1、可靠性是標示產(chǎn)品技術(shù)水平的重要指標。提高產(chǎn)品可靠性水平是提升制造業(yè)核心競爭力的關(guān)鍵?？煽啃苑治鍪钱a(chǎn)品可靠性設(shè)計的重要依據(jù)，是提高產(chǎn)品可靠性水平的根本措施。傳統(tǒng)的可靠性分析方法對復(fù)雜系統(tǒng)中普遍存在的描述事物的多態(tài)性、邏輯關(guān)系不確定性和部件失效相關(guān)性等問題分析效果不佳。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)具有堅實的理論基礎(chǔ)，并且適用于表達和分析不確定性事物，因而在可靠性分析領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用。但是，在利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)進行可靠性分析時，常常由于數(shù)據(jù)缺乏而導(dǎo)致建模困難

2、。為了解決這一問題，本論文研究對傳統(tǒng)可靠性分析方法的分析結(jié)果、專家意見和現(xiàn)場數(shù)據(jù)等來源各異、類型不同的多源信息進行分析、處理，用于構(gòu)建和完善貝葉斯網(wǎng)絡(luò)可靠性分析模型的理論方法。本課題的研究內(nèi)容能夠促進貝葉斯網(wǎng)絡(luò)理論在可靠性分析領(lǐng)域推廣應(yīng)用，豐富系統(tǒng)可靠性分析基本理論；將本課題的研究成果應(yīng)用于實踐，能夠提高工程技術(shù)人員對復(fù)雜系統(tǒng)的建模和可靠性分析的能力，為促進現(xiàn)代裝備制造業(yè)發(fā)展，保證重大裝備安全可靠運行發(fā)揮重要作用。
　　本論文開展

3、了以下研究工作：
　　1.在對貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的表示、推理和建模等基本理論進行分析和總結(jié)的基礎(chǔ)上，探討了將貝葉斯網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于系統(tǒng)可靠性分析的方法，分析了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)在處理復(fù)雜系統(tǒng)中普遍存在的多態(tài)性、邏輯關(guān)系不確定性和失效相關(guān)性等問題的優(yōu)勢，說明了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)是解決復(fù)雜系統(tǒng)可靠性分析問題的有力工具。
　　2.在分析 FMEA、FTA和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)三種可靠性分析方法的優(yōu)勢和不足的基礎(chǔ)上，根據(jù)是否已經(jīng)存在充分的信息，提出基于信息提取的建模方法和

4、FFB（FMEA-FTA-BN）建模方法，給出了這兩種建模方法的流程步驟。針對依靠專家經(jīng)驗完成建模主觀偏差大、效率低的缺點，提出利用結(jié)構(gòu)矩陣來表示FMEA、FTA和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中變量間的因果關(guān)系，給出結(jié)構(gòu)矩陣綜合運算方法和合理性檢驗方法。并以風(fēng)力發(fā)電機齒輪箱為例，利用FFB方法建立貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型。通過實例分析證明了利用該方法能夠快捷、有效地將FMEA和FTA信息整合建立貝葉斯網(wǎng)絡(luò)初始模型。
　　3.在對多狀態(tài)條件下獲取多父節(jié)點條件概

5、率分布時存在的難題進行分析的基礎(chǔ)上，針對專家意見帶有模糊性且存在主觀偏好的問題，提出基于模糊群決策的專家意見處理方法。該方法根據(jù)模糊數(shù)學(xué)理論將多位專家給出的語言變量轉(zhuǎn)化為三角模糊數(shù)，通過均值化、解模糊、歸一化等過程轉(zhuǎn)化為精確概率值。實例分析證明了該方法的有效性。針對利用專家意見獲取多父節(jié)點的條件概率工作量大且判斷困難的問題，提出多狀態(tài)條件下多父節(jié)點結(jié)構(gòu)的條件概率計算模型。該方法使用標準化模糊數(shù)的形式來表示單原因事件獨立影響下的條件概率，

6、并給出了多種因果影響關(guān)聯(lián)關(guān)系假設(shè)下的條件概率計算模型。通過實例證明該方法能夠減少采集專家意見的工作量，并且具有更強的適用性。
　　4.在對現(xiàn)場數(shù)據(jù)特點進行分析的基礎(chǔ)上，研究利用現(xiàn)場數(shù)據(jù)對貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型進行完善的更新學(xué)習(xí)方法。針對貝葉斯網(wǎng)絡(luò)更新學(xué)習(xí)過程中更新時機難以確定的問題，提出基于性能監(jiān)測的參數(shù)更新方法；該方法根據(jù)所采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，利用對數(shù)評分規(guī)則對已建立的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測結(jié)果進行打分，判斷預(yù)測結(jié)果偏差是否過大；對于偏差大

7、的參數(shù)，以現(xiàn)場數(shù)據(jù)樣本量作為專家意見的等效樣本量對參數(shù)進行更新。然后利用Matlab的BNT工具包作為模擬工具，選擇經(jīng)典貝葉斯網(wǎng)絡(luò)——Asia網(wǎng)作為模擬模型進行模擬實驗；實驗結(jié)果表明該方法能夠選擇合理的模型更新時機，能將專家意見和現(xiàn)場數(shù)據(jù)有效的結(jié)合，使模型參數(shù)漸進的接近理想值，更適用于利用逐漸收集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)對貝葉斯網(wǎng)絡(luò)進行更新的過程。
　　5.在對功能需求進行分析的基礎(chǔ)上，采用Visual Basic+Matlab+Access