基于模糊贝叶斯理论更新概率可靠性模型

贝叶斯理论是基于无损检测结果对海洋工程结构可靠性进行更新研究的有力工具。针对传统贝叶斯理论无法有效地处理海洋结构无损检测中存在的大量模糊不确定性问题，根据模糊集合论的基本原理，在海洋结构可靠性概率模型更新研究中引入了模糊贝叶斯理论和模糊综合评判方法，对模型不确定性和检测结果中的模糊不确定性进行了定量评估。对基于检测结果的更新可靠性模型的参数分布和模型权值进行了探讨，并采用模糊综合评判方法确定了模型权值的先验概率。算例结果表明，此方法是可行的，检测结果的模糊性对可靠性概率模型更新具有重要影响，考虑模糊不确定性可以得到更为合理的结果。对于参数的概率密度函数而言，考虑多个模型和只考虑一个模型可得到相同的结果，但参数的不确定性对模型权值的更新有一定的影响。在工程实际应用中，对于有关海洋工程结构经检测和维修后的可靠性更新问题，应该考虑模糊不确定性的影响。     

船舶结构腐蚀检测及腐蚀模型不确定性分析

针对经典的概率论不能有效地处理检测概率的参数不确定性问题，提出了定量分析检测概率参数不确定性问题的贝叶斯方法，并以威布尔分布形式的检测概率为例，推导了量化参数不确定性的放大系数的计算公式。针对传统的数据分析法及专家判断法不能分析模型不确定性更新问题，基于无损检测信息采用贝叶斯更新方法量化了检测概率分布函数的统计模型不确定性，得到了检测概率统计模型权重的后验概率及相应的分布参数的后验概率密度函数。最后提出了分析船体结构腐蚀多层次模型不确定性问题的全概率模型法，并用算例证明了所提方法的有效性。     

模糊概率模型及其在地下水水质评价中的应用

以模糊概率理论为基础，建立了一种新的模糊数学综合评判模型——模糊概率模型．在此模型中，结合层次分析法，提出了模糊权重的概念，可充分考虑权重的模糊性．模糊概率模型不仅继承了经典模糊综合评判法的思想和优点，同时也克服了其在实际应用中评价因素权重取值的局限性，因而具有明显的合理性．应用该模型对某研究区地下水水质进行了综合评价，结果表明，研究区采样点水质为Ⅱ、Ⅲ级的占95％，绝大多数地下水水质较好，符合饮用水的要求．通过与其它评价方法的比较，说明本文方法具有良好的可靠性，可广泛适用于各种综合评价问题．     

基于贝叶斯修正IFAHP和灰色模糊综合评判的绝缘子污秽评估

绝缘子状态评估中指标信息兼具模糊、随机和灰色性特点。针对当前评估方法较少考虑到参量因素灰色性的问题,基于贝叶斯修正IFAHP法并结合灰色模糊理论和灰云模型提出一种绝缘子污秽状态的灰色模糊综合评判模型。该模型首次引入IFAHP和直觉模糊熵理论以更为科学合理地确定评判因素权重集,并基于贝叶斯公式建立主观权重的优化模型以实现指标的二阶段赋权;同时,利用灰云模型求得评判指标对应各状态等级的关联度并作为评判矩阵模部,再以灰部兼顾评判信息的灰性,进而对建立的评判矩阵综合处理。实例对比表明,贝叶斯修正IFAHP法确定的权重集更为合理适用,基于灰色模糊评判的结果也更贴近实际情况。     

基于模糊综合评判理论的瓦斯突出危险性预测

针对影响矿井瓦斯突出的地质条件、瓦斯压力、埋藏深度、煤的坚固系数等因素的不确定性、模糊性特点,为了准确预测未开采水平矿井瓦斯突出的趋势和危险性,利用模糊综合评判理论进行分析、研究,建立了一级模糊综合评判模型。并应用该模型对大兴矿7～2#煤层的瓦斯突出等级作出预测。验算结果表明,此方法具有较高的可靠性和实用性。     

二态失效的结构模糊随机可靠性统一模型

以模糊随机理论为出发点,以模糊随机变量为基本变量,在经典的二态失效准则假设下,运用F集理论、可能性理论和概率理论,由基本变量的模糊随机分布推导了一种定义在概率空间上的、与原二态失效准则等价的模糊失效准则.进而基于模糊事件的概率测度,提出了一种可灵活统一考虑随机性和模糊性混合/耦合的结构可靠性模型,并论证了新模型与传统的概率可靠性模型和模糊能度可靠性模型的统一性.新模型能为单纯的随机变量、模糊变量、模糊随机变量或它们混合作用下的复杂不确定性影响的结构可靠性问题提供统一的分析方法和度量指标,算例分析显示了所提模型的合理性和必要性.     

基于贝叶斯理论的TOPMODEL参数不确定性分析

应用贝叶斯理论探讨了流域水文模型参数及预报不确定性问题.通过Monte-Carlo途径确定TOPMODEL模型的敏感参数,采用MCMC抽样技术估计敏感参数的后验概率密度分布,并根据参数的抽样系列构造水文模型预报值的经验分布,据此对模型参数的不确定性及其对水文预报结果的影响进行评价.以浙江密赛流域为例进行了应用研究,提供了模型参数及预报结果不确定性的定量分析结果.     

船体结构检测概率模型对裂纹分布更新的影响

在对现有的检测概率模型比较的基础上，提出了一种用于更新裂纹尺寸分布的检测概率模型，并且从理论上证明了大部分现有的检测概率模型都是新检测概率模型的特例．采用最小二乘法确定了检测概率模型中参数的取值，并用算例对新检测概率模型和现有的检测概率模型进行了比较．在此基础上，将新检测概率模型用于分析船体结构裂纹尺寸分布更新的问题，采用贝叶斯更新方法分析了检测概率模型对裂纹后验分布的影响．结果表明，新检测概率模型具有更好的拟合检测数据的能力，不同的检测概率模型对裂纹的后验分布有明显的影响．     

基于模糊层次分析的桥梁状态综合评价方法研究

针对传统的层次分析法中专家评判构造判断矩阵主观性缺陷,提出了一种考虑评判模糊性的桥梁结构状态综合评价方法。在明确模糊评价的基本理论的基础上,给出了以三角模糊数代替传统的评判标度的因素权重计算方法,结合桥梁状态评价需求提出了模糊数层次分析法综合评价桥梁状态流程及实施步骤。以所提出的方法对一钢筋混凝土桥梁结构进行了以状态感知结果为依据的状态评价,结果表明,所提方法不仅能够更好的反映桥梁评价中的模糊性和不确定性、权重可很好地表达专家评判的意见,而且可较为全面地考虑影响桥梁结构状态的主要因素,反映桥梁的综合状况。     

荆南干堤综合安全模型应用风险评价体系研究(英文)

为获得荆南长江干堤的安全特性,在层次分析法及模糊一致理论基础上,考虑堤防工程水、土两相系材料的特点,建立了模糊综合评判系统结构模型。通过正态型的模糊分布隶属函数,结合两种权值理论实现了对堤防工程的安全综合评判。在模糊综合评判结论的基础上,结合模式识别的间接方法,提出了广义多维加权模糊识别模型,实现了对典型堤身段的安全模式识别,并对模型指标体系作了敏感性分析。     

基于滑模补偿的六轴机械臂RBF网络自适应控制

提出了一种基于滑模补偿的RBF网络自适应控制方法,并将其用于六轴机械臂上,实现了在模型不确定情况下高精度的位置跟踪以及快速的逼近速度.为了更好地保证其在摩擦力、外部干扰误差和参数变化等因素影响下的稳定性,采用滑模控制作为辅助控制,对系统进行鲁棒补偿,并且用模糊控制对切换增益进行时变以更好地补偿不确定项.所设计的自适应律权值不断进行在线调整,并应用Lyapunov定理验证了其稳定性.通过仿真结果和与其他文献方法进行的比较证明了所给出方法收敛速度更快、鲁棒性更强.同时也证明了在实际工程中,实际建模参数与理想值相差很大.     

高温熔融金属作业安全完整性评价

为了保证冶金行业高温熔融金属作业的安全性，将IEC 61508 标准提出的安全相关系统安全完整性的概念拓展到高温熔融金属作业系统，提出了基于贝叶斯网络Noisy-or模型的高温熔融金属作业安全完整性评价方法.建立了包括人的因素、物的因素、环境因素和管理因素的高温熔融金属作业安全完整性评价模型.贝叶斯网络各根节点的先验概率采用模糊理论的模糊数来确定.为了减少计算量及不确定性，利用Noisy-or模型确定条件概率，并考虑了各中间节点对作业安全完整性的协同影响作用.结果表明，评价模型因果推理可确定高温熔融金属作业的安全完整性等级，诊断推理也可确定其敏感因素，为制定安全措施提供指导意见.     

模糊动态贝叶斯可靠性分析方法及其在动车制动系统中的应用

针对动车制动系统的故障发生率具有模糊不确定性以及实际工作环境中故障的发生包含动态性特点,运用三角模糊数和扩展原理来表示底事件故障率,将动态离散时间贝叶斯网络模型与故障树模型相结合,分析获得动态贝叶斯网络叶节点的模糊故障率和各根节点的后验概率。解决了不确定条件下的动态系统可靠性分析问题,对兰新客专线路上运行的动车组的制动空气供给系统进行分析,获得了系统的可靠度预测曲线和薄弱环节,为该路线上运行动车的制动系统针对故障特点制定相应的检修和维护方案提供了理论依据。     

AR(p) 模型参数的Bayes 估计及分布

利用Jeffrey模糊先验原理，通过分析AR(p)模型参数的概率分布密度函数，在二次损失下，参数的Bayes估计可以转化为LS估计，并给出参数的后验概率分布。     

基于不确定性分析的IMPULSE模型预测能力评价

为解决分布式参数非点源污染(IMPULSE)模型不确定性分析中采样量和计算量过大的问题,在Bayes概率理论基础上,构建了基于Sobol序列的GLUE算法,用来描述多种扰动因素共同作用下的全局参数不确定性,从而对模型预测能力进行全面评价。将该方法应用于IMPULSE模型,对分布式参数的全局进行不确定性分析。结果表明:该模型结构优良,具有良好的预测能力,对空间不确定性有较高的预测稳定性和鲁棒性,可以满足实际流域污染模拟需要。     

船舶驾驶失效搁浅概率的混合事件树分析

针对传统事件树不能分析和考虑人因错误为主的基本事件的发生概率及其敏感性和不确定性这一问题，通过引入模糊错误率及模糊错误概率的概念，将传统事件树中人因错误为主的基本事件的发生概率用模糊错误率表示，非人因错误为主的基本事件的发生概率用模糊概率表示。采用混合事件树方法得到了船舶驾驶失效引起的搁浅的模糊概率，定义了模糊敏感性和不确定性因子并对其进行了分析，制定了减小船舶搁浅事故发生概率的相关措施。计算结果表明，本文提出的方法在处理包含人因错误为主的事件的船舶搁浅概率计算问题时是有效的。     

在洪水预报中的应用与改进

为了实现概率洪水预报,采用贝叶斯预报系统(BFS)中的水文不确定性处理器(HUP),对水文预报的不确定性进行分析.采用新安江模型作为确定性水文模型,以贝叶斯理论为工具,在先验分布和似然函数确定的基础上,最终得到后验分布,从而实现了概率预报.针对预报结果的特点,提出了BFS的改进方案,最后将模型应用于密赛流域.应用结果表明,BFS能够有效地提高预报精度,而改进的BFS能够进一步提高预报精度.