基于非齐次泊松过程的航空备件需求研究和应用

针对航空装备的六种故障率特性,引入非齐次泊松过程,用以解决航空备件需求和预测问题。根据不同故障率曲线给出相应的故障分布模型,最后通过实际故障数据的参数估计和模型检验来确定符合该故障数据的故障率曲线,并计算具有最小维修特点的航空备件的需求量和剩余平均寿命。算例分析表明,结果更为合理,具有较大的应用价值。     

基于TVS-HAR模型的农产品期货市场已实现波动率的预测研究

本文以4种农产品期货的高频数据为样本,在实证考察预测因子对农产品期货已实现波动率的预测能力基础上,通过假定时变HAR模型的参数遵循独立正态-伽马自回归过程先验分布,构建了具有时变稀疏度的HAR模型(TVS-HAR),以同时考虑预测模型参数的时变性和预测模型的时变性,并采用MCS检验评价和比较该模型和其他HAR族模型的样本外预测性能.实证结果表明:TVS-HAR模型能较好地识别和拟合潜在预测因子对农产品期货市场波动率的预测的重要性和影响程度的时变性;跳跃成分对我国农产品期货市场已实现波动率具有一定的预测能力;相对于其他几类HAR模型,TVS-HAR模型的预测性能最好.     

基于随机截尾的数控机床故障分布模型研究

针对随机定时截尾试验数据,提出运用故障总时间法确定其故障时间,用Johnson法确定故障时间的顺序号,用近似中位秩确定其经验分布函数.针对故障分布模型不唯一这一特点,本文提出采用图分析和误差面积比指数从定性和定量两方面确定其最优分布模型.最后以某一数控机床的现场试验数据为例,介绍了整个计算过程.该算法利用几何直观,计算简便准确,具有一定的工程应用价值.     

考虑故障率交互作用的双组件系统周期性预防维护策略

提出并构建了一个改善因子模型来描述设备维护的改善效果,该模型综合考虑了维护成本、设备年龄以及维护过程学习效应等影响因素.考虑两组件间故障率存在交互作用且随着交互作用次数递增,引入一个调节因子来描述组件间故障率的交互影响.此调节因子为其中一个组件的累计故障次数的非减函数,用该调节因子施加于另一组件的故障率函数.在维护的策略上,考虑在第N次预防维护时将系统整体置换,预防维护间隔期内若发生故障则以小修处理,由此构建一个考虑故障率交互作用的周期性预防维护策略模型.通过引进相关成本项目推导出长期单位时间成本,以确定最佳的预防维护周期和进行系统置换前的预防维护次数,使得长期单位时间平均成本为最小.最后给出了一个数值算例,研究结果表明:考虑组件故障率交互作用得到的最佳维护策略是有效的,该策略完善了预防维护管理的方法体系.     

基于定性指标的民航飞机维修决策方法

为解决飞机复杂性增加与航空公司要求排故时间缩短之间的矛盾,针对传统方法只对故障率等定量指标分析的不足,提出了分析定性指标的思路。对定性指标从安全和经济两个角度考虑,提出了完整的量化方法,并分别用特征向量法和基于信息熵的多属性决策法分析。实现了根据定性指标判断出最有可能出现故障的系统,及故障位置。实例表明思路可行,可缩短排故时间。     

基于GAS的混频Copula模型的投资组合风险预测

考虑到金融资产间的相关关系具有时变性和长记忆性,纳入了混频数据抽样(mixed data sampling,MIDAS)的混频Copula (MIDAS Copula)模型虽能刻画时变性和长记忆性,但其参数演变过程较为简单,因此将广义自回归得分(generalized autoregressive score,GAS)模型作为参数演变过程引入MIDAS Copula模型中,构建GAS MIDAS Copula模型.实证分析发现该模型提升了 MIDAS Copula模型对样本拟合的能力;进一步选择不同相关程度的三组沪深300行业指数,分析该模型对不同相关程度行业间时变相关系数长记忆性的捕捉能力及对投资组合的风险预测精度.结果发现:1) GAS MIDAS Copula模型对高度和中度相关行业间相关系数长记忆性的刻画能力均最优;2)对三组数据简单投资组合的VaR与ES回测检验结果显示GAS MIDAS Copula模型均有最高的预测精度.最后基于不同置信水平、不同权重比例、不同样本滚动窗口长度以及不同资产的各种风险预测结果证实了 GAS MIDAS Copula模型的稳健性.     

基于定性推理的开关/继电器电路故障诊断

为实现开关/继电器电路的故障诊断,考虑将人工智能中的定性推理技术应用于电路故障分析.通过建立简单直观的权值电阻网络形式的电路定性模型,并研究了相关的算法进行静态、动态的定性仿真,再根据仿真结果判断系统是否发生故障,并利用元器件的状态信息通过推理方式实现故障定位.最后以某大型测试设备紧急断电电路为例进行了分析,结果证明了所述方法的可行性、有效性.     

基于历史故障数据的二手设备维护策略优化

针对二手设备租赁维护的实际情况,提出一种周期预防维护策略模型。该策略综合考虑设备的年龄、预防维护和小修等因素对维护费用的影响,以设备的历史故障数据信息为依据,使用最大似然估计解析方法对设备的故障率分布函数参数进行估计,建立以出租方维护成本最小化为目标的周期预防维护策略模型。最后,给出算例分析。研究表明,该策略符合租赁设备维护的实际情况,可为出租方提供有效的个性化维护解决方案。     

移动核心网故障数据二重联合线性判别模型与应用

主要研究移动核心网BSC的TRAU数据分布规律及可疑故障识别方法.由于BSC的最大承载量是未知的, 因此本文定义了一类TRAU数据突增故障现象,并在此基础上定义了可疑故障点、异常点和广义异常点. 提出并建立了移动核心网故障数据二重联合线性判别模型和三类模式判别准则,用来对移动核心网TRAU数据进行三类模式("正常"、 "异常"、"可疑故障")识别.实例分析表明,本文所建立的移动核心网故障数据二重联合线性判别模型, 当用来对TRAU数据进行三类模式判别时,对原数据样本的回判和新数据样本的识别准确率都达到百分之百, 因此能有效识别TRAU数据中的可疑故障点.     

基于理性期望的利率期限结构预期理论与期限溢酬

推导了两种检验期限结构预期理论的方法.指出基于这些回归方程来检验预期理论,实际上是对理性期望、期限结构预期理论和期限溢酬不变的联合检验,实证研究中对预期理论的拒绝可能是由于未考虑到期限溢酬的时变性.在此基础上,基于Kalman滤波的期限溢酬估计模型.提出了一个利用即期利率数据.利用上海证券交易所国债交易数据对该模型进行实证研究,分析了该市场期限溢酬的行为特征.     

基于成败型数据及分组数据指数寿命型元件失效率经典精确最优置信限

设Ａ是一个指数寿命型元件，设其寿命服从参数为λ的指数分布，λ＞０，λ未知．本文研究基于该元件的一次性检测数据及分组数据，用样本点排序法计算元件失效率λ的经典精确最优置信上限，并证明了所得置信上限的最优性．     

基于比例失效率退化模型的可靠性评估方法

针对不假定寿命分布类型的长寿命可靠性评估问题,提出一种不同于传统基于退化轨迹和退化量分布的退化数据可靠性评估方法。将时间视为类加速因子并作为协变量,通过引入比例风险模型来描述产品寿命与退化量失效率之间的关系,建立比例失效率退化模型;通过考虑分布簇之间的差异度来确定退化量分布类型,求出退化量基准失效函数及比例失效率系数;采用线性回归模型拟合出类加速模型参数估计,确定已知检测时刻下的退化量失效率函数,并外推产品在退化失效阈值下的寿命可靠度函数;结合实例分析,验证方法的实用性和有效性。     

非对称时变共因失效的随机冲击-随机阈值模型

发生共因失效时,同一因素对共因部件组的影响既可能因单元而异,也可能随时间变化。针对同时存在非对称性和时变性的共因失效现象,提出“随机冲击-随机阈值”模型,统一解决非对称性、时变性两类问题,并可应用到多共因场景。与共因失效概率仅反映故障模式不同,本模型能深入分析不同原因及影响。以风力发电机为对象,在阈值分布相异,受破坏性作用的风和海浪冲击情况下,验证了模型的适用性。实例证明,“随机冲击-随机阈值”模型为解决非对称性和时变性两类问题,以及单一共因和多个共因2个场景,提供了统一的解决框架。     

基于改进RPCA的连铸过程数据可靠性研究

连铸过程数据的可靠性是连铸二冷动态控制系统成功应用的前提。针对正常连铸冷却过程慢时变、非稳态和多输入多输出特性,提出了基于改进递归主元分析方法监控连铸二冷配水过程数据的可靠性,这其中包括了用于建模的协方差阵、主元和两种报警控制限的递归更新,并通过小波除噪消除样本数据的噪声和奇异点。现场数据仿真结果表明应用此方法进行连铸过程监控可以明显减少误报的发生。     

基于几何统计的无人机信道模型及硬件模拟

针对无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)通信信号三维空间传播特点,提出了基于多圆柱体的非平稳几何统计模型(geometry-based stochastic channel model, GSCM),该模型通过引入天线位置变换矩阵,可支持UAV〖JP2〗和地面移动端(mobile terminal,MT)任意三维移动轨迹。在此基础上,构建了适合硬件模拟实现的离散化模型,并设计实现了模拟时变信道特性的随机簇生灭算法,以及基于线性调频叠加原理的非平稳衰落模拟方法。硬件实测结果表明,本文信道模拟器输出的衰落幅值分布、时延功率谱和多普勒功率谱等统计特性与理论结果比较吻合,有效复现了信道时变衰落、多径时延、多径功率和多普勒频率随着UAV的位置和速度变化而变化的过程。     

基于可靠性的软件构件费用分配最优模型

针对软件系统可靠性和费用分配问题,给出了一种基于可靠性的软件构件费用分配最优模型。将软件系统可靠性定义为软件构件失效率、操作剖面、构件使用矩阵以及软件无失效运行的规定任务时间的函数,详细描述了费用最优模型的建立和利用非线性规划理论求解模型的步骤。在求解过程中,将费用最优模型转化为Kuhn-Tucker方程,有效地处理了带有复杂计算的目标函数和约束条件的可靠性和费用最优分配问题。计算实例表明利用该模型进行可靠性和费用分配是可行的。     

含时变时滞函数的GM(1,1|τ_i)模型及其应用

针对带有时滞效应的小样本数据序列的预测建模问题,现有模型通常假设时滞期为固定值,忽略了时滞值动态变化对模型效果的影响.为了克服这一局限性,本文考虑系统时滞的动态变化效应,将GM(1,1|τ,r)模型的静态时滞参数推广为时变时滞函数,设计出非整数时滞取值区间对应的时变时滞参数表达式.提出以灰关联理论为基础的时变时滞函数的参数优化方法,推导出GM(1,1|τ_i)模型参数估计值以及预测序列的时间响应式.该方法不仅提高了模型对所分析序列的拟合度,还可充分利用时滞参数函数的数学性质,进一步研究时滞因素对系统发展趋势的影响.最后,将GM(1,1|τ_i)模型应用于福建省全省沿海港口货物吞吐量预测,并将建模预测结果与经典的GM(1,1)模型和GM(1,1,τ)模型进行比较.结果表明当原始序列具有时滞效应时,GM(1,1|τ_i)模型具有更高的建模精度,能够反映出更为复杂的系统时滞变化情况,扩展了含时滞参数灰色预测模型的适用范围.     

舰载导弹系统故障率及保修期模型优化

保修期是国际可靠性领域的前沿研究.基于海军舰载导弹系统入役初期现状及装备保修研究领域特点,论证了对舰载导弹系统故障规律定量化建模研究的必要性,利用实例现场数据,使用线性回归拟合发现舰载导弹系统故障规律更近似于二参数威布尔分布,并求出舰载导弹系统故障率函数及参数.分别创建了确定舰载导弹系统全局最优保修期模型与公平保修期模...     

热辐射方向性测量中的时间效应模拟

由于测量仪器的限制,热辐射方向性测量很难直接获得瞬时方向亮温分布,耗时较长,存在明显的时间效应。目前通常采用线性近似方法纠正,但是无法进行定量误差分析。以冬小麦为例,结合小气候模型CUPID和计算机真实结构模型RGM模拟测量过程中的组分温度和方向亮温变化,对采用线性近似算法进行时间效应纠正的误差进行了评估。结果表明,采用线性近似纠正可以满足测量要求,纠正误差（RMSE）小于0.3K。通过相关性分析得出结论：组分温度时间差异是方向亮温时间差异的主要影响因素。     

带有时变短缺量拖后率且需求依赖库存水平的EOQ模型

基于需求线性依赖于库存水平的变质性物品的EOQ模型,通过考虑随时间变化的短缺量拖后率对库存订货策略的影响,建立了一类具有一般形式的短缺部分拖后的库存补充模型.经过分析得到了此类库存模型最优解存在的必要条件,并针对随缺货时间变化的短缺拖后率函数具体研究了模型最优解的存在性与惟一性.最后,给出了数值算例说明了模型在实际中的应用.