二元决策图及其扩展形式在系统可靠性分析中的应用/QRMS译丛 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　20世纪六七十年代，产品可靠性概念就开始逐步引入我国。我国开展了大量可靠性理论与技术研究，编制了国家军用标准，并在武器系统型号中得到了应用，取得了一定的成效。但是，从部队实际演习、试验、训练、使用与保障情况看，可靠性不高的问题仍是制约我国武器系统快速发展的瓶颈问题。某些武器系统的战术技术性能指标与国外相比差距并不大，但可靠性水平与国外发达国家相比还有一定的差距，某些武器系统差距还比较大。
　　当前，国防和军队领域提出了“能打胜仗”的高标准要求，对武器系统的可靠性提出了新的更高要求。与此同时，武器系统的作战使用环境更加严酷恶劣，加之复杂程度进一步提高，如何保证复杂系统的可靠性，长期困扰着设计研发人员。
　　按照传统的可靠性定义、理论和方法，过去更多关注可靠性的数学问题，大多采用概率和统计方法研究可靠性问题，由于数据比较缺乏，造成人们对可靠性有些神秘感，这实际上也影响了可靠性技术的普及b事实上，可靠性主要是设计出来和制造出来的，产品的可靠性与其结构、材料、工艺等因素关系密切。但是，传统可靠性分析设计，考虑的影响因素相对比较单一，未充分考虑复杂、严酷环境对可靠性水平的影响。实际上，复杂系统在其整个任务期间或寿命期内有不同的任务阶段，经历复杂的环境，承受严酷的应力和载荷强度，武器系统、子系统、设备及其组成部分的使用强度、运行状态、故障模式等多变。这种复杂情况进一步加大了复杂系统执行多阶段多任务可靠性分析与评估的难度。

内页插图

目录

第1章 绪论
1．1 发展历史
1．2 可靠性和安全性应用

第2章 基本可靠性理论和模型
2．1 基本概率理论
2．1．1 概率公理
2．1．2 全概率法
2．1．3 随机变量
2．1．4 随机变量的参数
2．1．5 寿命分布
2．2 可靠性度量
2．2．1 失效时间和失效函数
2．2．2 可靠性函数
2．2．3 失效率函数
2．2．4 平均失效时间
2．2．5 平均剩余寿命
2．3 故障树分析
2．3．1 概述
2．3．2 故障树结构
2．3．3 故障树类型
2．3．4 故障树分析的类型
2．3．5 故障树分析技术

第3章 二元决策图原理
3．1 香农分解原理和ITE格式
3．2 基本概念
3．3 ROBDD构造
3．3．1 变量排序
3．3．2 0BDD构造
3．3．3 ROBDD的构造
3．3．4 示例分析
3．4 ROBDD评估
3．5 基于ROBDD的软件包

第4章 BDD在二态系统中的应用
4．1 网络可靠性分析
4．2 事件树分析
4，3失效频率分析
4：3．1 稳态系统失效频率
4．3．2 时间相关系统失效和成功频率
4．4 重要度分析
4．4．1 确定性重要度
4．4．2 概率性重要度
4．5 模块化分析方法
4．6 非单调关联系统
4．6．1 基于质蕴含的方法
4．6．2 基于BDD的方法
4．7 不相交失效
4．8 相关失效
4．8．1 共因失效（CCF）
4．8．2 功能相关失效

第5章 多阶段任务系统
5．1 系统描述
5．2 阶段代数规则
5．3 基于BDD的多阶段任务系统分析方法
5．3．1 输入变量排序
5．3．2 单阶段BDD构造
5．3．3 PMS BDD构造
5．3．4 PMS BDD评估
5．4 任务性能分析

第6章 多状态系统
6．1 系统模型假设
6．2 示例系统
6．3 MSS表征模型
……
第7章 容错系统和覆盖模型
第8章 共享决策图
结论
术语表
参考文献

前言/序言

　　可靠性是武器系统的一项重要性能指标，是保证武器系统随时执行任务、充分发挥作战效能和保障效能的重要因素。随着大量高新技术特别是信息技术在武器系统中广泛应用，系统的复杂程度不断提高，加之武器系统的作战方式、作战环境等因素多变，作战使用强度不断提高，造成武器系统故障高发多发，满足可靠性要求难度进一步加大。
　　20世纪六七十年代，产品可靠性概念就开始逐步引入我国。我国开展了大量可靠性理论与技术研究，编制了国家军用标准，并在武器系统型号中得到了应用，取得了一定的成效。但是，从部队实际演习、试验、训练、使用与保障情况看，可靠性不高的问题仍是制约我国武器系统快速发展的瓶颈问题。某些武器系统的战术技术性能指标与国外相比差距并不大，但可靠性水平与国外发达国家相比还有一定的差距，某些武器系统差距还比较大。
　　当前，国防和军队领域提出了“能打胜仗”的高标准要求，对武器系统的可靠性提出了新的更高要求。与此同时，武器系统的作战使用环境更加严酷恶劣，加之复杂程度进一步提高，如何保证复杂系统的可靠性，长期困扰着设计研发人员。
　　按照传统的可靠性定义、理论和方法，过去更多关注可靠性的数学问题，大多采用概率和统计方法研究可靠性问题，由于数据比较缺乏，造成人们对可靠性有些神秘感，这实际上也影响了可靠性技术的普及b事实上，可靠性主要是设计出来和制造出来的，产品的可靠性与其结构、材料、工艺等因素关系密切。但是，传统可靠性分析设计，考虑的影响因素相对比较单一，未充分考虑复杂、严酷环境对可靠性水平的影响。实际上，复杂系统在其整个任务期间或寿命期内有不同的任务阶段，经历复杂的环境，承受严酷的应力和载荷强度，武器系统、子系统、设备及其组成部分的使用强度、运行状态、故障模式等多变。这种复杂情况进一步加大了复杂系统执行多阶段多任务可靠性分析与评估的难度。
　　为了解决复杂系统的可靠性分析与评估问题，国外开展了二元决策图（BDD）分析技术研究。从1993年起，BDD及其扩展形式被用于复杂系统的可靠性分析与评估。这些研究成果首先被用于二态单阶段系统可靠性分析，这类系统及其元件仅表现出两种状态：运行或故障，并且其行为在整个任务中保持不变。许多研究表明，大多数情况下基于BDD的方法比其他可靠性分析方法占用内存更小、计算时间更短。随后，各种形式的决策图广泛用于多种复杂系统的高效可靠性分析中，包括多阶段任务系统、多状态系统、不完全故障覆盖的容错系统、共因失效系统，以及功能相关的系统。这类系统大量存在于以安全或任务为核心的应用领域中，例如，航空航天、电路、电力系统、医疗系统、电信系统、传输系统、交通系统、数据存储系统等。
　　本书的作者LiudongXing（邢留冬）教授和SuprasadV.Amari教授，是国际上较早研究利用BDD及其扩展形式解决复杂可靠性问题的学者。特别是LiudongXing（邢留冬）教授，长期从事复杂系统可靠性分析技术研究，曾经合作出版过这一主题的学术专著，在许多国际可靠性和系统安全会议上开展了一些关于BDD及其扩展形式主题的教学讲座，发表了这一主题的大量研究文章和学术论文，培养多名博士、硕士研究生，在国际上有较高的知名度。
　　希望本书的引进、翻译和出版能对提高我国武器系统可靠性水平起到积极的促进作用，也希望广大的设计研发人员、试验人员加强BDD及其扩展形式理论研究和应用实践，加强学术交流，不断提高我国武器系统可靠性理论和研究水平。
　　中国船舶工业系统工程研究院积极吸收借鉴国外先进可靠性分析设计技术，翻译团队能够正确理解原书英文核心要义，专业水平高、翻译质量高，希望本书中文版的出版发行能够加强可靠性技术应用，为我国设计开发出更多高可靠性水平的军用舰船，为军队装备质量建设做出更大的贡献。
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