一种不改变RBD拓扑结构的三态贝叶斯网络

针对将可靠性框图(RBD)转化为等价三层贝叶斯网络(BN)时存在的与RBD结构差异大的缺陷及组合爆炸问题,提出了一种将RBD转化为同构三态BN网络的方法.通过将失效分为"物理故障"和"正常却不工作"两种模式,提出将网络节点转换为包含正常状态以及上述两种失效模式的三态节点,取代仅有正常和失效两种模式的传统模型节点.并在此基础上深入分析了三态BN模型节点的条件概率表(CPT)设置方法.最后建立了与某型飞机航行任务RBD等价的三层BN模型和同构三态BN模型,并对两种BN进行分析计算.理论和实例分析均表明,本文建立的三态BN不仅与原RBD拓扑结构相同,且能够有效解决三层BN存在的组合爆炸问题,可成为系统可靠性分析的有效手段.     

两阶段混联生产系统的DEA效率评价模型

效率评价是提升生产系统运作性能的重要工具,但对复杂系统的效率评价的研究还比较缺乏。串联和并联生产系统的效率评价方法已经提出,但对混联结构生产系统的效率评价方法还有待研究。在串联和并联生产系统的DEA效率评价模型的基础上,提出混联生产系统的DEA效率评价模型。该模型能更合理地评价混联结构生产系统的技术效率。关于商品营销系统的实证分析在一定程度上表明了此模型的合理性。     

基于贝叶斯网络的系统可靠性评估方法研究

为了有效评估动态系统要素间的复杂行为和交互特性,提出了一种基于贝叶斯网络(Bayesian Network,BN)的可靠性建模与分析的新方法.该方法利用BN的不确定性推理和图形化表达的优势,能够很好地捕捉系统要素的行为与交互,以结构的方式组合各种基本BN架构为用户提供模块化和分级的途径对系统进行建模.实验结果表明该方法的可行性和有效性.从而提高了系统的灵敏度,减少了其不确定性.     

基于故障树分析的鱼雷可靠性评定方法

针对鱼雷系统特点,建立了基于故障树分析的系统可靠性评定模型,该模型除了可克服常规金字塔式可靠性评定方法所存在的缺陷外,还可更直观、直接地反映系统功能结构及故障状态,适用于含重复单元、非串联或非并联的各种复杂系统。重点研究了故障树分析的贝叶斯近似评定方法,并对鱼雷系统进行了可靠性评定实例分析,结果表面所提出的基于故障树可靠性评定方法较传统可靠性评定方法更方便、更直观。     

多阶段混联生产系统的DEA效率评价

将并联系统DEA效率评价模型与两阶段串联系统DEA效率评价模型延伸至多阶段混联结构生产系统,提出了针对多阶段混联生产系统的DEA效率评价模型,并将其转化为线性规划求解.与传统CCR模型相比较,该模型能更好地反映多阶段混联结构生产系统的前沿生产能力,能更合理地评价混联结构生产系统的技术效率.通过算例分析证明了这种效率评价模型的合理性.     

考虑概率型共因失效的多阶段任务系统可靠性分析模型

针对多阶段任务系统(phased-mission system, PMS)任务可靠性受概率型共因失效(probabilistic common cause failure, PCCF)影响的问题, 提出一种基于贝叶斯网络(Bayesian network, BN)的PCCF-PMS分析模型。首先, 研究基于BN的PMS表征方法, 建立不考虑共因失效的PMS基础BN模型, 即PMS-BN。其次, 构建共因空间节点, 并研究在共因空间节点影响下系统模型参数的修正方法。最后, 引入共因节点对PMS-BN模型进行扩展, 实现考虑共因失效影响的PMS可靠性量化分析。以地球同步轨道卫星的首次变轨任务为例说明所提模型的正确性, 分析结果表明, 共因失效问题对于PMS的可靠性存在显著影响。PCCF-PMS模型能够综合处理受概率型与确定型共因失效影响的PMS可靠性分析问题。所提模型适用于共因事件间呈独立、互斥、统计相关等统计关系的情况, 且网络模型规模可控。     

基于图示评审技术的风险投资组合模型

运用系统论和GERT网络理论的思想及其原理,揭示了组合中各项目之间的组合规律,提出了风险投资组合的串联、并联和混联这3种不同的组合模式,构建了其风险与周期评估的组合GERT网络模型,为更加深入地理解与正确客观地把握风险投资状态提供了算法模型和理论依据。     

考虑失效相关的混联系统可靠性分配模型研究

现实生活的系统往往具有混联结构以及组件失效相关等特征,针对此类系统的可靠性分配问题,广泛应用的AGREE方法、ARINC方法等都无法解决,因此本文提出了一种新的基于Copula函数的混联系统可靠性分配模型.首先针对混联系统的可靠性分配,提出将B-i.i.d重要度替换B-可靠性重要度,避免了不断迭代计算的复杂;同时结合系统可靠性分配的影响因素,构建综合影响因子,以此作为依据判断系统各组件失效率的大小关系;接着探索相关组件可靠度的Copula函数与组件失效率的关系,由此便能将失效相关的混联系统可靠性分配问题转换成系统失效率的分配问题;最后通过案例研究,验证了本文模型的合理性和可行性.     

一种基于介数的双层复杂网络级联失效模型

针对单层网络级联失效模型难以有效分析层状网络抗毁性的问题,基于介数分析法,研究了面向双层网络的级联失效模型。分析了网络两个层面之间信息(或能量)交互以及级联失效时的影响关系,并通过定义交互强度因子改进了节点介数计算方法,突出了节点业务对网络流量的影响。重设节点失效判定准则和负荷重分配准则,使网络两个层面在级联失效分析过程中得到关联。最后,仿真实验验证了模型有效性和可行性。     

基于联结树的贝叶斯网的推理结构及构造算法

BN(贝叶斯网)被认为是人工智能研究中不确定性知识表示和推理的重要工具，广泛应用到复杂系统的建模等领域，成为人工智能研究的热点问题之一。然而直接在BN上精确推理与近似推理都被证明是NP完全的。因此把在BN上推理转变为在SS(二次结构)上的推理。SS是由JT（联结树)与BP(信念势)组成，构造JT大体分为三步即：把BN对应的有向无环图G转变为一个道义图G^M；把G^M转变为弦化图G^T，识别和选择G^T图的圈；连接圈和边建立JT。因而提出了建立G^M、G^T与JT的方法原理和算法。最后通过案例分析了G^M、G^T与JT构造过程。     

基于Bayes network含失效节点的网络可靠性评估

针对Bayes network (BN)能很好地表示变量的不确定性和相关性, 并能直接进行不确定性推理的优势, 提出了基于BN含失效节点的网络可靠性评估方法. 建模方面, 给出了通过节点分割去环构建有向无环图及条件概率表的具体方法; 推理方面, 通过节点消隐, 减小BN规模, 有效降低推理复杂度. 分析了算法复杂度, 并通过算例证明了算法的有效性和适用性. 由于BN建模及推理的灵活性, 该方法可研究同时含节点失效、共因失效的网络可靠性, 况且通过BN推理除得到网络失效概率和部件重要度外, 还可得到网络失效条件下任一部件失效或者共因失效发生的概率, 为故障诊断和维护提供指导.     

基于全条件独立的贝叶斯网络MPD-JT构造算法

针对求解贝叶斯网络最大主子图存在的NP(non-deterministic polynomialtine)难问题,提出了一种基于全条件独立结构的最大主子图连接树（maximal prime sub graph decomposition junction tree, MPD-JT）构造算法。该算法通过道义图上的全条件独立结构得到贝叶斯网络最大主子图,并利用构成这些最大主子图的节点作为簇节点构造连接树,避免了三角化过程,而且在求解过程中通过删除一些符合条件的点,大大降低了算法复杂度。给出了算法的理论证明,通过具体案例分析验证了算法的有效性。     

基于贝叶斯网络的复杂系统故障预测

针对复杂电子系统信号具有不确定性的特点,提出一种基于贝叶斯网络的故障预测模型。该模型通过对连续的信号特征进行量化处理,利用专家知识结合信号建立贝叶斯网络结构;对不同样本采用不同算法来进行网络学习,采用概率推理定量估计信号的区间预测概率,从而建立一个可推理的预测模型。将该方法应用于电源系统进行故障预测,针对不同数据样本进行实验,结果验证具有较高的区间预测率,为复杂系统的故障预测提供了新手段。     

基于贝叶斯网络和直觉模糊推理的态势估计方法

将直觉模糊推理理论与贝叶斯网络推理相结合,提出一种基于直觉模糊理论和贝叶斯推理网络的态势估计方法。首先,分析当前贝叶斯网络推理的特点与不足,建立基于直觉模糊函数的贝叶斯网络推理模型;其次,证明直觉模糊函数在贝叶斯网络推理中是可传播的;最后,用实例给出评估结果,验证方法的有效性和模型的正确性。采用实例说明,当证据节点犹豫度较大时,一般贝叶斯网络推理得不到正确的结果,而该方法克服了此缺点,能够得到正确的推理结果。     

基于贝叶斯学习的复杂系统研制风险演化分析

大型复杂装备的系统结构和研制流程呈现网络化特征,研究风险演化机理有助于控制风险、降低复杂性.通过系统动态过程建模仿真获取数据样本,运用贝叶斯学习从仿真数据样本中提炼风险演化网络,识别不同风险等级的节点之间存在的关联关系,降低了仅凭经验构建风险网络的主观性.对贝叶斯学习获得的风险网络进行概率推理,在总体高风险等级下计算风险网络节点的风险后验概率分布,进而确定风险演化关键节点和传播链路.最后,通过与复杂网络特征指标评估下的静态特征进行对比分析,研究风险网络动态特征与静态特征的差异性,结果表明网络结构特征和风险传播的动态特征共同决定了风险演化关键节点和传播链路.     

有限任务间隔时间内的装备选择性维修决策研究

在序贯任务过程中,在有限任务间隔时间约束条件下,以提高装备的任务可靠度为目标,建立了复杂串并联系统任务可靠度模型,以最小维修、预防更换和事后更换为可选维修策略,建立了总维修时间约束条件下以任务可靠度最大化为目标的选择性维修决策模型。采用遗传算法建立了选择性维修决策优化求解算法,解决了求解空间爆炸问题。案例分析表明,装备选择性维修决策模型及基于遗传算法的优化求解方法是有效的。     

舰空导弹武器系统使用可靠性评估

针对舰空导弹武器系统在单次射击时的使用可靠性评估,采用可靠性框图建模技术,建立涉及舰空导弹武器系统操控人员行为的使用可靠性框图,进而构建武器系统使用可靠性数学模型。通过专家评定法,评定武器系统操控人员的操作可靠度;通过模糊综合评价方法,评定武器系统单个设备的使用可靠度。从而可充分考虑武器系统操控人员操作使用、武器系统固有可靠性和作战使用环境因素对武器系统使用可靠性的影响,为其他武器系统使用可靠性评估提供新的研究思路。