一种复杂系统关键路径评估方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种复杂系统关键路径评估方法及系统，通过ISM方法获取复杂系统中每一要素的直接关系矩阵；获取每一要素的标准化直接关系矩阵；获取所述复杂系统的综合影响矩阵；根据每一要素的中心度和原因度，获取以每一要素为节点的贝叶斯网络结构，通过三角模糊数法，获取所述贝叶斯网络中每一节点发生每一状态的先验概率；根据所述贝叶斯网络中每一节点发生每一状态的先验概率，获取所述贝叶斯网络中每一子节点引起对应父节点发生每一状态的后验概率；将所述贝叶斯网络的最终节点依次到每一层中后验概率最大的父节点作为关键路径。本发明专利技术实施例提供了一种复杂系统中关键路径评估方法，简单方便，并且有效性高。

A Critical Path Assessment Method and System for Complex Systems

The embodiment of the present invention provides a critical path evaluation method and system for a complex system, which obtains the direct relation matrix of each element in the complex system by ISM method, obtains the standardized direct relation matrix of each element, obtains the comprehensive influence matrix of the complex system, and obtains the Bayesian network structure with each element as the node according to the centrality and causality of each element. By triangular fuzzy number method, the prior probability of each state occurring at each node in the Bayesian network is obtained; according to the prior probability of each state occurring at each node in the Bayesian network, the posterior probability of each child node causing each state occurring at the corresponding parent node in the Bayesian network is obtained; and the final nodes of the Bayesian network are sequentially placed in each layer. The parent node with the greatest posteriori probability acts as the critical path. The embodiment of the invention provides a critical path evaluation method in a complex system, which is simple, convenient and effective.

【技术实现步骤摘要】
一种复杂系统关键路径评估方法及系统
本专利技术实施例涉及计算机
，尤其涉及一种复杂系统关键路径评估方法及系统。
技术介绍
关键路径法(CriticalPathMethod，简称CPM)，又称关键线路法。一种计划管理方法。它是通过分析项目过程中哪个活动序列进度安排的总时差最少来预测项目工期的网络分析。它用网络图表示各项工作之间的相互关系，找出控制工期的关键路线，在一定工期、成本、资源条件下获得最佳的计划安排，以达到缩短工期、提高工效、降低成本的目的。CPM中工序时间是确定的，这种方法多用于建筑施工和大修工程的计划安排。它适用于有很多作业而且必须按时完成的项目。关键路线法是一个动态系统，它会随着项目的进展不断更新，该方法采用单一时间估计法，其中时间被视为一定的或确定的。因此，亟需一种可靠的复杂系统关键路径评估方法。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种复杂系统关键路径评估方法及系统，用以实现复杂系统中关键路径的查找。本专利技术实施例提供一种复杂系统关键路径评估方法，包括：S1，通过ISM方法获取复杂系统中每一要素的直接关系矩阵；S2，对每一要素的直接关系矩阵进行标准化，获取每一要素的标准化直接关系矩阵；S3，根据每一要素的标准化直接关系矩阵，获取所述复杂系统的综合影响矩阵；S4，根据每一要素的中心度和原因度，获取以每一要素为节点的贝叶斯网络结构，其中，对于任一要素，若所述任一要素对任一其它要素的影响大于所述任一其它要素对所述任一要素的影响，所述贝叶斯网络结构图中的箭头方向为所述任一要素到所述任一其它要素，所述任一要素的中心度为所述综合影响矩阵行要素之和，所述任一要素的原因度为所述综合影响矩阵列要素之和；S5，通过三角模糊数法，获取所述贝叶斯网络中每一节点发生每一状态的先验概率；S6，根据所述贝叶斯网络中每一节点发生每一状态的先验概率，获取所述贝叶斯网络中每一子节点引起对应父节点发生每一状态的后验概率；S7，将所述贝叶斯网络的最终节点依次到每一层中后验概率最大的父节点作为关键路径。本专利技术实施例提供一种复杂系统关键路径评估系统，包括：矩阵模块，用于通过ISM方法获取复杂系统中每一要素的直接关系矩阵；标准化模块，用于对每一要素的直接关系矩阵进行标准化，获取每一要素的标准化直接关系矩阵；综合模块，用于根据每一要素的标准化直接关系矩阵，获取所述复杂系统的综合影响矩阵；贝叶斯网络模块，用于根据每一要素的中心度和原因度，获取以每一要素为节点的贝叶斯网络结构，其中，对于任一要素，若所述任一要素对任一其它要素的影响大于所述任一其它要素对所述任一要素的影响，所述贝叶斯网络结构图中的箭头方向为所述任一要素到所述任一其它要素，所述任一要素的中心度为所述综合影响矩阵行要素之和，所述任一要素的原因度为所述综合影响矩阵列要素之和；先验概率模块，用于通过三角模糊数法，获取所述贝叶斯网络中每一节点发生每一状态的先验概率；后验概率模块，用于根据所述贝叶斯网络中每一节点发生每一状态的先验概率，获取所述贝叶斯网络中每一子节点引起对应父节点发生每一状态的后验概率；关键模块，用于将所述贝叶斯网络的最终节点依次到每一层中后验概率最大的父节点作为关键路径。本专利技术实施例提供一种复杂系统关键路径评估设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述通信接口用于该测试设备与显示装置的通信设备之间的信息传输；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述复杂系统关键路径评估方法。本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述复杂系统关键路径评估方法。本专利技术实施例提供的一种复杂系统关键路径评估方法及系统，其有益效果如下：提供了一种复杂系统中关键路径评估方法，简单方便，并且有效性高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一种复杂系统关键路径评估方法的流程图；图2为本专利技术实施例中一种复杂系统关键路径评估方法中贝叶斯网络结构图；图3为本专利技术实施例一种复杂系统关键路径评估系统的结构示意图；图4示例了一种服务器的实体结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例一种复杂系统关键路径评估方法的流程图，如图1所示，该方法包括：S1，通过ISM方法获取复杂系统中每一要素的直接关系矩阵；S2，对每一要素的直接关系矩阵进行标准化，获取每一要素的标准化直接关系矩阵；S3，根据每一要素的标准化直接关系矩阵，获取所述复杂系统的综合影响矩阵；S4，根据每一要素的中心度和原因度，获取以每一要素为节点的贝叶斯网络结构，其中，对于任一要素，若所述任一要素对任一其它要素的影响大于所述任一其它要素对所述任一要素的影响，所述贝叶斯网络结构图中的箭头方向为所述任一要素到所述任一其它要素，所述任一要素的中心度为所述综合影响矩阵行要素之和，所述任一要素的原因度为所述综合影响矩阵列要素之和；S5，通过三角模糊数法，获取所述贝叶斯网络中每一节点发生每一状态的先验概率；S6，根据所述贝叶斯网络中每一节点发生每一状态的先验概率，获取所述贝叶斯网络中每一子节点引起对应父节点发生每一状态的后验概率；S7，将所述贝叶斯网络的最终节点依次到每一层中后验概率最大的父节点作为关键路径。需要说明的是，解释结构模型法(InterpretativeStructuralModelingMethod,简称ISM方法)，是现代系统工程中广泛应用的一种分析方法，是结构模型化技术的一种。它是将复杂的系统分解为若干子系统要素，利用人们的实践经验和知识以及计算机的帮助，最终构成一个多级递阶的结构模型。此模型以定性分析为主，属于结构模型，可以把模糊不清的思想、看法转化为直观的具有良好结构关系的模型。特别适用于变量众多、关系复杂而结构不清晰的系统分析中，也可用于方案的排序等。它的应用面十分广泛，从能源问题等国际性问题到地区经济开发、企事业甚至个人范围的问题等。它在揭示系统结构，尤其是分析教学资源内容结构和进行学习资源设计与开发研究、教学过程模式的探索等方面具有十分重要作用，它也是教育技术学研究中的一种专门研究方法。首先通过ISM方法划分要素间的逻辑关系，计算直接关系矩阵，识别出影响复杂系统运行的多种要素，并由N位专家分别对各要素间影响关系的强弱程度进行判断打分。各要素之间的关系强弱可分为：没有影响、低度影响、中度影响、高度影响和极高度影响，分别以0、1、2、3和4代表。若认为要素Ai对要素Aj有极高度的影响，则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复杂系统关键路径评估方法，其特征在于，包括：S1，通过ISM方法获取复杂系统中每一要素的直接关系矩阵；S2，对每一要素的直接关系矩阵进行标准化，获取每一要素的标准化直接关系矩阵；S3，根据每一要素的标准化直接关系矩阵，获取所述复杂系统的综合影响矩阵；S4，根据每一要素的中心度和原因度，获取以每一要素为节点的贝叶斯网络结构，其中，对于任一要素，若所述任一要素对任一其它要素的影响大于所述任一其它要素对所述任一要素的影响，所述贝叶斯网络结构图中的箭头方向为所述任一要素到所述任一其它要素，所述任一要素的中心度为所述综合影响矩阵行要素之和，所述任一要素的原因度为所述综合影响矩阵列要素之和；S5，通过三角模糊数法，获取所述贝叶斯网络中每一节点发生每一状态的先验概率；S6，根据所述贝叶斯网络中每一节点发生每一状态的先验概率，获取所述贝叶斯网络中每一子节点引起对应父节点发生每一状态的后验概率；S7，将所述贝叶斯网络的最终节点依次到每一层中后验概率最大的父节点作为关键路径。

【技术特征摘要】
1.一种复杂系统关键路径评估方法，其特征在于，包括：S1，通过ISM方法获取复杂系统中每一要素的直接关系矩阵；S2，对每一要素的直接关系矩阵进行标准化，获取每一要素的标准化直接关系矩阵；S3，根据每一要素的标准化直接关系矩阵，获取所述复杂系统的综合影响矩阵；S4，根据每一要素的中心度和原因度，获取以每一要素为节点的贝叶斯网络结构，其中，对于任一要素，若所述任一要素对任一其它要素的影响大于所述任一其它要素对所述任一要素的影响，所述贝叶斯网络结构图中的箭头方向为所述任一要素到所述任一其它要素，所述任一要素的中心度为所述综合影响矩阵行要素之和，所述任一要素的原因度为所述综合影响矩阵列要素之和；S5，通过三角模糊数法，获取所述贝叶斯网络中每一节点发生每一状态的先验概率；S6，根据所述贝叶斯网络中每一节点发生每一状态的先验概率，获取所述贝叶斯网络中每一子节点引起对应父节点发生每一状态的后验概率；S7，将所述贝叶斯网络的最终节点依次到每一层中后验概率最大的父节点作为关键路径。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述标准化直接关系矩阵为：其中，X表示所述标准化直接关系矩阵，U表示效用矩阵，n表示阶数，i表示行数，j表示列数，a表示关键路径参数矩阵，aij表示关键路径参数矩阵中的第i行第j列的元素。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述综合影响矩阵为：其中，T表示所述综合影响矩阵，X表示标准化直接关系矩阵。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S5具体包括：S51，获取每一专家对所述贝叶斯网络中每一节点在每一状态的专家意见；S52，将每一专家对所述贝叶斯网络中每一节点在每一状态的专家意见转换为三角模糊数；S53，通过算术平均法，获取所述贝叶斯网络中每一节点在每一状态的平均三角模糊数；S54，通过均值面积法，获取所述贝叶斯网络中每一节点处于每一状态的先验概率。5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，步骤S52中，所述三角模糊数为：其中，表示所述贝叶斯网络中第k个专家第i个节点处于j状态的三角模糊数，q表示专家个数，表示去模糊化后的下限点矩阵，表示去模糊化后的中限点矩阵，表示去模糊化后的上限点矩阵，i表示下限指示器，j表示中限指示器，k表示上限指示器。6.根据权利要求4所述方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴德胜，陶良彦，
申请(专利权)人：中国科学院大学，
类型：发明
国别省市：北京,11