基于累积成本限制的k-out-of-n:F系统维护决策

为了在提高系统可靠性的同时有效控制修复成本,以k-out-of-n:F系统为研究对象,提出基于累积修复成本限制策略的维护模型,模型中考虑系统部件之间的失效相关性,根据系统中失效部件的数量m将系统故障分为两类。其中,Ⅰ类故障:系统失效部件数0<m<k,修复方式为最小修复;Ⅱ类故障:系统失效部件数m≥k,系统失效,对系统进行更换。以最小累积修复成本率为目标,采用迭代算法对模型进行数例分析,结果表明所建模型是有效且实用的。

序贯k-out-of-n系统在序约束下参数的假设检验

考虑带有协变量的序贯k-out-of-n模型,假设给定协变量寿命的分布是指数分布族,对指数分布的刻度参数建立对数线性模型,研究在序约束下模型参数的两个假设检验问题,并讨论在序约束下检验统计量的渐近分布为χ^2分布.

K-OUT-OF-N(F)C输油管道系统的可靠性计算

用K -OUT -OF -N(F)C系统来描述输油管道系统 ,利用概率理论和Markov链的有关性质推导出K -OUT -OF -N(F)C输油管道系统可靠度的精确计算公式和近似计算公式 ,并通过算例对精确计算公式和近似计算公式进行了比较 ,得出了近似计算公式的误差比较小 ,可以应用于工程中 ,并且通过数值计算得出n在大于 10时 ,利用近似公式计算K -OUT -OF -N(F)C输油管道系统的可靠度的结论 ,有益于对输油管道系统的可靠性进行合理的、整体性的评价 ,为输油管道的安全运行提供有效理论依据。

可修k-out-of-n:G系统的可靠性分析

用马氏链数学模型研究了可修 k- out- of- n:G系统 ,得到了计算系统的瞬时可用率的方法和计算系统稳态可用率的公式 ,最后以 Internet为例说明了该方法和公式的工程应用。

区间数据观测下k-out-of-n系统剩余寿命的一些年龄性质

考虑第k-1个元件在时刻t或时刻t以前失效的条件下,k-out-of-n系统仍在工作时的剩余寿命,得到了剩余寿命的一些年龄性质.

k-out-of-N系统的随机比较

设 {Xn,n≥ 1}是独立非负随机变量序列 ,N是正整值的随机变量且与 {Xn,n≥ 1}独立 .考虑由寿命为X1,… ,XN 的N个部件组成的k -out -of-N系统 (系统正常当且仅当N个部件中至少k个正常 )的寿命 。

可修复与不可修复K-out-of-N:G体系的可靠性瞬态分析

提出了受M个故障模式影响的可修复与不可修复的K-out-of-N:G体系的马尔可夫模型.可修系统的可靠性和平均故障时间可以通过线性微分方程组的数值解得到.瞬时概率的闭型解被用来获得不可修复体系的可靠性和平均故障时间.

k-out-of-n系统机会维护与库存控制多层级优化策略

面向服务型制造的复杂系统维护外包决策需求,针对k-out-of-n:G系统中冗余设备干涉、停机惩罚高昂和备件库存限制的挑战,提出了机会维护与库存控制多层级优化策略(OMICP).在设备层,构建各独立设备衰退模型,通过最小化维护成本率,贯序输出各设备预防维护周期;在系统层,以各设备维护时点为契机,综合考虑库存水平、关停数量和冗余干涉,制定动态组合机会维护策略;在联合层,基于机会维护决策反馈,建模分析备件订购利润结余,制定实时更新库存控制策略.通过服务商承担外包维护下的多层级交互决策,整合复杂系统维护与库存控制耦合关系,优化维护外包服务总成本.算例分析证明,所提OMICP具有复杂决策可行性和成本优化有效性.

基于更新型及最小维护的K-out-of-n:f系统维护策略研究

以k-out-of-n:f系统为研究对象,首先根据失效的部件数量和系统状态,将故障分为第一类故障和第二类故障。在周期性维护策略模型中,对于预防维护周期内的第一类故障采用最小维护进行处理,并在到达预防维护周期时对系统进行预防性维护,对于周期内的第二类故障通过替换使系统恢复正常。在模型基础上,运用更新过程理论,通过建立包含预防维护成本、最小维护成本和故障性维护成本在内的成本函数,导出使长期单位时间期望成本最小的最佳预防维护周期。最后,通过数值算例的分析说明了模型的有效性。

基于混合冗余策略的k-out-of-n:G系统可靠性优化模型

很多对可靠性要求极高的系统通常被设计成k-out-of-n:G结构,然而对该类系统的可靠性优化是一个相当困难的问题。为进一步扩展模型的适用性,提出一种采用混合冗余策略的可靠性优化新模型。该模型首次在k-out-of-n:G系统的可靠性优化中引入混合冗余策略,可以为每个子系统选择(积极、冷备份或混合)冗余策略中的任何一个。首先,基于连续时间马尔可夫链为k-out-of-n:G系统建立精确计算系统可靠性的数学模型。其次,提出一个冗余分配问题和一个工程案例问题,并设计一种伪并行遗传算法进行求解。最后,为评估新模型的性能,通过对提出的两个问题进行数值分析来评估新模型的性能。实验证明,相比以往模型研究,所提新模型得到更高的系统可靠性值,具有良好的应用前景。

New model for load-sharing k-out-of-n:G system with different components

On the basis of capacity flow model, a new model is developed for a load-sharing k-out-of-n： G system consisting of different components, to describe the increase of the same component＇s failure rates under different loads. All components have exponential life distributions and are nonrepairable in the system. Reliability of load- sharing 2-out- of-3： G system is calculated and some special cases for the system are discussed. The calculation and discussions show that the model is right and practical.

Reliability analysis of k-out-of-n system with load-sharing and failure propagation effect

In complex systems,functional dependency and physical dependency may have a coupling effect.In this paper,the reliability of a k-out-of-n system is analyzed considering load-sharing effect and failure mechanism(FM)propagation.Three types of FMs are considered and an accumulative damage model is proposed to illustrate the system behavior of the k-out-of-n system and the coupling effect between load-sharing effect and FM propagation effect.A combinational algorithm based on Binary decision diagram(BDD)and Monte-Carlo simulation is presented to evaluate the complex system behavior and reliability of the k-out-of-n system.A current stabilizing system that consists of a 3-out-of-6 subsystem with FM propagation effect is presented as a case to illustrate the complex behavior and to verify the applicability of the proposed method.Due to the coupling effect change,the main mechanism and failure mode will be changed,and the system lifetime is shortened.Reasons are analyzed and results show that different sensitivity factors of three different FMs lead to the change of the development rate,thus changing the failure scenario.Neglecting the coupling effect may lead to an incomplete and ineffective measuring and monitoring plan.Design strategies must be adopted to make the FM propagation insensitive to load-sharing effect.

序贯k-out-of-n系统在序约束下参数的估计和算法

本文主要研究带有协变量的序贯k-out-of-n模型.我们假定给定协变量寿命的分布是指数分布,对指数分布的刻度参数建立了对数线性模型.研究了在序约束下模型参数的最大似然估计及最大似然估计量的性质,并且给出了最大似然估计的具体算法并进行了模拟.

面向k-out-of-n:f系统的两阶段周期维护策略研究

以k-out-of-n:f系统为研究对象,针对系统故障率和维护成本随年龄增加而增加的现象,提出了两阶段维护策略。在第一阶段,对发生的一切故障采用最小维护处理。在第二阶段,对第一类故障不做处理,当发生第二类故障时即通过替换使系统恢复正常,若到达预防维护周期时仍无第二类故障发生,则对系统进行预防性维护。在模型基础上,运用有酬更新理论,通过建立包含最小维护成本、故障维护成本及预防维护成本在内的成本函数,导出使长期单位成本最小的最佳预防维护周期与最小维护界限。最后,通过数值算例分析说明了模型的有效性。

3-状态k-out-of-n:G系统可靠性定义与计算

研究3-状态n中取k:G系统可靠度的定义与计算问题.利用3-状态系统与2-状态系统的关系,将3-状态n中取k:G系统可靠度的计算转化为2-状态n中取k:G系统可靠度的计算问题.主要讨论了:容斥原理方法、不交积的和方法、BDD法、生成函数法等,并给出两个具体算法.通过问题的实例验证了:建立在转换技术之上的3-状态n中取k:G系统可靠度的计算技术是有效的,为3-状态可靠性RAP(可靠性冗余分配)问题的研究奠定了理论与技术基础.

考虑负载共享的线性连续k-out-of-n:F系统检测策略优化

针对线性连续k-out-of-n:F系统提出定期检测策略,每隔固定周期对系统中各部件状态进行检查并以新部件更换故障部件,若系统发生故障则立即停机并更换故障部件.由于受到负载共享的影响,各工作部件故障率不仅与系统中发生故障的部件数量相关,还与其相邻部件状态有关;为此,引入损伤故障率模型描述部件故障率.基于故障序列图和更新报酬理论建立定期检测策略优化模型以最小化单位时间内的期望成本,确定最优检测周期.最后,通过算例分析验证模型的有效性.

多态k-out-of-n:G型系统可用性评测

事务处理型计算机可采用冗余等容错计算技术以延长无故障运行时间和增加可用性。为了评测事务处理型容错计算机的可用性,该文将其抽象为由独立同分布部件组成的多态k-out-of-n:G系统。针对这一类事务处理型容错计算机建立系统模型,考虑系统在不同工作状态等级下的维修率存在差异,利用状态转移方程推导得到系统可用度的表达式。进一步提出基于故障注入的平均修复时间(MTTR)测试方法,通过实地测量来获取不同工作状态等级下的系统维修率,并设计了故障集以及测试方法。

Reliability Analysis for the Competing Failure with Probabilistic Failure Threshold Value and Its Application to the k-out-of-n Systems

A method for reliability analysis of the competing failure with the probabilistic failure threshold value not the fixed threshold value is presented, which involves the random shocks and the degradation is independent and dependent respectively. Specifically, for the dependent condition, the effect due to the random shocks on the degradation is considered with a damage factor. In addition, the dependent competing failure model is applied to the reliability analysis of the k-out-of-n systems. Finally, two studied cases are presented to illustrate the proposed method, and the results show the proposed method is reasonable.

STRONG LAWS OF LIFETIME FOR A CONSECUTIVE K-OUT-OF-N: F SYSTEM

ＳＴＲＯＮＧＬＡＷＳＯＦＬＩＦＥＴＩＭＥＦＯＲＡＣＯＮＳＥＣＵＴＩＶＥＫ－ＯＵＴ－ＯＦ－Ｎ：ＦＳＹＳＴＥＭ￥ＱＩＹｏｎｇｃｈｅｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｒｏｂａｂｉｌｉｔｙａｎｄＳｔａｔｉｓｔｉｃｓ，ＰｅｋｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇ，Ｂｅｉｊｉ...

Stochastic comparisons on total capacity of weighted k-out-of-n systems with heterogeneous components

This paper carries out stochastic comparisons on the total capacity of weighted k-out-of-n sys-tems with heterogeneous components.The expectation order,the increasing convex/concave order and the usual stochastic order are employed to investigate stochastic behaviours of sys-tem capacity.Sufficient conditions are established in terms of majorisation-type orders between the vectors of component lifetime distribution parameters and the vectors of weights.Some examples are also provided as illustrations.