安全技术防范系统效能评估方法研究

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    本文从系统效能概念入手, 较系统地阐述了系统效能评估的方法、基本步骤及其对比分析，提出了适应安全技术防范系统评价要素及其评价方法，为安全技术防范系统效能评估提供了有效的途径，对提高技术防范系统建设的性价比和费效比具有参考价值。

系统效能的基本概念
    随着信息技术的快速发展，大量的高新技术在保障重点要害部位安全、震慑和预防犯罪等方面得到广泛应用。近年来，为了适应安全技术防范系统向数字化、网络化、智能化、集成化发展的需求，新型安全技术防范技术研究和系统建设如火如荼，一大批应用系统应运而生。如何确保安全技术防范系统建设质量，提高系统的效能，确保系统好用、管用和顶用，安全技术防范系统效能评估技术与方法研究就是一个亟待解决的问题。所谓系统效能，就是预期一个系统满足一组特定任务的程度的量度。它是系统综合性能的反映，是系统的整体属性。所谓安全技术防范系统效能评估，就是要对安全技术防范系统进行综合分析，把系统的各项性能与任务要求综合比较，最终得到表示系统优劣程度的结果。

    安全技术防范系统的效能，可以细分为系统的自身效能和应用效能。自身效能是系统本身固有的性能，它体现了系统本身功能和性能的完备性；应用效能是系统在应用过程中体现的效能，是对系统保护防范对象，预防、震慑犯罪，延时、取证过程中的贡献。在规划、研制、建设安全技术防范系统时，效能、性能、费用、周期和风险成为评价安全技术防范系统优劣的5大要素。在各要素中, 性能是根本，效能是中心、关键, 是讨论其他要素的前提。周期和风险可以转化为费用, 运用性能、效能和费用评价安全技术防范系统时，往往用效费比（效能/费用）或费效比（费用/效能）或者性价比（性能/价格）作为综合评价的单一指标。因此，效能和费用（费效比）或性能和价格（性价比）就成了规划、研制、建设和使用安全技术防范系统所追求的总目标。

    何谓“系统效能”，一般大都采用美国工业界武器系统咨询委员会(WSEIAC) 给出的定义，它是预期一个系统能满足一组特定任务要求的度量。我国目前对系统效能的通俗理解是：系统完成预定目标任务的能力。规划、研制、建设和使用任何一个安全技术防范系统，归根结底是为了实现该系统的效能。系统的全面质量由性能、可靠性、维修性、安全性、保障性、经济性和时间等7个方面的内容构成。安全技术防范系统效能评价的关键一环是适当选择“效能量度”（MOE）。事实上，关于安全技术防范系统效能度量的建立，就是以模型为基础推导出来的。一般典型的安全技术防范系统效能分析的步骤是：

    1、阐明评价安全技术防范系统效能的目的，确立系统的主要组成和架构，限定效能分析的范围，以便使目标与知识、时间和费用相协调。即评估主体、评估对象、评估目标、评估手段（准则、方法、工具）、评估实施。

    2、确定途径，确定要研究解决问题的技术途径和规划，确定研究费用、时间、技术途径与技术状态控制各环节的相互联系。

    3、分析建模，建立一个抽象的效能分析模型，计算各自系统的效能数值，分析各因素对效能的影响程度。

    4、评价比较，反复修改各影响因素（参数），审查计算结果, 进行评价比较， 选择最佳方案。

效能评估的主要方法
    评估系统效能的方法很多，主要有试验统计法、专家调查法、指数法、解析法、层次分析法、SEA 法、Agent法、兰彻斯特方程、模糊综合评判法、灰色理论方法、Petri法、D-S理论、云理论方法等。综合分析安全技术防范系统，可以发现系统是一个复杂的人机大系统，对于效能评估而言，由于观察者所处的地位不同，观察的角度不同，便产生了对系统评估问题的不同理解。在文献中，把评估指挥调度系统的指标分成了四类，如表1所示：

从表1可以看出，系统设计者强调系统的尺度参数和性能指标，而用户则强调系统效能和使用效能。尺度参数和性能指标一般与环境无关，取决于系统部件或子系统本身的特性，它们属于技术指标的范畴，而系统的效能和使用效能则必须在应用环境下考虑。因此，本文重点从系统效能和性能两个方面综述效能评估方法。

试验统计法（Examination Stat）
    所谓试验统计法是在规定的现场中或精确模拟的环境中，观察安全技术防范系统的性能特征，收集数据，评定系统效能。其特点是依据实用、试运行、试验获得的大量统计资料评估效能指标，应用前提是，所获统计数据的随机特性可以清楚地用模型表示，并相应地加以利用。常用的统计评估方法有抽样调查、参数估计、假设检验、回归分析和相关分析等。试验统计法不但能得到效能指标的评估值，还能显示系统性能、使用规则等影响因素对效能指标的影响，从而为改进系统性能提供了定量分析基础, 其结果比较准确，但需要有大量的试用试验的物质基础，这在系统研制和建设前无法实施, 而且耗费太大，需要时间长。总之，试验统计法是评估安全技术防范系统效能比较可信的基本方法之一。

SEA方法（System Effectiveness Analysis）
    SEA方法的基本思想是：当安全技术防范系统在一定环境下运行时，系统运行状态可以由一组系统原始参数的表现值描述。对于一个实际安全技术防范系统，由于系统运行不确定因素的影响，系统运行状态可能有多个（甚至无数个）。那么，在这些状态组成的集合中，如果某一状态所呈现的系统完成预定任务的情况满足使命要求，就可以说系统在这一状态下能完成预定任务。由于系统在运行时落入那种状态是随机的，因此在系统运行状态集中，系统落入可完成预定任务的状态的“几率”大小，就反映了系统完成预定任务的可能性，即系统效能。

    在SEA方法中，系统、环境、使命是系统效能的三要素，其中任何一个要素的变化都会引起系统效能的变化。为了对系统效能进行量化分析，系统的使命应该是可量化的，这就要求系统的使命是具体的而非笼统的。描述系统完成使命品质的“量”称为性能量度或属性（Measure of Performance MOP）。在一个多使命的系统中,性能量度是一个集合{MOP}。为了能对系统在任一状态下完成预定任务的情况与使命要求进行比较，必须把它们放在同一空间内，这一空间恰好可采用性能量度空间{MOP}。
(中国集群通信网 | 责任编辑：陈晓亮)