一种航空设备备件预测模型的风险评价

针对产品故障时间间隔服从指数分布、备件需求量为泊松流的航空设备备件需求量预测模型,结合概率统计的理论对用该模型预测的备件需求量所面临的保障风险和经济损失作了一定的理论探讨,并给出了相应的定量关系式。最后用一个工程实例对预测模型进行了验证,风险分析从理论上进一步完善了该模型,为其在工程实际应用提供了理论依据。     

航空发动机组合维修策略的备件需求规律

以单台航空发动机系统在定时维修和失效更换相结合的维修策略下的备件需求规律为研究对象,假设航空发动机中的部件寿命服从一般分布,利用Phase-Type(PH)分布的稠密性将一般分布表示为PH分布形式;然后通过仿真获取整个发动机系统的备件更换时间序列;在仿真结果基础上,利用EM算法将单台发动机的备件需求点过程拟合为马尔可夫到达过程(Markovian arrival proccss,MAP),并根据MAP性质确定了多台相同发动机组成的系统的备件需求规律;最后通过一个示例说明了本文方法的有效性.文中通过仿真获取样本数据,再采用拟合算法确定需求规律的研究思路具有很好的通用性,对他人的研究工作有一定借鉴作用.     

不可修复产品的组合维修和备件供应策略

为了保证产品的技术状态,避免发生失效,部分不可修复产品会采取定期维护与视情更换的组合维修策略,其中备件供应直接影响产品的维修能力。针对该类产品,重点对其组合维修策略和备件供应策略进行了联合优化研究。首先,分析了定期维护条件下产品的性能变化特点,结合累积失效理论,利用复合泊松过程建立了该条件下产品的性能退化模型;其次,给出了组合维修与备件供应策略要求,并构建了产品维修和备件供应概率模型;再次,建立了以产品长期运行条件下费用率最低为目标的优化模型,对维护周期、预防性更换阈值、备件供应时刻等策略值进行了优化确定;最后,利用算例分析了费用率与策略值之间的关系,并说明了该策略的优点。     

自相关泊松计数过程的质量控制图

研究了一类自相关泊松计数过程的质量监控问题.在对泊松一阶整值滑动平均(INMA(1))过程进行分析的基础上,用条件控制图和残差控制图对这类过程进行监控,并给出了确定控制限的方法及其实施步骤.通过仿真,首先分析了控制限参数变化对受控平均运行链长的影响;然后以平均运行链长为准则,比较了控制图的监控效果.仿真结果表明,两种控制图均能对泊松INMA(1)过程均值发生的较大幅度漂移进行有效监控.     

基于eBay的投标决策模型

为探讨结合网上拍卖特征的投标决策问题,基于独立私有价值模型,运用博弈理论从卖家的角度求解了eBay拍卖中投标者的赢标概率和期望收入.研究发现,早期抢标在一定程度上会削弱末尾抢标在拍卖中的影响,在考虑投标过程的决策模型中,以非齐次泊松过程近似投标者到达过程更为合理.当投标者以自身估值向下递减投标达到次高投标价时,获得的期望收入最大.     

基于指数环境因子函数的软件可靠性增长模型

绝大部分软件可靠性增长模型采取的软件可靠性标准都是测试可靠性,实际上,软件的测试剖面很难真实地反映运行剖面,软件运行环境和测试环境不可能一致。考虑测试环境与运行环境差别,根据经验数据拟合环境因子,提出一种随时间变化的指数环境因子函数;并建立基于指数环境因子的非齐次泊松过程类软件可靠性增长模型;利用一组公开发表的数据集对模型进行评估。结果表明,本文提出的环境因子函数计算复杂度低,基于该函数的软件可靠性模型具有更好的拟合和预测能力。     

服务系统顾客到达的非齐次泊松过程仿真研究

一般认为服务系统的顾客到达服从平均到达率为恒定的泊松分布。但实际上有不少服务系统的顾客到达兼具随机性和规律性两种特征。随机性是指顾客相继到达的时间间隔是随机的,规律性是指顾客的平均到达率是与时间相关的。本文以某医院输液系统为例,根据实地测量所获得的数据,对顾客到达规律进行了模拟。做了以下工作:(1)证明该系统的顾客到达属于非齐次泊松过程(NHPP);(2)提出了一套模拟非齐次泊松过程的规范方法——NHPP法;(3)采用回归分析来获得顾客平均到达率与时间的关系表达式λ(t);(4)用Flexsim软件进行系统仿真,仿真结果说明:本来是非齐次过程的顾客到达不能简单地用齐次过程来描述,否则会导致管理决策的重大偏差;齐次的顾客到达过程对于提高服务水平更有利。     

排错效率和故障发现率可变的软件费用模型

考虑非齐次泊松过程(NHPP)类软件可靠性增长模型,引入以时间为变量的故障排除效率函数和故障发现率函数,建立了软件费用模型,使模型更具有一般性,更符合实际情况。以软件费用最小作为优化目标,讨论了最优释放时间与软件开发的最小费用,实例计算给出了测试时间随故障发现率中的参数的变化情况。     

基于系统动力学的备件供应保障过程分析与建模

改变目前"规模型"备件供应保障模式,实现备件精确化供应是我军急需解决的难题.首先对典型的三级备件供应保障过程作了论述,根据备件供应保障系统具有明显的反馈控制特点,提出运用系统动力学描述备件筹措、储备及供应的系统动力学因果关系.针对备件三级供应保障过程中各因素间的影响关系,建立了三级备件供需过程系统动力学模型,并以基层级备件供应保障为例,给出了备件订货和备件需求动态关系式.通过仿真一定周期基层级备件供需关系,获得了作战单元可能的备件缺货量,对其分析后提出应通过适当缩短订货周期和直达供应以降低备件缺货量的改善措施.为分析备件供需过程机制,准确预测备件需求和评估备件供应效能提供了支持.     

包延迟测量中泊松采样低估效应的仿真研究

采样是网络测量的基础，泊松采样是一种无偏的采样方法的观点被人们普遍接受，也使其在主动测量领域得到了广泛应用。用户流包性能测量已成为主动测量领域的一个重要问题，然而泊松采样的无偏性仅针对网络状态，目前尚无研究工作研究其对于用户流的包性能的测量效果。利用真实的Internet流量数据进行了仿真试验。系统定量地研究了该问题得到如下结论：泊松采样系统低估了用户流包延迟性能；低估程度不受泊松采样频率的影响且随着网络链路利用率的升高而下降．定性分析和解释了泊松采样测量用户流包延迟性能时的低估现象。     

网络系统可靠性分析的马尔可夫过程法

针对网络系统状态空间的巨大问题,提出用最大概值状态生成法生成网络实际运行时最可能出现的状态,并定义数字0和1的一种运算,以生成网络的断集空间用于判断网络状态的正常与故障。从而在网络部件寿命以及修理时间均为指数分布时,可应用马尔可夫过程理论获得网络系统的稳态可用度,首次故障前平均时间,稳态故障频度等指标,并举例进行说明。     

A Concise Proof of the Relation between Poisson Process and Exponential Distribution

1　IntroductionWehaveknownthatthePoissonprocessisveryimportantinqueueingtheoryreseach,oneofthedefinitionsisgivenby[8]:Consideracountingprocess{N(t),t≥0},whereN(t)denotesthearrivalnumberin(0,t],if:(i)N(0)=0;(ii){N(t),t≥0}hasstationaryincrements,name...     

保险公司破产概率的估计及随机模拟

研究人寿保险的破产模型 ,其中保单到达和索赔发生时刻为相互独立的 Poisson流 ,索赔额服从指数分布 .针对此模型给出了 t时刻之前破产概率的一个上界估计 ,并给出了破产概率的随机模拟计算流程和一个具体例子的数值模拟结果.     

极端冲击下系统竞争性失效过程的可靠性建模

由于系统运行过程中可靠性的不断降低,对于相同幅值的冲击,系统运行的前期和后期会有不同的冲击结果.为了描述这一现象,考虑了系统自然退化和冲击两个竞争性失效过程间的相关性,一方面冲击造成系统退化量的增加,另一方面系统的自然退化程度对冲击的结果也有一定的影响.文中假设系统因冲击而失效的过程是极端冲击过程,通过系统自然退化过程和冲击过程的分布函数,导出了系统的可靠度函数,建立了系统可靠度模型的一般形式和一种特例的具体形式,最后利用文献中的具体参数进行仿真验证了模型的正确性和有效性.     

基于扩散过程的导弹战备完好率评估模型研究

结合当前部队关心的导弹装备战备完好性问题,对影响导弹战备完好性的重要参数战备完好率参数进行了研究.给出了基于扩散过程的导弹装备战备完好率评估方法和模型,根据部队导弹装备服役的相关信息,对该模型进行了评估验证.经验证,该方法对于分析导弹战备完好率的准确度高,且对于后续提升改进导弹战备完好率具有参考价值.     

基于数值积分的离散过程神经网络算法及应用

为解决离散过程神经网络的训练问题,提出了两种基于数值积分的离散过程神经网络训练算法.分别采用三次样条积分和抛物插值积分直接处理离散样本和权值的时域聚合运算,采用梯度下降法实现网络参数的调整.以漫湾水电站的月径流数据预报为例,实验结果表明,两种算法性能接近,均优于基于正交基展开的过程神经网络.     

基于跳辨识-MCMC组合算法的人民币汇率跳扩散模型参数估计问题

针对人民币汇率收益率时间序列数据存在的跳变特征,采用跳扩散模型对其时间序列数据进行描述.为识别跳变规律并解决模型的参数估计问题,提出了基于跳辨识-MCMC的组合算法:即结合Lee-Mykland的跳辨识方法与MCMC(蒙特卡罗马尔可夫链)方法形成组合算法,利用仿真实验,通过误差分析得出组合算法在跳扩散模型参数估计方面效果明显优于单一MCMC方法.以人民币/美元日汇率数据为样本进行实证分析,结果表明组合算法不但能较为准确地识别出汇率收益率的跳变时刻及规律,而且其模型参数估计的有效性大大提高.     

基于模糊层次分析法的设备状态系统量化评价新方法

设备因结构形式多样、耦合复杂、功能多元化、运行参数多等因素难以进行系统状态评价,论文在分析了设备系统功能层次结构特点基础上,运用模糊综合评价和层次分析法,提出了一种系统量化评价设备状态的方法.考虑到设备运行过程中各参数的影响,研究了设备状态及其评价层次模型,采用健康值来综合测度设备运行状态;运用层次分析法结合专家经验,研究了评价层级结构权重;采用模糊综合评价理论研究了正负指标的隶属函数构建方法,探讨了系统评价矩阵和模糊变换算子,并建立了基于模糊层次分析法的设备状态系统评价模型,计算出各子系统的健康值,以量化评价设备系统状态,从而全面掌握其系统状态.运用该方法在水泥行业中的回转窑设备进行评价分析,验证了其有效性.     

基于SMP状态空间等值的智能变电站保护系统短期可靠性评估

电气设备短期可靠性为电力系统风险评估提供数据支持,状态空间法中传统转移频率守恒等值算法基于稳态指标定义,不适用于短期可靠性评估,故需进行改进.本文研究等值条件,首次证明满足等值条件的系统等值后仍为马尔可夫过程,暂态状态概率可由矩阵相乘得到.不满足等值条件的系统,提出用半马尔可夫过程描述.确立等值前后转移率及分布函数的关系,推导半马尔可夫核矩阵与等值后转移率、分布函数的关系,以矩阵描述形式求得暂态状态概率和灵敏度指标.运用所提算法对一智能变电站保护系统进行短期可靠性评估,结果表明传统算法低估系统可用率,暂态灵敏度的峰值和出现时间也存在误差.初始状态影响系统暂态可用率以及暂态灵敏度的收敛速度.     

基于多变量高斯过程模型的贝叶斯建模与稳健参数设计

针对模型预测偏差和波动的稳健参数设计问题,在多变量高斯过程(multivariate Gaussian process,MGP)建模的框架下,结合质量损失函数和非线性优化约束方法构建一个新的多响应优化模型.首先,利用成对估计方法获得超参数近似值,构建多变量高斯模型;其次,结合MGP模型特征,构造充分考虑响应波动因素的质量损失函数.利用蒙特卡罗模拟方法,获得响应落入指定区间的期望概率;然后,以期望概率为约束,结合本文所提质量损失函数建立优化模型;最后,利用全局优化算法进行寻优,获得考虑响应期望概率的优化结果.实际案例和软件仿真表明,该方法综合权衡了预测偏差和预测波动引起的不确定性对优化结果的影响.获得了兼顾质量损失和期望概率最优均衡解,从而实现稳健参数设计.