产品可靠性评估中的多源信息融合技术研究

论文摘要

可靠性信息是可靠性评估工作的基础。在缺乏可靠性试验数据的情况下,通常可以通过利用其它一些不同来源的相关可靠性信息来解决这一困难。信息融合技术以其自身的优势可以有效解决可靠性评估中多源信息处理的难题,它可以充分利用各种时空条件下多种信息源的可靠性信息,进行关联、处理和综合,以获得关于产品可靠性的更完整和更准确的判断信息,从而进一步形成对产品可靠性的可靠估计或预测。 本文的主要任务是将信息融合领域提供的丰富的定性、定量融合方法应用于不同来源、不同形式的可靠性信息的综合处理工作之中。论文首先简要介绍了信息融合的基础理论并对多源信息情形下产品可靠性评估的基本思路和信息融合模式进行了分析。在此基础上,论文第三章总结了一些常见的信息融合方法并对其在可靠性评估中的适用性作了简单分析。第四章就Bayes融合方法在产品可靠性评估中的应用问题进行了深入研究,重点讨论了不同来源、不同形式先验信息在Bayes可靠性评估中的利用问题以及多源先验可靠性信息的融合问题。第五章重点研究了多源模糊可靠性信息的融合问题。首先,对常见的多源模糊可靠性信息的融合策略进行了分析,在此基础上,深入研究了基于可能性理论的多源可靠性信息融合方法,包括多源可能性分布的融合策略以及先验可能性分布下的产品可靠性评估方法。第六章针对证据理论在不确定性信息特别是主观信息的表示、组合方面的优势,将其应用到多源可靠性信息的融合工作之中。首先对证据理论作了相应的改进,使其能更好地处理不同权重证据的综合问题。其次,基于证据理论和凸函数证据理论对专家意见综合、模糊信息融合等问题进行了深入研究。最后,对模糊证据理论进行了推广,并将其成功应用于产品的定性可靠性评估。 虽然可靠性工程中的多源信息融合技术还是一个正处于发展中的理论课题,但信息融合技术的应用必将推动可靠性评估技术的发展,进而使复杂系统的可靠性水平得到长足进步。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 可靠性信息与可靠性评估
• 1.1.1 可靠性基本概念
• 1.1.2 可靠性信息
• 1.1.3 可靠性评估
• 1.2 可靠性评估中多源信息融合技术的研究现状
• 1.2.1 信息融合技术的发展及国内外研究现状
• 1.2.2 信息融合技术的应用现状
• 1.2.3 多源可靠性信息融合技术的研究现状
• 1.3 项目的来源及论文的主要工作
• 1.3.1 项目的来源及论文的主要研究内容
• 1.3.2 论文的章节安排
• 第二章 基于信息融合技术的可靠性评估体系及模式
• 2.1 信息融合的理论基础
• 2.1.1 信息融合的定义及研究意义
• 2.1.2 信息融合的结构与层次
• 2.1.3 信息融合的实现算法
• 2.2 多源信息下的可靠性评估体系及模式
• 2.2.1 基于多源信息的可靠性评估基本思路
• 2.2.2 基于信息融合的可靠性评估功能模型
• 2.2.3 多源可靠性信息的融合模式
• 2.3 本章小结
• 第三章 多源可靠性数据的常见融合方法及其适用性研究
• 3.1 数值型可靠性数据的融合策略
• 3.1.1 算术平均算子与加权平均算子
• 3.1.2 几何平均算子与加权几何平均算子
• 3.1.3 排序加权平均算子
• 3.2 区间值可靠性数据融合算子
• 3.2.1 交算子
• 3.2.2 平均算子
• 3.3 语言值可靠性数据融合策略
• 3.3.1 多数投票法
• 3.3.2 中值聚合算子
• 3.3.3 加权中值聚合算子
• 3.4 本章小结
• 第四章 可靠性评估中的贝叶斯融合方法
• 4.1 贝叶斯融合理论及其在可靠性评估中的应用
• 4.1.1 多源可靠性信息 Bayes融合的基本思想
• 4.1.2 Bayes方法在可靠性评估中的应用
• 4.2 可靠性先验信息的获取与先验分布的构建
• 4.2.1 可靠性先验信息的分类
• 4.2.2 先验信息的可信性检验
• 4.2.3 可靠性先验分布的构建
• 4.3 Bayes可靠性评估中不同类型先验信息的利用
• 4.3.1 主观经验信息的利用
• 4.3.2 不同环境下可靠性信息的利用
• 4.3.3 类似产品可靠性信息的利用
• 4.3.4 不同层次可靠性信息的利用
• 4.3.5 不同阶段可靠性信息的利用
• 4.4 多源可靠性先验信息的融合
• 4.4.1 Bayes融合法
• 4.4.2 相对嫡法
• 4.4.3 加权融合法
• 4.5 模糊先验信息情形下 Bayes可靠性评估的新思路
• 4.5.1 Bayes分析的新思路
• 4.5.2 “先验”置信分布的确定
• 4.5.3 模糊先验信息时的Bayes可靠性评估
• 4.5.4 数值例
• 4.6 本章小结
• 第五章 多源可靠性信息融合的模糊理论研究
• 5.1 不精确可靠性数据的模糊描述
• 5.2 多源模糊可靠性数据的融合策略
• 5.2.1 基于模糊算子的模糊数据融合
• 5.2.2 基于扩展原理的模糊数据融合
• 5.3 基于可能性理论的多源模糊可靠性信息融合
• 5.3.1 可能性理论基本概念
• 5.3.2 模糊可靠性信息的可能性分布描述
• 5.3.3 多源可能性分布的基本融合方法
• 5.3.4 多源可能性分布的串行融合策略
• 5.3.5 多源可能性分布的自适应加权融合策略
• 5.3.6 基于可能性分布的可靠性参数估计
• 5.4 先验可能性分布下的产品可靠性评估策略
• 5.4.1 先验可能性分布下可靠性评估的基本思路
• 5.4.2 基于样本数据确定条件可能性分布
• 5.4.3 先验可能性分布的更新
• 5.4.4 数值例
• 5.5 本章小结
• 第六章 基于证据理论的可靠性信息融合策略
• 6.1 证据理论基础
• 6.1.1 证据理论基本概念
• 6.1.2 证据组合规则
• 6.1.3 基于证据理论的决策
• 6.2 不同权重证据的组合策略
• 6.2.1 不同权重证据组合问题的研究现状
• 6.2.2 两种新的不同权重证据的组合策略
• 6.2.3 数值例
• 6.3 证据理论在可靠性专家意见综合中的应用
• 6.3.1 专家意见的信任函数描述
• 6.3.2 可信度已知时专家意见的折扣与综合
• 6.3.3 权重已知时专家意见的折扣与综合
• 6.4 基于证据理论的模糊可靠性信息融合策略
• 6.4.1 证据理论框架下的模糊信息融合策略
• 6.4.2 专家意见的冲突检查
• 6.4.3 不考虑可信度时专家意见的综合处理
• 6.4.4 考虑可信度时专家意见的综合处理
• 6.5 基于凸函数证据理论模型的产品定性可靠性评估策略
• 6.5.1 凸函数证据理论模型
• 6.5.2 凸函数证据理论模型在可靠性评估中的应用
• 6.6 模糊证据理论的推广及其在可靠性评估中的应用
• 6.6.1 模糊证据理论
• 6.6.2 模糊证据理论的推广
• 6.6.3 基于模糊证据理论的产品可靠性评估
• 6.7 本章小结
• 第七章 结束语
• 7.1 全文总结
• 7.2 论文的主要创新点
• 7.3 今后的工作与展望
• 参考文献
• 作者在攻读博士学位期间公开发表的学术论文