[发明专利]基于信息熵的系统功能模块划分评价方法

摘要

本发明涉及一种基于信息熵的系统功能模块划分评价方法，涉及功能模块划分评价技术领域。本发明根据遥控武器站系统在装配、维修和成本等方面存在的信息熵作为复杂度，将一个模块划分方案通过系统的信息熵的大小来进行评价，从而实现了对一个遥控武器站系统的模块划分方案进行评价。

主权项

1.一种基于信息熵的系统功能模块划分评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、定义模块划分粒度，在模糊聚类分析时，影响分类结果的因素是预设阈值λ的大小，阈值越大，划分的模块数越大，模块粒度越小，反之模块数越小，定义模块粒度ε＝1/λ；步骤二、进行设计制造复杂性的信息熵表示模块集成的功能特性越多，其内部结构越复杂，于是模块的设计制造越困难；模块实现的功能越少，其内部结构越简单，设计制造越简单，定义模块的设计制造复杂性为：式中，ε为模块粒度；kε为与模块粒度ε对应的模块数；n为组成模块的零部件个数；pi为第i(i＝1,2,…,n)个功能在设计制造中的确定度，pi∈[0,1]，当pi＝1时，表示该功能在设计制造时完全确定，当pi＝0时，表示该功能完全不确定；步骤三、进行成本方面的信息熵表示从成本角度考虑，在模块划分过程中应该尽量将那些成本及附加值高于预设值的零部件分离开，因此，从成本角度上划分模块倾向于将产品细分，而从产品整体而言，应降低模块在成本方面的信息熵，定义成本方面的信息熵为：式中ci为第i个零部件的相对成本；步骤四、进行维修方面的信息熵表示从维修方面考虑，尽量将预定义的易损坏的零部件分离开，倾向于将产品细分，从产品整体而言，应降低模块在维修方面的平均信息熵，定义维修方面的信息熵为：式中，mi为第i个零部件的相对易损率；步骤五、利用总的信息熵H(ε)建立模块划分方案评价的数学模型采用无约束离散优化模型进行模块划分方案的评价，所有模块划分方案中使得H(ε)最小的模块粒度ε即为最优的划分方案，H(ε)表达式如下：式(4)中对步骤二、三、四定义的三种信息熵分别进行了正则化处理；并定义正规化处理的公式为：式中，M为所有可能的模块粒度的个数，在模糊聚类时确定所有可能的阈值λj，从而得到所有可能的模块粒度εj，然后利用模糊聚类分析方法求出每一种阈值对应的模块划分方案，同时计算H(εj)，若存在λk使H(εk)最小，则其对应的模块划分方案为最优的方案，k＝1,2,…,M。