考虑随机冲击影响的多部件系统视情维修与备件库存联合优化

视情维修与备件库存联合优化是确保装备内关键部件安全运行, 降低维修保障成本的有效方法。针对现有模型忽略复杂环境中随机冲击影响的问题, 提出一种考虑随机冲击影响的多部件系统视情维修与备件库存联合优化模型。首先, 建立随机冲击影响下的退化模型及可靠度函数模型, 在首达时间的意义下利用阈值转换思想推导出剩余寿命概率分布, 采用极大似然法估计退化模型参数; 然后, 制定视情维修与备件库存联合策略, 以平均费用率最低为目标建立联合优化模型, 利用粒子群优化算法和蒙特卡罗仿真进行求解; 最后, 通过实例分析和敏感性分析验证了所提模型的有效性和应用价值。     

基于状态空间分割的两部件系统机会维修优化

针对"硬失效"故障的两部件串联系统,制定了周期性视情预防更换、机会更换和故障更换相结合的维修策略,提出了劣化状态空间分割方法以分析机会维修模型中系统的各种维修组合的维修概率,并给出了系统稳态联合概率密度的数值近似求解方法.应用该方法建立了基于半更新过程理论的系统长期平均费用率模型,求解最优维修策略对应的检测周期、机会和预防维修阈值.数值实验表明了劣化状态空间分割法和费用率模型的正确性和有效性,分析了优化结果对各种费用参数的灵敏程度.     

水声环境快速评估建模与仿真

提出了基于最优插值和经验正交函数的水声环境快速重构方法,利用海表遥感数据、实测片段数据以及历史数据,实现了海洋环境剖面的实时重构。针对不同海区的水声传播特点,建立了基于波束位移射线简正波、广义相积分简正波和抛物方程理论的水声环境传播仿真模型。根据声速剖面特征和水声传播计算结果,建立了环境特征参数评估模型,有效提取了实际应用需要的环境特征量。在此基础上,构建了水声环境快速评估仿真系统,与现有海洋环境同化预报模式的延时预报相比,该方法在区域战场环境的实时分析评估以及硬件配置要求方面具有明显优势。实验结果验证了系统的有效性。     

SEA方法及其在$C^3I$系统效能分析中的应用(Ⅲ)——监视模型

针对ＳＥＡ方法的要求,提出了评估$Ｃ^３Ｉ$系统在执行监视任务时的系统效能的三个性能量度（ＭＯＰ）,通过分析$Ｃ^３Ｉ$系统在执行监视任务时的行为过程和环境特点,结合排队理论,建立了评估$Ｃ^３Ｉ$系统监视效能的ＳＥＡ方法模型．利用该模型计算了一个实际$Ｃ^３Ｉ$系统的监视效能,并对结果进行了简要分析．     

基于不完备检测的并联系统维修决策研究

为了提高系统的可靠度,并联技术在重要系统上被广泛地采用.针对并联系统中的两冗余部件在物理性能、工作环境等方面的相似性以及检测时存在不完备的特点,提出了不完备交叉检测策略.为此研究了并联系统在此策略下的不同更新情况和相应的更新概率,以检测间隔和检测次数为优化变量、可靠度为约束、期望维修费用率为目标函数,建立了并联系统的优化维修模型.最后,通过实例验证了模型的有效性和经济性.     

考虑维修效果与计划水平的预防维修决策优化

预防维修是提高运行可靠性的重要措施.在周期预防维修政策和序列预防维修政策中同时引入了维修效果和有限计划水平.在构建维修优化模型时,考虑了工作间歇性对系统失效强度的影响,并将系统失效过程看作为失效计数过程,建立了基于累积失效计数的维修效果评估模型,进而假定预防维修费用为维修效果的函数关系以反映维修深度与维修成本的映射关系.最后,通过数值例子进行了说明,并与原有周期预防维修政策和序列预防维修政策进行了对比.结果表明,扩展的优化模型可以有效的降低维修费用率和提高系统运行可靠性.     

单部件加速退化系统的视情维修策略优化

针对单部件加速退化系统,研究了基于灰色模型、偏最小二乘回归和改进灰狼算法的最优视情维修策略,通过优化检测间隔和临近失效阈值最小化系统的平均维修费用率。维修策略优化中,考虑到维修数据的稀疏特性,利用适合小样本建模的灰色模型理论建立系统的加速退化模型;考虑了维修次数、系统退化状态与系统维修用时之间的多重相关性,利用偏最小二乘法建立了维修用时的多变量回归模型。在此基础上,给出基于系统平均维修费用率的目标函数,利用改进灰狼算法求解最优决策变量。通过算例说明了该最优视情维修策略的可行性。     

多态退化串联可修系统的最优维修更换策略

针对工程技术领域中的多失效状态的串联退化可修系统, 提出了一种维修更换模型. 假设系统中的部件有多个失效状态, 故障时以一定的概率进入其中某个状态, 部件不能修复如新. 以系统中部件的故障次数为更换策略, 系统的平均费用率为目标函数, 利用推广的几何过程理论建立数学模型, 证明了最优维修更换策略的存在性. 最后, 通过一个数值例子验证了本方法的有效性.     

SEA方法及其在C~3I系统效能分析中的应用(Ⅳ)——系统效能分析

ＳＥＡ方法的一个重要特征是可全面、灵活地进行系统效能分析．本文在前述文章中建立的Ｃ３Ｉ系统效能模型基础上,进一步阐述了Ｃ３Ｉ系统（结构、参数等）、环境、使命等因素影响系统效能的途径及其分析方法,并附有实例．文章最后指出了ＳＥＡ方法中仍需要解决的问题．     

一个物流网络的双层规划模型

物流网络的规划与布局不仅影响企业的经营活动，而且影响城市的交通运输功能．在一个物流周期内，用广义费用的概念描述了物流成本的相关内容，从物流成本的角度对物流中心的规模和位置进行优化．通过考察物流中心布局与配送作业成本之间的关系，以物流总费用最小为目标函数建立了一个双层规划模型．随后，用遗传算法得到一个该模型的近似最优解．实例所得结果证明了模型的实用价值及其有效性．     

论环境问题的系统性特征

环境问题是各种具体环境事件及其相互作用的集成，它是一个系统，不仅具有自己的要素、结构、环境和功能，也具有系统的一般性特征，还具有自身的特点。     

Systems methods for environmental management

Changes in environmental research, planning, and management over the past 20 years have determined the requirements for new methodological approaches to connect environmental science and policy. This paper identifies the most prevalent directions in which the new approaches are heading based on an overview of five methods developed over the past 15–20 years. These include the environmental impact assessment methods, the adaptive environmental assessment and management approach, the environmental management and training games, decision support systems, and the policy exercise method. Conclusions of this overview are intended to provide guidelines for future methodological efforts to create better interfaces between environmental science and environmental policy.     

环境系统的临界性分析

讨论了环境系统临界性产生的一种可能机制及其临界特征.对湖泊富营养化模型的详细分析表明,其临界性来自于湖泊系统中的"S"形磷再循环过程.基于"S"形过程的普遍性,文章认为这可能是产生环境系统临界性的一种普遍机制,并建立了其动力学模型的一般形式.以此为基础,构造了一个包含"S"形过程的生物自净模型,该模型可以刻画因生物的污染净化能力变化所引起的临界性.对生物自净模型动态演化过程的数值模拟发现,其临界特征在污染治理中有重要意义,如果污染治理时刻晚于某个临界值,环境系统的演化轨迹将突然发生变化.     

Systemic Educational Approaches to Environmental Issues: The Contribution of Ecological Art

System thinkers and practitioners are trying to help society understand better the interconnectedness between issues that we previously tended to explore in isolation. Because of this, they have an important role to play in dealing with environmental issues. Indeed, the need to tackle those in holistic ways is now recognised and systems approaches are now complementing academic approaches such as ecological economics (Neumayer E (ed) (2003) Online encyclopaedia of ecological economics. International Society for Ecological Economics; Faber M, Manstetten R, Proops J (1996) Ecological economics. Concepts and methods. Edward Elgar, Cheltenham), which analyse ecological-human interactions. This paper explores how new forms of ‘environmental education’ could constitute particularly relevant vehicles for systems thinking and practice by building on messages and practices initiated in ecological art. Ecological art, it argues, has provided, for centuries, a practical form of holistic, interdisciplinary, problem-solving environmental management model—a particularly insightful illustration of how ‘systems thinking and practice’ can be used to deal with environmental problems. The paper suggests that art-based pedagogic forms could help put sustainability into practice by providing an educational tool that respects the systemicity of environmental issues and by encouraging systemic learning processes that are based on improved communication, sharing of perspectives, and stakeholders’ empowerment through participation and experience.

产品环境价值链分析

在生命周期分析(LCA)及绿色设计研究的基础上,提出产品生命周期环境影响的定量分析方法,并进一步利用环境价值来度量环境影响。在构建环境价值链的基础上,研究以减小生命周期环境影响、提高产品环境价值为目标的环境价值链分析方法。最后,以空调压缩机供应商的选择为例,说明环境价值链分析的应用。     

关于我国跨区环境保育问题的博弈分析

环境保育的公共产品特性使得我国退耕还林、退牧还草、退田还湖等跨区域环境保育所产生的成本和效益由不同的地区承担和享受,加剧了区域发展的不平衡和区际间利益冲突,跨区域环境保育已成为我国可持续发展的瓶颈之一.通过建立博弈模型发现,当区域收入不均衡的时候,提供环境保育的纳什均衡结果也不相同,高收入者会承担环境保育的责任,而低收入者则会坐享环境保育的效益,我国应当建立跨区环境补偿的机制,由非环境保育地区补偿环境保育地区的环境保育成本.     

Systems and Environmental Decision Making—Postgraduate Open Learning with the Open University

Environmental issues affect everyone though the ways in which people engage with them varies a great deal. The Open University's Masters program in environmental decision making has at its core a modular course that enables students to incorporate environmental factors into their decision making from a starting point of identifying their own environmental issues using a systems approach. Students carry out a project based on their own experience in a decision-making situation of their own choice. A framework for environmental decision making is introduced and students learn how to use the framework systematically, systemically and critically. The course has evolved since it was first introduced in 1997 as both students and the course team have learnt about environmental decision making together. This paper analyses and interprets some of the data that have emerged from students projects since the course began.     

电子功能部件环境适应性试验优化设计

针对高可靠性、长寿命的电子功能部件环境适应性评估问题,基于蒙特卡罗仿真方法,本文评估定数截尾步降应力实验方案并进行仿真优化设计。以服从威布尔分布的电子功能部件寿命模型为基础,以环境温度为主要应力参数,以提高实验效率和降低实验代价为目的,结合相关失效模型,建立实验方案优化度评估函数。优化度评估函数的建立使得环境适应性实验方案由定性分析转变为定量分析,且最优实验方案具备更高的时效性和精确度,相对于一般的经验方案而言,能够提升44.8%的优化度。     

不确定性条件下税收政策对产业决策的影响

利用多种假设构建了企业利润函数和价格函数,分析了企业不存在官僚成本和不确定性、存在官僚成本和不存在不确定性、存在官僚成本和不确定性情况下基于不同税收政策组合条件下的产业决策,分析了新兴产业和传统产业发展的均衡条件,研究了税收政策对两类产业均衡条件的影响,并且对这些理论进行了实证分析。研究发现政府应主要利用下调新兴产业累计性税率,提高传统产业累计性税率和征收生态税作为政策的主要工具,这才能有效提高税收政策对产业间失衡发展的调控作用。     

西部开发中能源开采模型

建立了兼顾经济发展、能源可持续利用及环境保护三方面的能源开采模型,将三者统一于决策者的效用函数中,决策者以最大化效用为目标,决定能源的最优开采模式和开采量。同时,讨论了决策者对能源可持续利用的态度因子和技术进步对能源开采决策的影响。要解决好经济发展、能源可持续利用和环境保护三者之间的关系,政府应加大对能源开采技术的投资力度。