第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 系统多状态及复杂系统 2
1.3 装备多状态复杂系统 3
1.4 多状态复杂系统可靠性分析与评估技术进展 9
1.5 研究思路及内容安排 12
参考文献 15
第2章 多状态系统可靠性分析与评估基础 21
2.1 多状态系统数学定义 21
2.1.1 多状态基本内涵 21
2.1.2 多状态系统模型 21
2.2 多状态系统基本属性 23
2.2.1 相关性 23
2.2.2 一致性 24
2.2.3 齐次性 25
2.3 多状态系统可靠性重要评估参数 26
2.3.1 状态判别 26
2.3.2 可用度 27
2.3.3 期望性能输出 28
2.3.4 期望性能失效 28
2.3.5 可靠度 29
2.3.6 可靠性评估参数解算案例 29
2.4 多状态系统可靠性分析与评估方法 31
2.4.1 马尔可夫模型法 31
2.4.2 通用生成函数法 32
参考文献 33
第3章 基于马尔可夫模型的多状态系统可靠性分析与评估 35
3.1 几类常规马尔可夫模型 35
3.1.1 离散时间马尔可夫链 35
3.1.2 连续时间马尔可夫链 39
3.2 多状态单元可靠性评估 44
3.2.1 多状态不可修复单元可靠性评估 44
3.2.2 多状态可修复单元可靠性评估 48
3.3 多状态系统可靠性评估 55
3.4 马尔可夫报酬模型 66
3.4.1 模型假设 67
3.4.2 基于报酬模型的多状态系统可靠性评估 69
3.5 半马尔可夫模型 77
3.5.1 模型假设 77
3.5.2 基于半马尔可夫模型的多状态系统可靠性评估 81
3.6 马尔可夫模型优劣性分析 92
参考文献 94
第4章 基于通用生成函数的多状态系统可靠性分析与评估 95
4.1 通用生成函数模型 95
4.1.1 z变换函数 95
4.1.2 通用生成算子 97
4.1.3 通用生成函数 97
4.2 通用生成函数运算特性 99
4.3 复杂系统通用生成函数 101
4.3.1 串联子系统 101
4.3.2 并联子系统 103
4.3.3 串并混联子系统 105
4.3.4 桥联子系统 108
4.4 多状态系统可靠性评估 113
4.4.1 案例描述 113
4.4.2 通用生成函数解算 115
4.4.3 可靠性评估分析 117
4.5 与马尔可夫模型法的对照分析 120
参考文献 121
第5章 基于多值逻辑的多状态系统重要度分析与评估 122
5.1 多值逻辑数学工具 122
5.1.1 构型函数定义延拓 122
5.1.2 可靠度函数定义延拓 124
5.1.3 逻辑微分 125
5.1.4 多值决策图 127
5.2 多状态系统结构重要度 131
5.3 多状态系统Birnbaum重要度 136
5.4 多状态系统临界重要度 140
5.5 多状态系统Fussell-Vesely重要度 142
5.6 多状态系统可靠性增益（减损）当量 144
5.7 多状态系统动态可靠性指数 147
参考文献 148
第6章 装备多状态复杂冗余系统可靠性分析与评估 150
6.1 冗余设计问题提出 150
6.2 多状态冗余系统可靠性建模 151
6.2.1 建模前提 151
6.2.2 主电能供应单元模型 153
6.2.3 备用电能供应单元模型 154
6.2.4 协议补偿单元模型 156
6.2.5 补偿输送单元模型 156
6.2.6 电能生产供应全系统输出模型 157
6.3 全系统可靠性评估参数解算 157
6.4 船用汽柴混合冗余发电系统可靠性评估案例 159
6.4.1 解算前提 160
6.4.2 符号编识 160
6.4.3 初始条件 161
6.4.4 单元解算 162
6.4.5 不计冗余设计的可靠性评估 171
6.4.6 考虑冗余设计的可靠性评估 173
参考文献 178
第7章 两类特殊装备复杂系统的可靠性分析与评估 179
7.1 考虑单元老化的多状态系统 179
7.2 多状态老化系统可靠性评估案例 181
7.3 考虑观测不确定性的模糊多状态系统 192
7.3.1 模糊多状态系统 192
7.3.2 模糊通用生成函数 194
7.3.3 模糊多状态系统可靠性评估参数 195
7.4 模糊多状态系统可靠性评估案例 196
7.4.1 模糊多状态系统案例假设 196
7.4.2 模糊多状态系统通用生成函数 197
7.4.3 模糊多状态系统可用度评估 199
参考文献 200
第8章 基于多分辨率建模的装备复杂系统多状态可靠性设计优化 202
8.1 装备复杂系统多状态可靠性设计优化问题 202
8.1.1 面临的主要问题 202
8.1.2 可靠性设计优化问题的主要约束条件 203
8.2 装备多状态复杂系统的多分辨率建模方法 204
8.2.1 复杂系统多分辨率建模的背景和相关研究 204
8.2.2 复杂系统多分辨率建模的界定和内涵 206
8.2.3 复杂系统多分辨率建模方法 207
8.3 基于启发式优化技术的多状态复杂系统可靠性设计 222
8.3.1 解的构建 223
8.3.2 基于模拟退火算法的优化方法 224
8.3.3 基于蚁群算法的优化方法 224
8.3.4 基于遗传算法的优化方法 228
8.3.5 基于遗传算法的多目标优化方法 230
8.4 多状态复杂系统可靠性设计优化案例 232
8.4.1 案例说明及参数设置 232
8.4.2 优化结果及算法比较 233
参考文献 238
第9章 总结与展望 240
9.1 总结 240
9.1.1 问题终结 240
9.1.2 研究总结 242
9.2 展望 243
参考文献 244
索引 245