最优可靠性设计 基础与应用PDF电子书下载

第1章 系统可靠性简介 1

1.1背景 1

1.2问题的一般描述 1

1.3系统的硬件，人的因素，软件及环境 2

1.3.1硬件可靠性 2

1.3.2人的因素 3

1.3.3软件 3

1.3.4物理和经济约束 4

1.4系统有效度模型 5

1.4.1系统有效度的指标 5

1.4.2系统有效度中人的因素 7

1.4.3任务有效度 8

1.5基本系统结构与可靠度函数 9

1.5.1串联结构 9

1.5.2并联结构 10

1.5.3串-并联结构 11

1.5.4并-串联结构 11

1.5.5层次型的串-并联结构 13

1.5.6n中取k系统 14

1.5.7复杂结构 14

1.5.8单调关联系统 18

1.5.9单元件系统的冷储备冗余 20

1.5.10开关有缺陷的冗余系统 22

1.5.11多因失效模型 24

练习 26

第2章 可靠性最优化模型分析与分类 29

2.1引言与符号 29

2.2最优化模型 30

2.3问题的简化 34

2.4系统可靠性最优化分类 35

2.5可靠性最优化的新发展 39

2.5.1冗余分配的启发式算法 40

2.5.2冗余分配的智能启发式算法 41

2.5.3冗余分配的精确方法 46

2.5.4冗余可靠性分配的启发式算法 47

2.5.5可靠性系统中的多目标最优化 48

2.5.6单调关联系统中可互换元件的最优指派 49

2.5.7效用函数的最优化 52

2.6应用 52

2.7讨论 52

练习 54

第3章 用启发式方法进行冗余分配 55

3.1引言 55

3.2定义和例子 55

3.3基于1阶邻域解的启发式方法 59

3.3.1Misra和Sharrna及Venkateswaran的方法 60

3.3.2Gopal-Aggarwal和Gupta的方法 62

3.3.3Nakagawa-Nakashima的方法 64

3.3.4NN方法针对复杂系统的一种扩展 66

3.3.5史定华方法 67

3.4其他启发式方法 70

3.4.1Kohda-Inoue方法 70

3.4.2Kim-Yurn方法 70

3.4.3Ushakov的启发式方法 73

3.4.4Misra方法 74

3.5讨论 75

练习 76

第4章 用动态规划进行冗余分配 78

4.1引言 78

4.2基本动态规划方法 80

4.3使用拉格朗日乘子的动态规划方法 85

4.4使用优势序列的动态规划方法 92

4.5层次型串-并联系统的动态规划方法 98

4.6讨论 101

练习 101

第5章 用离散最优化方法进行冗余分配 105

5.1引言 105

5.20-1线性规划形式 107

5.3分支定界方法 108

5.3.1串联系统的冗余分配 109

5.3.2复杂系统的冗余分配 114

5.4部分枚举法 117

5.5字母顺序法 119

5.6讨论 123

练习 123

第6章 用非线性规划方法进行可靠性最优化 125

6.1引言 125

6.2拉格朗日方法 127

6.3惩罚式方法 131

6.3.1障碍法 131

6.3.2惩罚法 134

6.3.3混合惩罚函数法 135

6.3.4带拉格朗日乘子的惩罚法 135

6.4讨论 139

练习 140

第7章 可靠性系统最优化的智能启发式算法 142

7.1引言 142

7.2遗传算法 142

7.2.1用于系统可靠性优化的遗传算法 147

7.3模拟退火方法 160

7.3.1模拟退火用于可靠性优化 162

7.3.2非平衡模拟退火算法 165

7.4禁忌搜索法 167

7.4.1禁忌搜索用于可靠性优化 169

7.5讨论 173

练习 174

第8章 可靠性_冗余分配 176

8.1引言 176

8.2Tillman,Hwang及Kuo的方法 178

8.3Gopal,Aggarwal及Gupta的方法 180

8.4Kuo,Lin,Xu及Zhang的方法 182

8.5Xu,Kuo及Lin的方法 183

8.6替代约束方法 186

8.6.1用DP法解替代问题s（u） 190

8.7进化算法 192

8.7.1用于可靠性冗余最优化的遗传算法 192

8.7.2用于可靠性冗余最优化的进化算法 193

8.8讨论 197

练习 197

第9章 可靠性系统中元件指派 200

9.1引言 200

9.2串-并联系统中元件的最优指派 200

9.2.1串-并联系统中元件的最优指派 202

9.2.2用于元件最优指派的启发式方法 208

9.2.3两路径集的最优指派：双目标法 211

9.3并-串联系统中元件的最优指派 213

9.3.1并-串联系统中元件的最优指派 214

9.3.2两个割集的最优指派：双目标法 219

9.4单调关联系统的元件指派 223

9.4.1通过成对互换元件的最优指派 223

9.4.2Malon的贪婪算法 225

9.4.3Lin和Kuo的贪婪算法 225

9.4.4不变最优指派 228

9.5讨论 230

练习 231

第10章 多目标可靠性系统 233

10.1引言 233

10.2多目标决策的分类 235

10.3多目标决策的解 236

10.4多目标的可靠性问题 238

10.5有多目标的可靠性冗余分配 239

10.5.1问题描述 239

10.5.2多目标优化方法 242

10.6模糊多目标优化 244

10.7讨论 248

练习 249

第11章 系统可靠性最优化的其他方法 250

11.1引言 250

11.2效用函数的最优化 250

11.2.1串联系统的Albert方法 251

11.2.2单调关联系统的Dale和Winterbottom方法 252

11.3讨论 254

练习 254

第12章 有限资源下老化测试的最优化 255

12.1引言 255

12.2问题的描述 256

12.2.1目标函数和可靠性约束 257

12.2.2老化测试资源 257

12.2.3问题形式 258

12.3最优化与决策树 258

12.4应用于电子产品 261

12.4.1假设 261

12.4.2无约束最小化 261

12.4.3系统可靠度 262

12.4.4有约束最小化 262

12.5讨论 264

练习 265

第13章 软件可靠性最优化设计的案例研究 267

13.1引言 267

13.2基本执行时间模型 267

13.3资源使用 268

13.4可靠性建模 269

13.4.1双元件模型 269

13.4.2三元件模型 272

13.5软件可靠性最优化问题的形式 273

13.5.1一个纯软件系统 273

13.5.2软硬件混合系统 274

13.6讨论 276

练习 277

第14章 定期最优维修策略案例研究 279

14.1引言 279

14.2评价函数 280

14.3严格筛选 281

14.4字母顺序法 282

14.5Waltz字母顺序法 283

14.6SEMOPS：交互方法 285

14.7结论 288

第15章可靠性最优化的案例研究 289

15.1任务有效性维修的案例研究 289

15.2PWR冷却系统的案例研究 291

15.3天然气管道设计的案例研究 296

练习 300

参考文献 301

附录1动态规划概述 319

附录2Hooke-Jeeves（H-J)算法 321

附录3从Uk到Uk十1的多面体推导 323

附录4n中连续取k系统 325

索引 328