系統(tǒng)運維關鍵要素評估

　　當前視頻監(jiān)控技術在我國已蓬勃發(fā)展，呈星羅棋布之態(tài)、星火燎原之勢。在全國范圍內，“平安城市”項目工程建設的整體推進，更是為各類視頻監(jiān)控系統(tǒng)的大力發(fā)展提供了絕佳的時機。然而，實際的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對其運營維護的狀態(tài)有著獨特又嚴格的要求，即要求系統(tǒng)日常運行要具有長期性、可靠性、穩(wěn)定性與有效性的特點。而一個實際系統(tǒng)在長期不間斷、可靠穩(wěn)定運行的情況下，其運營維護的效果與能力(簡稱運維效能，下同)，是由其系統(tǒng)內部的各類軟硬件設備、操作人員以及相關的日常管理制度所體現(xiàn)出來的。我們不妨將視頻監(jiān)控系統(tǒng)日常運行的內部設備、人員與管理制度稱之為系統(tǒng)運維關鍵要素，于是對某一個實際系統(tǒng)運維效能的衡量，因而也就是對系統(tǒng)運維的關鍵要素的能力評估。

　　由于當前我國并沒有對視頻監(jiān)控系統(tǒng)運維效能做評估評定的普遍適用的方法，本文提出一種方法，將對系統(tǒng)運維效能的評估轉化為對系統(tǒng)內部設備、人員與管理制度的評估，這其中涉及到了諸多方面的理論內容，如：硬件設備的老化與可靠性，系統(tǒng)軟件的易用性與安全性，人員技能提升理論，人員認知心理狀態(tài)以及日常管理制度的科學性與規(guī)范性等。這種通過將上述理論內容融合在一起的評估方法，不僅能夠多方位全面地評估一個實際系統(tǒng)的運維效能，而且具有一定的普遍適用性，適合多種不同規(guī)模不同組成的實際系統(tǒng)進行評估工作。

　　相關技術研究綜述

　　1、浴盆曲線理論：這是研究設備和系統(tǒng)老化和可靠性的基礎。對于常見的設備或者系統(tǒng)而言，其故障率隨時間的分布是具有一定普遍性的規(guī)律的。如果表現(xiàn)在以橫軸為時間軸、縱軸為故障率函數(shù)的二維連續(xù)坐標軸中時，其圖像呈現(xiàn)出形似浴盆的形狀(如圖1)，因此在設備老化和可靠性研究中該理論稱為浴盆曲線理論。在評估視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件設備的可靠性時，浴盆曲線理論扮演了重要的角色。根據(jù)浴盆曲線理論，設備的故障率隨時間的變化過程，經(jīng)歷了三個不同的階段(如圖1)，分別稱為早期故障期、偶然故障期和損耗故障期。在每一個階段故障率函數(shù)的變化形式不同，相對應的對系統(tǒng)硬件設備的可靠性要求也不同，進而對硬件設備的運維要求和故障解決方案也不同。通過對浴盆曲線的研究與應用，可在視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件設備日常工作運行維護周期的三個不同階段分別提出對系統(tǒng)硬件設備老化與可靠性不同的評估要求和評估準則。

　　2、設備老化與故障理論：每個實際的視頻監(jiān)控系統(tǒng)都可用基本組成框圖來概括(見圖2)，任何系統(tǒng)的各個組成部分如前端、傳輸、控制和顯示/記錄部分都是由許多硬件設備構成的。因此設備的老化與故障理論在視頻監(jiān)控系統(tǒng)運維效能評估工作中也有極為重要的意義。根據(jù)該理論，設備的老化可以分為有形老化與無形老化，這其中有形老化與無形老化又各自分別有兩種表現(xiàn)形式，而這四種不同的老化表現(xiàn)形式分別有相應的形成原因、外在規(guī)律和解決方法。因此對于需要長期不間斷運行、且要求穩(wěn)定可靠又有效工作的視頻監(jiān)控系統(tǒng)來說，運用設備老化與故障理論，針對各組成部分的硬件設備老化所表現(xiàn)出來的特點和規(guī)律來判斷屬于哪一種老化，進而評估該系統(tǒng)的運維效能和提出解決途徑，具有直接的參考價值。

　　3、波士頓經(jīng)驗曲線(學習曲線)理論：波士頓經(jīng)驗曲線理論俗稱學習曲線理論，是基于學習效應的一種理論。學習曲線最初用于制造行業(yè)，用于描述隨著產(chǎn)量的提高，也即員工工作經(jīng)驗的提升對產(chǎn)品生產(chǎn)成本進而對生產(chǎn)率的影響。如圖3一個典型的學習曲線圖形所示，隨著產(chǎn)量的提升，員工的經(jīng)驗技能隨之增加，進而導致在之后生產(chǎn)產(chǎn)品的實際單位成本降低，生產(chǎn)率得到提高。若將制造行業(yè)中所考慮的參考量——單位生產(chǎn)成本代換為視頻監(jiān)控系統(tǒng)運維系統(tǒng)中所關注的工作響應時間，學習曲線理論依然具有指導意義。因此，學習曲線理論側重于視頻監(jiān)控系統(tǒng)運維的人員因素，用于描述人員技能提升與經(jīng)驗積累情況。在此基礎上可對系統(tǒng)管理制度因素的部分內容，如人員培訓、考核等方面做出指導。

　　4、認知心理學：認知心理學研究人如何覺知、學習、記憶和思考問題。除此之外，認知心理學下涵的認知神經(jīng)科學、注意與意識、知覺、記憶過程、問題解決與創(chuàng)造性、決策與推理等領域都可應用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)運維的人員能力評估。認知心理學除了同樣能表述系統(tǒng)人員的經(jīng)驗積累水平之外，對于研究與評估視頻監(jiān)控系統(tǒng)操作人員的觀察力、聯(lián)想力、分析能力、記憶能力、判斷能力、決策能力等能力，都提供了理論基礎。

　　5、意見群體聚類法：全稱叫做基于一致性分析的意見群體聚類法。是在群體研討決策的過程中，多個決策人對多個決策方案進行意見表決，運用互補判斷矩陣的表示方法，每個決策人都對任一決策方案作重要性判別，因此每個決策人對所有的決策方案將形成一個判別向量。每兩個意見的判別向量經(jīng)過一定的比較規(guī)則(由偏好矢量相似度閾值所確定)可以確定兩兩的偏好矢量相似度，并進一步可以劃分相應的偏好子群體，最終由不同子群體間信任度的相互影響，可得到一種判定多決策方案重要性高低的方法。通過對行業(yè)具有一定熟識度和影響力的專家進行意見采集，可對視頻監(jiān)控系統(tǒng)運維效能的所有評估項進行權重排序，群體聚類法適用于配合調研問卷，從而確定眾多評估項與評估點的重要性權值分配，為之后運用層次分析法建立評估數(shù)學模型打下基礎。

　　6、層次分析法：層次分析法是一種將復雜抽象的問題抽絲剝繭，按照一定的準則劃分為多個考慮的層次，每個層次向上層提供方案，向下層做指示與概括的決策方法。其基本思路是先分解后綜合的系統(tǒng)思想，基于這種思想，需將要解決的整體問題按其所有可能的成因分解為不同的要素，每個要素可以看作一個針對總問題的子問題，其自身又可以再分解為不同的要素。以此類推，可以將待解決的總問題分解為一個類似于樹型數(shù)據(jù)結構的層次模型，樹的某一節(jié)點的下一層所有孩子節(jié)點是該節(jié)點的全部構成要素，根節(jié)點為總問題，所有葉子結點是總問題的最終細化評估項。將所有節(jié)點設定權值后，就可以將一個定性的總問題轉化為細化的量化評價模型。在本文所介紹的評估方法中，運用層次分析法是在由調研成果經(jīng)過群體聚類法確定了各個評估項與評估點的重要性權值之后，用于將評估方案定性的結果分析轉化為定量的數(shù)學模型，該數(shù)學模型就是要最終實現(xiàn)評估功能的研究成果的數(shù)學理論基礎。

　　評估方法研究流程

　　1、歸納總結當前國內有關視頻監(jiān)控系統(tǒng)的所有標準(包括國標、行標和地標)，從中總結出視頻監(jiān)控系統(tǒng)運維效能的評估工作中所需涉及到的所有評估項與評估點，依此確定該評估問題的整體樹型層次結構，并據(jù)此設計出一份調查問卷表，并以此表進行相關的調研，獲得評估工作的直接數(shù)據(jù)來源。

　　2、儲備相應的研究理論，如浴盆曲線理論、設備老化與故障理論、學習曲線理論、認知心理學、群體聚類法和層次分析法等。對這些方法的研究與應用將貫穿于評估方法研究的全程。

　　3、由步驟1的調查問卷所得的數(shù)據(jù)結果，對其先進性群體聚類法的分析，以確定問卷中所有評估項與評估點的重要性權值排序，再根據(jù)重要性權值的排序，以同一層次重要性最低的評估項為基準設定每一項的權值，再運用層次分析法，得到最終待評價問題所有因素的得分權值，將評估方案定性的結果分析轉化為定量的數(shù)學模型。

　　4)根據(jù)步驟3的結果所形成的數(shù)學模型，運用一定的編程語言(如php，Javascript等)將模型以算法實現(xiàn)為B/S結構的打分交互評估系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)運維效能標準化規(guī)范化模型

　　由于現(xiàn)實中各地實際運行的視頻監(jiān)控系統(tǒng)構成并不完全相同，規(guī)模有大有小，應用的廠商設備、施工單位的安裝水平以及運營維護單位的人員和管理制度都有差別，造成了現(xiàn)有國內亟需一個評估視頻監(jiān)控系統(tǒng)運維效能的統(tǒng)一而規(guī)范的尺度與方法。本文介紹了一種融合了多種成熟研究理論的評估方法，通過簡明扼要地闡述這些理論的原理、方法規(guī)律以及在該評估方法中的作用，將該方法的研究流程和應用范圍較為全面和清晰地表述出來。經(jīng)過歸納總結、數(shù)據(jù)調研、數(shù)學分析、算法建模等方面的工作，構造一個可供絕大多數(shù)現(xiàn)實運行的視頻監(jiān)控系統(tǒng)評估自身的運維效能的標準化規(guī)范化模型，任一系統(tǒng)的管理人員可通過該模型的成果來評估本系統(tǒng)當前的運維能力，并根據(jù)評分結果分析判定需要保持和改進的工作方向。