利用模糊决策框架评估网络安全和可持续性支柱：一家信息和通信技术公司的案例研究

《Engineering Applications of Artificial Intelligence》：Assessing cyber security and sustainability pillars using fuzzy decision-making framework: A real-case study of an information and communication technology company

　　阿肯·奥兹德米尔 | 梅赫梅特·埃尔德姆
工业工程系，奥努多乌兹·马伊斯大学，萨姆松，土耳其

**摘要**
数字化带来了许多好处，例如扩大服务交付规模、提高流程效率等。然而，数字技术在信息和通信技术领域可能会面临潜在的网络威胁。因此，网络安全漏洞受到了关注，以防止对公司产生不利影响。此外，可持续性、循环经济和全面的风险管理对于实现公司的可持续和有韧性的发展以及网络和平至关重要。基于这一认识，本研究旨在评估信息和通信技术公司的循环经济、可持续性及包括网络安全在内的各个支柱。具体贡献如下：
首先，确定了九个主要标准和六十五个子标准来评估网络安全风险和可持续性；其次，提出了一种新的集成模糊嵌入决策框架，用于确定权重和排序备选方案；第三，研究了网络安全和数字化基础设施对信息和通信技术行业的重要性；第四，进行了一项实际案例研究，涉及人工智能相关问题、模糊系统和信息通信技术中的网络物理系统。根据毕达哥拉斯模糊嵌入决策框架的结果，工业4.0基础设施、循环经济和网络安全风险分别是最重要的三个标准。此外，还进行了十种不同的情景分析和比较研究，以对公司各部门进行排序。制造、研发以及技术和工程部门分别是该公司最重要的部门。最后，提出了管理和理论建议，以制定涵盖可持续发展目标的战略层面全面风险管理计划。

**引言**
本节包含两个子部分。第一部分介绍了与人工智能、数字流程、网络安全、风险管理、信息和通信技术行业以及工业4.0相关的背景信息；第二部分介绍了本研究的贡献。
当今经济的增长得益于信息技术的进步、创新以及不断变化的人口结构带来的新需求。信息技术的进步促进了数字服务的发展和新业务领域的创建（Fitzsimmons和Fitzsimmons，2006）。信息对于供应链的有效运作至关重要，因为供应链中的利益相关者会根据所使用的信息做出战术性和操作性决策。供应链中的信息流动——无论是客户与供应商之间还是公司内部——必须持续、规律且不间断地进行。因此，信息也可以被视为供应链中的关键无形资产之一。
与其他企业资产一样，信息资产也可能面临各种威胁，如未经授权的访问、网络攻击和数据丢失。例如，2013年在美国，同一家供应链中的两家公司相互发起了代理攻击，其中一家公司损失了数亿美元，另一家公司不得不投入数亿美元来改善网络安全漏洞（Rahman等人，2021）。此外，联邦调查局报告称，仅2018年美国企业就遭受了127亿美元的财务损失。最近，全球网络安全公司CrowdStrike的一次攻击影响了全球供应链，导致银行、航空公司和公共机构陷入瘫痪，中断时间接近一天，其全球成本估计为240亿美元（Halpin和Rose，2024；Siddiqui，2024）。统计数据显示，全球网络攻击对经济的成本日益增加，预计2023年至2028年间总成本将达到5.7万亿美元。据预测，到2028年网络犯罪的成本将达到14万亿美元（Statista，2024）。
企业必须从整体角度制定规划、预防措施和风险缓解策略，并不断更新如何应对各种潜在的网络风险。在这方面，良好的网络安全不仅应涵盖技术层面的资产保护，还应包括物理基础设施、操作流程和人力资源（Boyes，2015；Rahman等人，2021）。通过风险管理策略，可以增强公司和供应链的风险抵御能力。此外，公司和供应链可能对经济、社会生活和环境产生的负面影响是一个普遍问题。全球经济的数字化互联使得潜在影响会在整个系统中扩散。因此，全面的风险抵御能力将有助于实现联合国的社会、经济和环境可持续发展目标（WEF，2024；Adawadkar和Kulkarni，2022；Gong等人，2024）。
人工智能、数字进步和网络安全是紧密相连且至关重要的组成部分，不应彼此分离。识别信息和通信技术（ICT）领域的可能威胁、增强对这些威胁的抵御能力、抓住数字机遇，并从技术中获取最大效益是必要的。供应链的韧性和经济的发展可以确保适应性和实现联合国的2030年议程。因为可持续发展和信息技术安全是密不可分且相互依存的。事实上，ICT的发展和网络安全与17个可持续发展目标（SDGs）有着直接和间接的关系（OCSC，2022）。ICT为供应链中的不同行业和利益相关者提供了优质的商品和服务，有助于消除贫困和饥饿、减少负面环境影响并改善公共卫生。否则，如果没有在所有网络安全方面持续改进的努力，这些效益的实现和发展目标的达成将受到限制（OCSC，2022；Erdem和?zdemir，2025）。
工业4.0被称为第四次工业革命，它基于高科技的数字化流程（Padhi等人，2024）。工业4.0还包括先进技术的完整性、成本效益高的策略以及公司的有韧性和可持续运营（Pandey等人，2023）。此外，循环经济（CE）通过减少浪费和制造可持续产品来促进可持续经济发展（欧盟，2023）。因此，CE和工业4.0是公司实现SDGs的关键概念。然而，工业4.0技术也可能遇到各种挑战和网络安全风险。例如，云计算作为工业4.0技术之一，存在数据丢失和提供商可靠性不足的风险（Pandey等人，2023）。因此，有效的风险管理对于充分利用工业4.0技术、减少各种挑战和防止CE背景下的负面经济后果至关重要。
数字化进程有助于实现循环经济、减少负面环境影响并在实现SDGs的同时提高能源效率。同时，也应识别数字化进程可能面临的威胁。为此，进行风险评估评估对于提供高效和安全的数据化进程以及改善SDGs至关重要。具体贡献如下：首先，根据专家意见、已发表的报告和论文，确定了九个主要标准和六十五个子标准；其次，提出了一种新的集成模糊嵌入多标准决策（MCDM）技术来评估这些标准并对备选方案进行排序；模糊集理论中的语言尺度为专家提供了一种直观的表达偏好和理解方式；特别是毕达哥拉斯模糊集为专家提供了更精确的意见表达方式；因此，在模糊分析层次结构过程（FAHP）和模糊Vise Kriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje（FVIKOR）方法中使用了毕达哥拉斯模糊集；第三，研究了网络安全和数字化基础设施在ICT行业中的重要性；基于FAHP和毕达哥拉斯模糊集，工业4.0基础设施、循环经济和网络安全是三个最重要的标准；第四，通过一个ICT公司的案例研究，在十种情景分析中对各部门进行了排序；还展示了与其他技术的比较研究，并根据模糊嵌入MCDM结果评估了SDGs的实现情况。模糊嵌入MCDM的结果还有助于确保业务连续性，提高网络安全并提升数字化进程的效率。
本文的其余部分按以下顺序展开：第2节回顾了在模糊环境下结合MCDM技术的数字化进展风险评估的相关文献；第3节描述了问题及提出的基于毕达哥拉斯模糊集的集成技术；第4节展示了应用所提出的模糊嵌入集成MCDM技术的案例研究结果；第5节提出了针对该MCDM问题的管理建议；第6节总结了MCDM研究的发现。

**文献综述**
本节回顾了针对各种组织和企业（包括中小企业）的网络安全、可持续性和风险管理的研究，包括使用决策理论的研究。首先，Beck等人（2002）研究了电子商务中小企业面临的网络风险，并从战略、运营、法律和财务角度评估了相关风险。由于该研究属于理论性质，因此没有实证验证。

**问题描述和提出的模糊嵌入决策方法**
本节包含三个子部分。第一部分描述了一家ICT公司的问题；第二部分解释了毕达哥拉斯模糊集和相关模糊算术；第三部分介绍了一种新的集成决策技术，包括毕达哥拉斯模糊嵌入AHP和毕达哥拉斯模糊嵌入VIKOR。

**针对ICT公司的提出的毕达哥拉斯模糊嵌入集成方法的应用**
本节提出了主要标准和子标准，对ICT公司的各项标准进行了优先级排序。主要标准和子标准是根据专家意见、已发表的论文和报告确定的。表2列出了本文中的专家信息。在征求专家意见时没有偏见，所有部门都被视为同等重要，以确保公平比较。

**管理建议**
信息资产面临多种威胁，如网络攻击、数据丢失、未经授权的访问等。因此，识别潜在威胁对ICT行业至关重要。此外，评估网络安全支柱在ICT行业中起着关键作用。可持续发展和信息技术相互关联，通过ICT行业提供高质量的产品和服务，确保供应链的韧性。

**结论**
信息技术的进步推动了数字化的发展。数字技术面临网络攻击、数据丢失等潜在威胁，因此全面的风险管理对于防止信息系统中断非常重要。可持续性和循环经济是实现可持续和有韧性发展的两个重要支柱。此外，网络和平对于实现可持续和有韧性的发展是必要的。因此，评估网络安全至关重要。

**作者贡献声明**
阿肯·奥兹德米尔：撰写——审稿与编辑、原始草稿撰写、可视化、验证、软件开发、方法论研究、数据分析、概念化。
梅赫梅特·埃尔德姆：撰写——审稿与编辑、原始草稿撰写、可视化、验证、软件开发、方法论研究、数据分析、概念化。

**利益冲突声明**
作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益冲突或个人关系。