基于分级网络的供求系统防护资源分配方法

供求系统防护资源分配问题旨在制定合理的防护策略,以减小外界破坏带来的损失。对于基于p-中位模型的供求系统来说,一类经典的防护资源分配方法是建立并求解双层规划模型,进而得到防护策略。双层主从规划问题是个典型的NP难解问题,因此这类方法不易有效地对大规模案例进行求解。通过分析供求网络运行机制,发现导致防护资源分配问题求解困难的关键因素是再分配环节。故基于该环节建立了供求系统的分级网络框架,在该框架下提出一种防护资源分配方法。实验证明,该方法能够给出合理的防护资源分配策略,且与传统方法相比耗时显著缩短。

关键基础设施防护主从对策模型及其求解算法

针对基础服务设施系统的优化防护策略制定问题,将系统抽象成由服务设施、需求点及连接弧构成的一般性网络.应用对策论中的主从对策理论思想,描述系统防护计划制定者与攻击者在决策时相互制约的关系,并考虑设施容量限制这一现实因素对问题的影响,提出带容限的"防护-中断-再分配"三层主从对策模型.通过设计"大需求量优先-就近服务"的启发式分配策略化简模型,使其转换为双层混合整数线性规划,进而采用一种二叉树搜索算法对模型进行求解.实验表明,该启发式策略在绝大多数情况下均能以很小误差逼近最优分配.由模型给出的优化防护策略可大幅减低系统遭受破坏后的运行成本,当防护资源投入达一定量时,能有效避免系统陷入非正常运行状态.通过对模型及模型解的分析,可有助于真实大型复杂基础设施服务系统关键部位的识别及防护策略制定.