近年来，国内外各类关键基础设施系统频频发生灾难性事故，本项目针对复杂系统的多种失效机理以及不同系统之间的相互影响特征，以单层系统的级联故障模型及结论为基础，从影响复杂耦合系统级联故障演化的重要因素出发，构建复杂耦合系统失效机理的网络分析模型，分析复杂网络系统的临界相变现象，探讨合理有效的抵制级联故障的防护策略，以提高跨领域复杂系统的容错抗毁性为目标，将其应用于电力系统与无人集群系统的抗毁性优化工程。

该项目主要创新：①以电网、计算机网络上的过载失效机制为出发点，研究负荷最近邻分配机制、全局分配机制、可调负载分配范围和分配均匀程度模型在无标度网络、随机网络上的传播机理，并解析分析其传播条件，可为计算机网络、通信网络、电网和交通网等以流过载机制为主要理论背景的网络提供结构优化和设计理论框架；②以过载失效模型在双层依赖网络和双层补充网络上的传播为背景，研究过载机制、依赖机制及相互补充机制在网络上的耦合失效传播现象，仿真给出双层依赖网络的相变现象和双层补充网络的失效传播机制，为基础设施网络灾难传播过程的研究提供一个基本的研究范式，之后将过载动力学与依赖失效的耦合机理拓展到更一般的生物动力学、生灭过程动力学、疾病或谣言传播动力学、基因控制动力学，采用统计物理渗流理论的方法建立统一数学框架，研究此类动力学行为的传播过程、抗毁性评估方法以及抗毁性的临界判别标准；③将上述复杂网络系统耦合失效模型应用到无人机集群、电力系统重构等工程领域，探索复杂系统耦合失效下的稳定性、可靠性分析方法，提高复杂网络系统的抗毁性与韧性。

项目发表科技论文30篇，其中SCI 期刊检索27篇，软件著作权5项。申报本次奖项所选取的8篇SCI 代表作被国内外同行专家学者他引次数总和为283次，其中单篇最高他引次数达到154次，且研究成果被《Nature Energy》、《Nature Communications》等期刊正面引用多次。

项目提出的理论、构造的模型以及创建的方法为我国复杂系统管理科学与决策，特别是具有耦合失效机理特征的关键基础设施系统与无人集群系统，高效稳定运行、服务优化提升、避灾韧性建设开辟了新思路，极大地推动了行业科技进步。