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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