飞机与飞机发动机、飞行模拟器、航空控制系统、武器装备、建筑设施、海上石油平台、通信网络、船舶、高速列车及其他很多工程化的产品和系统。复杂产品系统涵盖的范围主要是根据产品的生产方式来界定的。

复杂产品系统的出现为衡量国家的综合实力与核心竞争力提供了有利的依据，它的成功不仅对我国综合国力的提高有帮助，还有助于提升人民生活的幸福感。近年来，国内外关于复杂产品系统事故频发，不仅给国家造成巨大的经济损失，还给人们的生活带来了严重的影响，因此对复杂产品系统进行风险源辨识，对其进行重点管理，可以降低风险发生的可能性。

风险源是经济学的专业术语。风险源与风险密不可分。风险是指事件未来发生带来的不确定性后果。相同的风险因素可能是由不同的风险源产生的。例如，火灾风险可能来源于物质环境(磷的自燃等)，也可能来源于社会环境(纵火)。有些风险源很好判断但是有些则不易判断。风险源辨识/识别是风险管理的首要步骤，评估指标体系在风险管理中起着承上启下的重要作用。

目前，众多学者从复杂产品系统的技术、设备等方面进行风险源辨识，但是没有从复杂产品系统的自身构建结构进行风险源辨识。复杂产品系统按照功能可划分为不同的子系统或称系统级指标项，每个系统级指标项包含有多个，由于每个子系统的重要程度不同其潜在的风险也不同，对高风险的子系统进行重点管理，可进一步确保复杂产品系统的安全。对复杂产品系统的系统结构进行风险源识别可以降低事故发生的可能性。

发明内容

为了从复杂产品系统的实现功能角度辨识风险源，帮助人们从更多的角度识别风险源，本发明提出了一种基于零模型的复杂产品系统风险源辨识方法。本发明方法根据复杂产品系统的系统结构建立复杂网络，以节点的功能指标项计量为指标，将复杂产品系统的系统结构划分为不同等级；按照复杂产品系统的功能以及重要等级将复杂产品系统的功能指标项划分成不同的群；针对重要程度相同的子系统通过对网络构造零模型比较模块度的变化量来判断功能指标项的重要程度；最后使用线性阈值模型选取出风险传播时间短的功能指标项为复杂产品系统风险源。本发明方法能够辨识复杂产品系统风险源，为风险源辨识提供新的思路，从而提高复杂产品系统的安全性。