网络化指挥信息系统是现代信息化条件下体系作战的基础支撑和重要枢纽.在分析网络化指挥信息系统结构功能基础上,构建带权重的双层相依网络,提出一种考虑节点过载和节点修复的级联失效模型,并在基于节点权重的负载重分配策略基础上构造基于节点相似、基于节点剩余容量和综合分配3种改进型策略.以“LB演习”数据为样本,针对攻击方式、负载重分配策略和网络性能参数对网络抗毁性影响展开研究.仿真结果表明:物理层重要节点对网络性能影响最为关键,并且网络性能会在蓄意攻击下产生突变现象;改进的3种策略,特别是综合分配策略,能够显著提升网络抗毁性,网络性能参数能够在一定范围内大幅提升网络抗毁性,避免大规模级联失效现象.

为了更全面地评估级联故障对相依网络的影响，采用随机耦合、同配耦合和异配耦合3种不同的连边耦合方式，构建相依边为逻辑依赖的相依网络。提出一种新的负载全局分配的级联故障模型，从最大连通子图、迭代步长、过载节点分布等方面评估级联故障的结果。仿真结果表明：(1)同配相依网络比随机相依网络和异配相依网络有更小的最大连通子图占比，且非最大连通子图占比的差异非常显著；(2)容忍系数增大时，同配相依网络的迭代步长下降最为缓慢，不同耦合方式的相依网络在容忍系数取值0.1处均取到步长峰值；(3)不同耦合方式的相依网络在首次故障迭代时，过载节点倾向于选择初始故障节点的邻居节点的邻居节点，而非故障节点的邻居节点。

如何有效地应对和控制故障在相依网络上的级联扩散避免系统发生结构性破碎, 对于相依网络抗毁性 研究具有十分重要的理论价值和现实意义. 最新的研究提出一种基于相依网络的恢复模型, 该模型的基本思 想是通过定义共同边界节点, 在每轮恢复阶段找出符合条件的共同边界节点并以一定比例实施恢复. 当前的 做法是按照随机概率进行选择. 这种方法虽然简单直观, 却没有考虑现实世界中资源成本的有限性和择优恢 复的必然性. 为此, 针对相依网络的恢复模型, 本文利用共同边界节点在极大连通网络内外的连接边数计算 边界节点的重要性, 提出一种基于相连边的择优恢复算法 (preferential recovery based on connectivity link, PRCL) 算法. 利用渗流理论的随机故障模型, 通过 ER 随机网络和无标度网络构建的不同结构相依网络上的 级联仿真结果表明, 相比随机方法和度数优先以及局域影响力优先的恢复算法, PRCL 算法具备恢复能力强、 起效时间早且迭代步数少的优势, 能够更有效、更及时地遏制故障在网络间的级联扩散, 极大地提高了相依网 络遭受随机故障时的恢复能力.

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相互依赖的不对称性使得多层系统对连锁故障更具鲁棒性