环状给水管网优化设计的一种综合方法

提出了一种环状给水管网优化设计的综合方法.这一方法以环状管网年费用(或投资)最小为目标函数,将二次正交旋转回归设计、二次规划和线性规划有机的结合在一起,较好的解决了环状管网的优化设计计算问题.在这一方法中,用二次正交旋转回归设计确定环状管网管段流量分配方案,用线性规划模型计算每一流量分配方案管网的年费用,建立管网的管段流量与年费用之间的二次多元回归方程;以这个二次多元回归方程为目标函数,用二次规划方法确定管网的管段流量分配最优方案;根据最优流量分配方案,用线性规划模型确定管网的最优设计方案.算例表明这一方法是可行的,可用于单水源泵站加压管网和重力管网的优化设计.     

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。     

基于航班模糊聚类的时隙分配均衡模型

为了科学合理的利用机场时隙资源,克服现有模型只考虑效率性的缺陷,建立了效率性和公平性转换的均衡优化模型;利用模糊聚类方法对航班进行分组,并计算相应的延误损失费用,应用人工鱼群算法快速求解模型;对20架航班进行算例仿真,结果显示均衡优化模型的总延误损失费用为102800元,高于指派模型和改进的指派模型的83600元,但是最大延误损失费用为10000元,低于指派模型的16000元以及改进指派模型的15000元.仿真结果验证了效率性和公平性不能同时达到最优,说明了均衡模型能够让延误损失费用在各航班之间均匀分配,更具公平性.     

协同干扰资源优化分配模型及算法

针对伴飞式干扰机编队对抗雷达网的应用背景,以组网雷达融合中心定位精度为目标函数,建立针对组网雷达系统的干扰资源优化分配模型。在此基础上充分利用突防过程的干扰机编队飞行航线信息,提出以“融合中心对航线各点定位精度的加权积分”为目标函数,建立基于突防过程的干扰资源优化分配模型。最后利用遗传算法求解上述模型的最优分配方法,并给出具体的求解步骤。仿真结果表明,该分配模型在干扰资源任务配置问题上具有很好的应用性,对提高干扰机编队的整体干扰效果有一定的可行性。     

宁夏银北灌区水资源优化配置模型及应用

以宁夏银北灌区为例,基于大系统分解协调原理建立了地表水地下水联合运用的递阶优化模型.子系统优化模型采用增量动态规划法求解,协调层利用目标协调法和关联预估法实现全局最优,获得不同约束方案下的时段最优引黄水量、井灌水量、井排水量和运行费用.所建模型及求解方法弥补了以往水资源配置模型只考虑地下水垂向运动,忽略水平运动的不足, 改善了模型的仿真性和决策的可靠性.     

有交易费用的组合证券投资的概率准则模型

提出一种基于概率准则的新型组合证券投资模型,在此模型中,把实现预期收益的概率作为目标函数,使之达到最大,在不考虑投资交易费用前提下,给出了模型最优解满足的必要条件,此外,提出了考虑交易费用因素的概率准则模型,经转化,将问题变成可用传统优化方法求解的非线性规划问题,给出了最优解满足的必要条件,并给出了数值算例。     

基于灵敏度分析的系统可靠性稳健分配优化方法

在系统可靠性分配中,考虑单元可靠度的不确定性已是可靠性分配的现实需要.为了提高系统可靠性分配优化的质量,将稳健理论引入可靠性分配中,提出基于单元可靠性灵敏度的系统可靠性稳健分配方法.将单元可靠性灵敏度溶入系统可靠性分配模型之中,建立系统可靠性稳健分配模型.在此基础上,采用粒子群-序列二次规划算法对该模型进行优化设计,该混合算法既保持了粒子群算法全局收敛的特点,又补充了序列二次规划法精确求解的能力,因此该混合算法可以快速获取全局最优解.通过对发动机曲柄连杆机构进行可靠性稳健分配设计,验证了可靠性稳健分配模型的合理性和混合算法的寻优能力.对结果分析表明,所提方法可以较好解决单元可靠度不确定时的可靠性分配问题,混合算法具有较强的全局搜索能力,分配优化结果具有较强的稳健性.     

基于水资源合作的水资源短缺区域水资源优化配置

为提高水资源短缺区域的水资源利用效率,实现区域水资源初始配置后的有效再配置,提出三阶段水资源短缺区域水资源优化配置方法：阶段1,利用高效的“优先规则”构建部门间水资源合作清晰联盟的用水收益支付函数,对联盟成员水资源共用、获益方式进行了合理刻画;阶段2,基于Choquet积分形式的模糊合作博弈、阶段1中的清晰联盟支付函数,构建部门间水资源模糊联盟支付函数;阶段3,基于上述成果,构建水资源短缺区域水资源优化配置模型,求解得到用水部门最优水资源合作联盟,并将求得的最优模糊联盟视为大联盟,通过求解其核仁解获得最优模糊联盟的收益分配。以京津冀区域水资源优化配置问题为例,算例结果表明：①基于Choquet积分形式模糊合作博弈的三阶段水资源优化配置模型能够最大化区域整体用水收益水平,实现水资源短缺区域中的水资源优化配置,并使区域中用水部门有机会分得更多的获益;②本文模型无需引入模糊Shapley值等分配方法作为约束条件即可求得最优联盟,模型不影响不同收益分配方法分配结果的有效性;③采用将最优模糊水资源合作联盟视为大联盟,并求联盟收益的核仁解的方法分配最优联盟收益,无论最优联盟的核心是否为空,都能保证联盟收益分配结果满足个体理性和集体理性要求,即能保证最优联盟中各成员不会“叛逃”最优联盟、联盟稳定存在,且保证获得的分配方案为确定分配值而非分配区间。即本问题中该分配方法优于Shapley值、模糊最小核、弱最小核方法。所构建的水资源短缺区域水资源优化配置模型及最优水资源合作联盟收益分配方法对水资源短缺区域的水资源优化配置问题有较好的适用性,能够为我国京津冀区域等水资源短缺区域的水资源优化配置工作提供参考。     

基于遗传算法的维修装备功能规划

考虑武器装备在不同场合下故障率不同的实际,研究将武器装备对应的维修装置分配到维修装备以形成维修装备体系的最优化问题,提出了基于主用场合的维修装备功能规划模型,并运用遗传算法进行模型求解研究。首先从维修装备配置种类、故障率差异和维修装置体积三方面分析了维修装备功能规划考虑的问题,建立了以维修装备主用场合故障率和最大为目标的维修装备功能指派模型;进而在证明主用场合故障率和最优值定理的基础上,建立遗传算法适应度函数,求解维修装备种类数量,确定遗传算法初始数值取值范围,并进行了遗传操作选择研究;最后运用Matlab软件进行了40维修装置7场合维修装备规划实例求解,实例证明提出的模型科学合理,求解方法方便高效。     

基于粒子群优化算法和模糊模拟的核电备件模糊EOQ模型

在备件存储费用和订货费用均为模糊变量情况下,构建了备件模糊相关机会规划EOQ模型;设计了基于改进粒子群优化算法和模糊模拟方法的智能算法来计算模糊目标函数的期望值和模糊事件的可信性,得到了使企业库存费用不超过某一预算水平的可信度最大的最优订货量,同时通过算例验证了模型及求解算法的有效性并进行了敏感性分析.     

可靠性增长试验的优化设计

讨论了以系统失效率为目标、试验费用和试验时间为约束条件的优化问题,运用梯度投影法得到了最优解;然后讨论了以试验费用为目标、系统失效率为约束条件的优化问题,运用Lagrange乘子法得到了最优解。仿真算例表明,两种算法的效率都较高,按照优化后的分配方案安排可靠性增长试验,能得到最大的收益     

基于Monte Carlo法与GA算法的复杂系统可靠度求解

复杂系统可靠性问题是可靠性工程中丞待解决的问题。提出了基于可靠性框图的复杂系统蒙特.卡罗仿真方法,给出了各种基本可靠性模型系统与其组成单元的失效时间关系,解决了含有旁联模型的复杂系统仿真问题。以可靠性仿真数据为寿命样本,待估计参数的置信区间为编码空间,以经验分布与所求分布误差倒数为适应度函数,建立了基于遗传算法的寿命分布参数点估计模型,求得了复杂系统可靠度函数。最后以两个实例表明该方法比传统方法具有更高的精度。     

Extended research on software hybrid testing combining reliability and directed testing

The software reliability testing has many disadvantages in practice,such as high complexity of constructing operational profiles and poor fault detection efficiency.Oppositely,the directed testing with a high fault detection rate is incapable of estimating reliability quantificationally.To solve this problem,a hybrid testing combining reliability and directed testing as well as a reliability model based on the order statistic(OS) model were presented by Mitchell.An extended research on Mitchell’s work is proposed.Firstly,the most proper distribution of the fault’s failure rate which tends to be lognormal is suggested,and a detailed form of the OS model based on lognormal and the corresponding parameter estimation method are proposed,respectively.Secondly,an implementing framework for the hybrid testing is proposed.Finally,the hybrid testing and the OS model are applied on a real website system.The experimental results indicate:the hybrid testing has more efficient fault detection power and lower testing cost than the reliability testing;compared with three traditional software reliability growth models,the OS model has a best or pretty estimation or prediction power for each data set;and for the failure data set collected from hybrid testing,the OS model also achieves an acceptable estimation result.     

系统可靠度约束下的备件配置优化

备件的配置优化对于系统可靠性的保障和维护成本的降低具有重要的作用。为了保障系统的长期稳定经济运行,构建了系统可靠性模型和备件配置模型,以系统可靠度阈值和任务运行时长为约束条件,采用成本效益重要度对备件配置模型进行优化,寻求以备件配置成本最低为目标的备件配置方案。当系统可靠度下降到预设阈值时,计算系统各组件的成本效益重要度,选择成本效益重要度最大的组件进行备件,如此进行迭代,直到完成运行任务,形成最优的备件配置方案。最后,以数控机床主轴系统伺服驱动装置为例验证了该方法的可行性。     

战术导弹结构可靠性优化问题研究

战术导弹的结构可靠性是其重要的可靠性技术指标之一。结构可靠性的高低直接影响战术导弹的作战效能 ,也是战术导弹系统生存的必要条件 ,而结构可靠性的提高又是以增加费用为前提。在分析战术导弹结构可靠性的基础上建立了其结构可靠性与费用关系的非线性规划模型及其对偶规划模型 ,并在满足K T必要条件范围内 ,采用试探法寻找问题的最优解     

威布尔分布下系统全寿命周期成本建模与决策

系统可靠性设计优化与经济性密切相连.针对部件寿命服从威布尔分布的同质部件组成的系统,引入经济的预防性成组维修策略,构建设计费用、制造费用和维修费用函数,从而建立可靠性约束下的系统全寿命周期成本的优化模型.通过与无预防性维修下系统全寿命周期成本模型的比较分析,效用曲线充分验证所建优化模型的经济性和有效性.接着,给出包括系统全寿命周期成本、部件可靠性设计水平和预防性成组维修频率在内的系统设计均衡区间的决策方法.最后,以某大型科学装置的开关系统为例,说明该方法在工程应用上的实效性,为系统工程师开展可靠性设计优化提供系统的思路和方法.     

软件可靠性与费用权衡

软件可靠性与费用的关系是辩证的 :一方面增加可靠性可以减少软件的维修费用 ,避免软件因可靠性低不能使用所造成的开发费用的浪费 ;另一方面增加软件可靠性 ,大都以增加软件开发费用为代价 ,而软件成本的提高又制约了软件的销售和推广。对软件可靠性分配和软件测试终止时间的确定进行了深入分析 ,通过这两条途径实现了软件可靠性和费用的权衡。在此基础上 ,给出了在软件工程中权衡软件可靠性与费用的其它方法。     

串联系统可靠性评定的信息理论方法

本文根据信息熵的性质和可靠性理论,推导出系统可靠性综合评定的新模型,解决了系统各组成单元的可靠性信息综合问题。文中对科尔巴克教授求解成败型单元设备可靠度置信下界的公式作了改进,并对可靠度置信下界进行了计算,取得了满意结果。