安全信息感知的不确定性分析与建模<sup>*</sup(4)

④另外，从安全感知信息的传递效率和有效性角度考虑，对有效率进行定义。

安全感知信息的有效率yi：

yi=1-wi

yi表示安全信息感知的阶段i与前一个阶段间的安全感知信息传递有效率。

同样的，整体安全感知信息有效率为：

y=1-vd

为了对概念有清晰的认识，现通过梳理的方法来厘清各概念间的关系。本文主要围绕不确定性和失真程度展开，认为不确定性与失真程度成正比。失真程度的指标有失真量、失真率，其中又分为一个或多个阶段两种，从准确性角度又提出了有效率的概念。因此，为了准确描述安全信息感知过程的不确定性变化，提出不确定性、失真量、阶段失真率、阶段有效率、失真率、有效率等概念，概念之间存在关联：阶段失真率、失真率都与失真量有关，为一个或多个阶段安全信息感知失真的百分比；阶段有效率、有效率为1减去对应的阶段失真率或失真率；阶段不确定性、不确定性也与阶段失真率、失真率有关，之间的比例关系系数称为不确定性系数，取值与具体安全信息感知过程相关。

为了对一系列概念有更深刻的理解，现举例进行分析。在某安全信息感知过程中，假设安全信源集合中有10个元素，安全信宿通过安全信息处理感知到4个元素，整个感知过程不确定性系数为kd。则有以下结论：

安全信息感知失真率为：

安全信息感知有效率为：y=1-vd=1-60%=40%

整个感知过程的不确定性为：Rd=f(Ip,Id)=kd?vd=kd?0.6

通过以上安全感知信息参量的定义和举例，表明一系列指标能更准确刻画安全信息感知的不确定性，从定量的角度对安全信息感知过程正确评估，明确失真率和有效率，从各阶段出发，对信息流的变化有更深刻的认识，为系统安全性评估提供新指标。若该实例中有安全信息感知各阶段的参数，可以进一步比较分析，确定失真率和有效率最大的阶段，对安全策略的提出有参考价值。在现实应用中，存在对安全信息感知有效性要求高的情况，可以通过信息传递有效率的限制来提高系统安全状态，比如具体要求某个或多个感知阶段的有效率不低于50%。安全感知信息量的测量，可以参考信息论、人机工程学、生物学等的测量和实验方法，这里不做讨论。

2.4 安全信息感知雪球模型的内涵 由以上分析，安全信息感知不确定性的雪球模型有以下内涵：

①通过圆圈的大小和面积变化，来表示安全感知信息量的多少和变化过程。箭头表示感知过程或信息传递过程。图3表示各安全感知阶段对应的有效信息量、失真量和不确定性的变化。

②有效信息量为安全信息感知的核心，贯穿整个安全信息感知过程。从信息流动角度来看，在安全感知过程中，由于受3类影响因素的负效应干扰，安全感知过程有效信息在各阶段流动过程中逐渐减少。

③不确定性是一种隐患和潜在危险，与安全感知信息失真有密切联系。安全信息感知失真是安全信息感知出现问题的主要原因，包括安全感知信息的丢失、替换和增添等。安全感知信息失真量等于两阶段间有效量的差，不确定性等于失真量与不确定性系数的乘积，意味着3个参量之间有一定的内在联系。

④由于安全感知信息会经过4个传递阶段，相当于经过4个关卡。关卡的大小与影响安全信息感知的3类因素有关。每个关卡都会限制有效信息通过，都会减少有效信息。与过关卡前相比，过的关卡越多，丢失的有效信息越多，不确定性越大，就呈现一个不确定性的雪球效应。

⑤影响安全信息感知的3类因素为雪球模型提供动力，推动雪球滚动，如图5。若3类因素负效应越大，最后不确定性积累得越大，雪球滚得越大。

⑥安全感知过程可能存在串联、并联和混联等的情况。多个主体对同一个客体的安全状态进行感知为安全感知的并联。在第一阶段中，一个主体对一个客体进行安全感知；在第二阶段中，第一阶段的主体变为第二阶段的客体，向第二阶段的主体传递信息，这个过程称为安全感知的串联。在安全感知网络中，串联、并联同时发生，任意两个主体互相传递信息、互相影响，就形成了复杂的混联过程。

⑦当安全感知发生串联、并联或混联时，雪球效应表明不确定性会随着感知过程在多个主、客体间积累。传声筒游戏是多个安全信息感知过程的叠加，第一个安全信息感知的主体变成第二个安全信息感知的客体，以此类推，一直传递下去；在这个过程中，有效信息不断减少，同时不确定性也不断累积。

文章来源：《中国安全科学学报》 网址: http://www.zgaqkxxb.cn/qikandaodu/2020/0916/363.html