随着互联网技术的发展,以并行、结构化方式构成的分布式、多层次异构的组织主体系统(Orangniational-agent System)得到了广泛的应用,例如:动态构件系统(Dynamic Component Oriented Systems)、基于代理的仿真系统(Agent-based Simulation Systems)、僵尸网络(Botnet)等。这类系统的运行环境具有动态性和开放性,组成个体通常是自主和异构的,系统自身也呈现分布性和层次性的结构特点。它们表现出了与环境之间的动态交互、内聚、关联的组织行为特性,具有明显的社会组织特征。组织主体系统的社会组织特性给组织行为建模带来了新的挑战,主要体现在以下两个方面:第一,由于组织主体系统运行环境的动态性、开放性,需要在更高的组织层次抽象系统及个体的组织行为模型,以适应环境的变化。此类系统在设计开发时考虑参与系统的个体具有不确定性,在系统运行状态时,系统个体也会因环境的变化而引发相应的动态变化。当前,以Agent-Group-Role为基本架构的多代理组织自顶而下的组织行为建模方法无法支持动态、开放个体的组织行为特点。此类组织行为是在确定组织结构的条件下,将个体Agent的组织行为定义为进入组织、采用角色、任务分配等功能,典型模型包括:Medee方法框架、Tropos、Moise+、Organt L、XABSL等,只能满足设计阶段不确定的系统个体描述,无法满足在系统运行时,系统个体组织行为的动态变化。例如,在网络空间态势感知研究中,针对利用僵尸网络(Botnet)发起的未知团体攻击行为,应用已知组织行为模型的Agent仿真平台难以有效地检测、推演未知组织结构团体实施的攻击。第二,由于组织主体系统表现出运行状态下实时适应环境的组织行为特性,需要对组织行为进行实时建模。现有组织行为分析建模主要针对具体的专业领域进行观察和研究,是针对组织行为特性自底而上的建模,例如:拥挤人群疏散等。当前组织行为分析和设计建模之间存在模型依据、建模方法、行为语义形式化方法等方面的差异,这种差异导致了在组织行为分析和设计模型之间,无法实现模型基本要素程序级别的直接引用和关联,仍然需要进行语义、数据结构、对象描述等方面的方法转换。目前这种转换还需要专业人员运用大量工具完成,即便将来实现了模型之间的自动转换,也需要大量消耗计算时间和存储空间。因此,我们认为需要建立组织行为分析与设计模型在形式化语义方法方面的统一模型,以满足组织主体系统在开发环境和运行环境中实时、动态建模需求。为了解决这些问题,本文借鉴社会学组织行为的概念和思想,提出了一种具有实时、动态特性的组织行为统一模型,能够支持组织行为抽象数据类型的软件建模过程。核心研究内容体现在以下三个方面:第一,建立了组织行为形式化方法和统一模型。本文依据类型构造代数(Sorted Constructive Algebra)和态势理论(Situation Theory),利用指称语义形式化方法(Denotational Semantics Formalization Method),借鉴社会学领域中组织行为的概念定义,对开放网络环境下组织行为信息、状态空间集合、组织行为函数、组织行为集合、组织行为代数、组织行为态势语义等进行了形式化定义并提出了相关的定理,建立了组织行为形式化语义统一模型。第二,提出了组织行为软件工程建模方法。本文在抽象数据类型相关理论和多代理组织模型的支持下,对组织行为类型、组织行为初始代数、构造函数、拓延函数、等式规则等进行了定义,建立了组织行为类型表达式语言——组织行为代数规范语言(Organizational Behavior Algebraic Specification Language,OBASL)和OBASL的态势语义等式规范,形成了组织行为抽象类型库的程序设计支撑。本文提出的组织行为建模,面向组织行为类型结构特性、自底而上的建模技术既满足实时组织行为重组、聚类、分级的设计建模,同时也满足实时组织行为内聚、关联、动态的分析建模。第三,在统一模型的基础上,对网络态势感知领域开展了相关的模型应用与验证研究。本论文通过分析当前网络态势感知领域中的参考模型、Agent仿真平台和聚类算法等方面的不足与缺陷,将网络空间的未知攻击团体作为组织主体系统,通过对攻击团体实时的攻击行为进行组织行为态势语义理解,实现对未知团体攻击者的实时检测。本论文主要创新性成果包括:·分析研究了组织主体系统组织行为的内在类型特性和外在表现的动态、内聚、关联特性的关系,依据类型构造代数和行为类型理论,从数学系统论中到导出组织行为函数定义,建立了基于代数语义和指称语义的组织行为形式化方法,提出了组织行为形式化语义统一模型,为组织行为抽象数据类型软件建模建立了形式化和构造方法的理论依据。·分析研究了组织行为运行意义和态势语义相关理论,提出了基于组织行为观察信息态势的组织行为态势语义,建立了基于指称语义的组织行为态势语义形式化方法。在此基础上,提出了组织行为态势语义规范等式,为组织行为抽象数据类型软件建模提供运行意义形式化方法和拓延函数定义的理论依据。·分析研究了组织行为实时、动态软件工程方法,提出了组织行为抽象数据类型建模,定义了组织行为类型说明语言—组织行为代数规范语言(Organizational Behavior Algebraic Specification Language,OBASL)。为生成组织行为抽象数据类型提供代数结构向数据结构的转化工具。·分析研究了网络空间态势感知研究现状与相关问题,建立了基于组织行为态势语义的组织行为态势感知过程模型,为未知团体攻击的实时态势感知提供了理论依据。并且,依据组织行为抽象数据类型软件工程建模方法,提出了分级、聚类的组织行为重组设计建模方法和态势语义汇聚的组织行为实时分析建模,为组织行为态势感知仿真平台提供设计与分析建模的态势感知模型依据和算法支持。