第四章 系統相依性分析技術
5.3 IIM 工具應用說明
本 IIM 工具以 EXCEL VBA 撰寫,如圖 15,適用在 EXCEL 2003 以上版本。
打開程式後,EXCEL 將詢問是否執行巨集如圖 49 與 50,選擇「啟用這個 內容」後,程式才算初始化完成。圖 48 中的矩陣表示測試用某地方之設施相依 矩陣,總共 29 項。依 IIM 理論,相依矩陣 A 之兩兩比對值將輸入在圖 48 藍色 的區域,範圍從 0 到 1,代表當縱軸設施完全不能運作時,橫軸的設施之不能運 作程度為何。故當橫軸設施因為縱軸設施故障也完全不能運作時,此值將為 1;
但若兩設施沒有相依性,如縱軸設施損毀但橫軸設施可正常運作,此值為 0。在 實際評估時,可衡量設施的運作水準(0 表示停止 1;表示正常運作),然後用 1 減去設施運作水準,以得到設施的停止運作水準值,最後填入此相依矩陣中。最 後,因矩陣的對角線無意義,故均填入 0。
EXCEL 巨集詢問處 圖49
EXCEL 巨集啟用安全性警訊的對話盒 圖50
第二項須填入的資訊為外力造成設施開始損毀的初始狀態向量(圖 48 之 AH 欄),與相依矩陣定義一致,0 表示外力無影響、設施正常運作,1 表示外力造成 設施完全不能運作。當資訊完全輸入後,使用者可按下「計算(單次)」按鈕,
程式將計算最後的每個設施平衡狀態,顯示於圖 48 的 AG 欄,值域與外力向量 定義一致。
原經濟理論中的投入產出模型並未限定矩陣或向量之值域上下限,但本問題 中必須對值域上下限規定,以免造成設施進入無法定義的狀態。例如,若計算結 果某設施狀態大於 1,表示設施非常不能運作,但現實上仍應以 1 表達「不能運 作」;依此觀念,若設施狀態值小於 0,代表設施正常運作,且程式應自動校正
5.3.2 IIM 工具程式功能
目前程式提供一分析功能:「計算最大影響外力」。此分析功能假設如下:若 假設整體系統失效情形,等於每個設施最後平衡狀態之 Inoperability 值,乘以權 重 1/29,為其答案,則最大影響外力,可分批假設外力造成某設施失效值為 1,
透過程式求得整體系統失效值,藉由程式判斷何種外力造成整體失效最嚴重。程 式在計算上,將限定設施值域為 0 到 1,一般而言均為外力攻擊某輸電設施將產 生最大系統失效度。
目前程式約可執行 100*100 大小的相依矩陣,過大矩陣透過 EXCEL 計算將 過於緩慢,未來將重寫此功能直接以 C++或 C#改寫,以加快程式執行速度。
另程式發展方向為:
求得整體系統失效程度:使用者可輸入某設施權重,系統應用 AHP 或其它 權重分配方式自動計算整體失效。
相依矩陣敏感度分析:兩兩設施相依關係目前為專家給定,但程式可透過敏 感度分析,瞭解哪兩種設施的相依值變更,將產生整體失效程度較大,接著 便透過細部訪談瞭解設施真正相依為何。
防火牆:瞭解保護哪一個設施,使對於其他設施無法造成影響,可保護系統 的整體運作能力。亦即設立備援設施,使得設施較難損毀,與另一設施相依 性低。
既有備源設施的塑模:與 I2Sim 不同的是,IIM 對於備源設施較無統一的作 法,未來將研擬一適當的機制表達備源設施。在概念上應朝向動態 IIM 發展,
設施並非於第一時間損毀,而是在某段時間後才損毀。
隨機模擬:應用 Monte Carlo 法,模擬出當外力隨機攻擊某些設施時,系統 反應為何。