大数据环境下的企业信息安全技术投资与保险投资组合策略研究

Nowadays, although big data brings great opportunities for firms’ development, it also introduces severer information security risk. This project plans to construct the game model of information security technology investment and insurance investment for firms facing information security issues in the environment of big data. The information security investment strategy of firms in the environment of big data will be investigated intensively. First, the new characteristics of information security in the environment of big data will be analyzed from the aspects of wireless transmission and intelligent terminal, storage and transmission of big data, and big data analysis. Second, this project will study hacker’s attack strategy and firm’s defense strategy based on big data analysis. The probability and damage extent of different attacks will be predicted. The attack-defense game model between hackers and firms will be built. Then hacker’s attack strategy and firm’s defense strategy in Nash equilibrium will be analyzed. Third, in order to eliminate the free-riding behavior in the decision-making process of information security investment between firms, the game model of information security technology investment and insurance investment between different firms will be built. A comparative analysis will be made on Nash equilibrium investment and optimal investment. Then some coordination mechanisms will be built to help firms make the optimal decision. In addition, this project will conduct a case study in the setting of social network to validate aforementioned theoretical research and extract some new scientific problems.

当前，大数据给企业带来了重大发展机遇，但也带来了更加严峻的信息安全风险。本项目拟针对大数据环境下企业面临的信息安全问题，构建企业的信息安全技术投资与保险投资博弈模型，对大数据环境下的企业信息安全投资策略进行深入研究。首先，拟从无线传输与智能终端、大数据存储与传输、大数据分析三个方面对大数据环境下的信息安全新特性进行分析；接着，对基于大数据分析的黑客攻击策略与企业防御策略进行研究，预测不同类型攻击的概率和危害程度，构建黑客与企业之间的攻防博弈模型，分析纳什均衡下的黑客攻击投入与企业投资策略；最后，针对合作企业之间在信息安全投资中的“搭便车”行为，构建不同企业之间的信息安全投资博弈模型，对企业的纳什均衡策略与最优策略进行对比分析，并建立企业间的协同机制以保证企业进行最优决策。此外，本项目将以社交网络为背景进行案例研究，验证以上的理论研究并发现和提炼新的科学问题。

大数据环境下，无线传输技术与智能终端带来的安全隐患、大数据存储与传输过程中的数据泄露、 大数据分析导致的黑客攻击能力提升给企业的信息安全管理带来了巨大的挑战。本项目通过分析大数据环境下的信息安全新特性，构建了企业与黑客之间的信息安全决策攻防博弈模型以及大数据环境下企业和企业之间的信息安全技术与保险投资博弈决策模型。项目取得的具体研究进展情况包括：（1）在大数据环境下的信息安全新特性分析方面，项目对大数据环境下快递企业的信息安全情况进行了详细的分析，并对企业是否会受到黑客攻击和受到攻击的概率预测问题分别设计了两种预测算法。（2）在黑客与企业间的攻防博弈研究方面，项目研究了政府监管部门的监管力度、黑客的攻击努力程度以及企业的信息安全投资决策，建立了政府、黑客以及企业之间的三方博弈模型，并分析了监管部门对外部黑客的惩罚力度、监管部门对内部工作人员的惩罚力度、内部工作人员对快递企业的忠诚满意度三个重要参数对相关博弈方决策和利益的影响，研究结果表明企业需要提高内部工作人员对企业的忠诚满意度，政府需要对黑客进行较大力度的惩罚。（3）在企业间的信息安全投资方面，项目研究了两个具有互补信息资产的企业之间的信息安全投资博弈，分析了纳什均衡和社会最优下各企业的信息安全投资和预期收益，研究表明共同决策会使两家企业作为一个整体获得比他们单独决策时更多的利润，但并不意味着每个企业都会从共同决策中获益；对于单个企业，保险价格的提高并不一定导致利润的减少，投资效率的提高并不一定导致利润的增加；然后，项目还设计了一个基于补偿的合同，以协调两家企业在单独决策时的信息安全投资。此外，项目还研究了具有不同顾客类型（忠诚顾客与非忠诚顾客）的市场中，两个企业之间的信息安全投资博弈，并设计了两个企业之间的协同决策机制。