目錄
《艦船裝備保障工程叢書》序
前言第1章緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 系統(tǒng)多狀態(tài)及復雜系統(tǒng) 2
1.3 裝備多狀態(tài)復雜系統(tǒng) 3
1.4 多狀態(tài)復雜系統(tǒng)可靠性分析與評估技術進展 9
1.5 研究思路及內容安排 12
參考文獻 15
第2章 多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性分析與評估基礎 21
2.1 多狀態(tài)系統(tǒng)數(shù)學定義 21
2.1.1 多狀態(tài)基本內涵 21
2.1.2 多狀態(tài)系統(tǒng)模型 21
2.2 多狀態(tài)系統(tǒng)基本屬性 23
2.2.1 相關性 23
2.2.2 一致性 24
2.2.3 齊次性 25
2.3 多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性重要評估參數(shù) 26
2.3.1 狀態(tài)判別 26
2.3.2 可用度 27
2.3.3 期望性能輸出 28
2.3.4 期望性能失效 28
2.3.5 可靠度 29
2.3.6 可靠性評估參數(shù)解算案例 29
2.4 多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性分析與評估方法 31
2.4.1 馬爾可夫模型法 31
2.4.2 通用生成函數(shù)法 32
參考文獻 33
第3章 基于馬爾可夫模型的多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性分析與評估 35
3.1 幾類常規(guī)馬爾可夫模型 35
3.1.1 離散時間馬爾可夫鏈 35
3.1.2 連續(xù)時間馬爾可夫鏈 39
3.2 多狀態(tài)單元可靠性評估 44
3.2.1 多狀態(tài)不可修復單元可靠性評估 44
3.2.2 多狀態(tài)可修復單元可靠性評估 48
3.3 多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性評估 55
3.4 馬爾可夫報酬模型 66
3.4.1 模型假設 67
3.4.2 基于報酬模型的多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性評估 69
3.5 半馬爾可夫模型 77
3.5.1 模型假設 77
3.5.2 基于半馬爾可夫模型的多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性評估 81
3.6 馬爾可夫模型優(yōu)劣性分析 92
參考文獻 94
第4章 基于通用生成函數(shù)的多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性分析與評估 95
4.1 通用生成函數(shù)模型 95
4.1.1 z變換函數(shù) 95
4.1.2 通用生成算子 97
4.1.3 通用生成函數(shù) 97
4.2 通用生成函數(shù)運算特性 99
4.3 復雜系統(tǒng)通用生成函數(shù) 101
4.3.1 串聯(lián)子系統(tǒng) 101
4.3.2 并聯(lián)子系統(tǒng) 103
4.3.3 串并混聯(lián)子系統(tǒng) 105
4.3.4 橋聯(lián)子系統(tǒng) 108
4.4 多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性評估 113
4.4.1 案例描述 113
4.4.2 通用生成函數(shù)解算 115
4.4.3 可靠性評估分析 117
4.5 與馬爾可夫模型法的對照分析 120
參考文獻 121
第5章 基于多值邏輯的多狀態(tài)系統(tǒng)重要度分析與評估 122
5.1 多值邏輯數(shù)學工具 122
5.1.1 構型函數(shù)定義延拓 122
5.1.2 可靠度函數(shù)定義延拓 124
5.1.3 邏輯微分 125
5.1.4 多值決策圖 127
5.2 多狀態(tài)系統(tǒng)結構重要度 131
5.3 多狀態(tài)系統(tǒng)Birnbaum重要度 136
5.4 多狀態(tài)系統(tǒng)臨界重要度 140
5.5 多狀態(tài)系統(tǒng)Fussell-Vesely重要度 142
5.6 多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性增益（減損）當量 144
5.7 多狀態(tài)系統(tǒng)動態(tài)可靠性指數(shù) 147
參考文獻 148
第6章 裝備多狀態(tài)復雜冗余系統(tǒng)可靠性分析與評估 150
6.1 冗余設計問題提出 150
6.2 多狀態(tài)冗余系統(tǒng)可靠性建模 151
6.2.1 建模前提 151
6.2.2 主電能供應單元模型 153
6.2.3 備用電能供應單元模型 154
6.2.4 協(xié)議補償單元模型 156
6.2.5 補償輸送單元模型 156
6.2.6 電能生產供應全系統(tǒng)輸出模型 157
6.3 全系統(tǒng)可靠性評估參數(shù)解算 157
6.4 船用汽柴混合冗余發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估案例 159
6.4.1 解算前提 160
6.4.2 符號編識 160
6.4.3 初始條件 161
6.4.4 單元解算 162
6.4.5 不計冗余設計的可靠性評估 171
6.4.6 考慮冗余設計的可靠性評估 173
參考文獻 178
第7章 兩類特殊裝備復雜系統(tǒng)的可靠性分析與評估 179
7.1 考慮單元老化的多狀態(tài)系統(tǒng) 179
7.2 多狀態(tài)老化系統(tǒng)可靠性評估案例 181
7.3 考慮觀測不確定性的模糊多狀態(tài)系統(tǒng) 192
7.3.1 模糊多狀態(tài)系統(tǒng) 192
7.3.2 模糊通用生成函數(shù) 194
7.3.3 模糊多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性評估參數(shù) 195
7.4 模糊多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性評估案例 196
7.4.1 模糊多狀態(tài)系統(tǒng)案例假設 196
7.4.2 模糊多狀態(tài)系統(tǒng)通用生成函數(shù) 197
7.4.3 模糊多狀態(tài)系統(tǒng)可用度評估 199
參考文獻 200
第8章 基于多分辨率建模的裝備復雜系統(tǒng)多狀態(tài)可靠性設計優(yōu)化 202
8.1 裝備復雜系統(tǒng)多狀態(tài)可靠性設計優(yōu)化問題 202
8.1.1 面臨的主要問題 202
8.1.2 可靠性設計優(yōu)化問題的主要約束條件 203
8.2 裝備多狀態(tài)復雜系統(tǒng)的多分辨率建模方法 204
8.2.1 復雜系統(tǒng)多分辨率建模的背景和相關研究 204
8.2.2 復雜系統(tǒng)多分辨率建模的界定和內涵 206
8.2.3 復雜系統(tǒng)多分辨率建模方法 207
8.3 基于啟發(fā)式優(yōu)化技術的多狀態(tài)復雜系統(tǒng)可靠性設計 222
8.3.1 解的構建 223
8.3.2 基于模擬退火算法的優(yōu)化方法 224
8.3.3 基于蟻群算法的優(yōu)化方法 224
8.3.4 基于遺傳算法的優(yōu)化方法 228
8.3.5 基于遺傳算法的多目標優(yōu)化方法 230
8.4 多狀態(tài)復雜系統(tǒng)可靠性設計優(yōu)化案例 232
8.4.1 案例說明及參數(shù)設置 232
8.4.2 優(yōu)化結果及算法比較 233
參考文獻 238
第9章 總結與展望 240
9.1 總結 240
9.1.1 問題終結 240
9.1.2 研究總結 242
9.2 展望 243
參考文獻 244
索引 245