多模式广义失效率概率计算的数值模拟法及其工程应用

提出了安全与失效状态含有模糊信息时,广义失效概率计算的数值模拟,及相应的方差估算,并提出了对应的数值积分方法。当状态变量服从于正态分布,且其对模糊安全域的隶属函数为正态型时,单个模式的广义失效概率具有精确解。首先利用这种特殊情况检验了所提数值模拟的精度,结果表明对于数值模拟法,随抽样次数的增加,估计值逐渐收敛于真实值。然后利用扩展原理和概率定理,提出两个以上失效模式数广义失效概率的数值模拟计算方法     

面向危险、安全失效模式的安全保障系统Signature可靠性分析

安全保障系统是指功能一旦失效将引起生命、财产的重大损失以及使环境遭到严重破坏的系统,通过对其性能的全面分析和指标的精确计算可以有效降低风险,提升系统安全性。本文利用系统Signature建立数学模型,对该系统的危险失效Signature和安全失效Signature进行定义和算法求解,探索两种失效模式下的系统性能。同时定义了危险、安全失效概率指数,精确计算系统失效时每种失效发生的可能性。最后以数值算例形式给出其算法求解和过程。     

隐式极限状态方程可靠性研究

针对非线性隐式极限状态方程失效概率的计算,提出了精度更高的改进的均值二次法,并提出了与响应面法相结合的改进均值法,给出了所提方法的实现策略．具体算例表明,改进的均值二次法的精度较改进的均值一次法有明显提高,而改进均值法与响应面法结合后的精度改善更为明显,并且这种结合方法对响应面法的插值点位置不敏感,插值点在较大范围内变化均能得到稳健的高精度结果,从而说明所提方法的有效性．     

基于失效域重构和重要抽样法的结构动力学系统首穿失效概率

对于线性动力学系统，重构系统失效域，利用基本失效域概率构造重要抽样密度函数，提出了基于重要抽样技术的首穿失效概率估计方法；对于非线性动力学系统，构建等效线性系统，线性化原理为线性与非线性系统对安全域边界具有相同的平均上穿率.最后给出Gauss(高斯)白噪声激励的线性与非线性系统的数值算例，并与Monte-Carlo(蒙特 卡洛)方法及区域分解方法比较，结果显示该文方法是正确有效的.     

基于加速失效时间模型模拟生存时间应用于检测生存性状位点

对于考察预指定情形下的统计模型的性能、性质及适应性,模拟研究是非常重要的统计工具.作为生存分析中两个最受欢迎的模型之一,由于加速失效时间模型中的因变量是生存时间的对数,且此模型能够以线性形式回归带有易解释的参数的协变量,从而加速失效模型比COX比例风险模型更便于拟合生存数据.首先提出了关于带有广义F-分布的加速失效模型的模拟研究中生成生存时间的方法,然后给出了描述加速失效时间模型的误差分布和相应的生存时间之间的一般的关系式,并给出了广义F-分布是如何生成生存时间的.最后,为证实所建议模拟技术的性能和有效性,将此方法应用于检测生存性状位点的模型中.     

基于两阶段局部抽样策略的结构可靠性分析

工程实践中存在着各种不确定性因素，影响着工程结构的安全运行。结构可靠性分析以失效概率的形式考虑了不确定性的影响，可为结构的安全设计提供指导。然而，失效概率的评估往往涉及昂贵功能函数的调用，导致难以负担的计算成本。为解决该问题，基于Kriging模型的可靠性分析法在近年来受到了广泛的关注。该方法以训练良好的Kriging模型近似真实功能函数，从而在失效概率的计算中达到减少功能函数评价次数的目的。本文在主动学习Kriging模型的框架下，提出了基于两阶段局部抽样策略的结构可靠性分析法，以提高失效概率的估计精度和计算效率。在该方法中，Kriging模型的训练样本以两阶段局部抽样的方式从候选样本池中被逐渐添加。第一阶段以输入变量的均值点为抽样中心，利用概率密度函数确定抽样区域。当所估计失效概率满足基于置信区间的阶段划分阈值时，则开始第二阶段的局部抽样。第二阶段则以最可能失效点为抽样中心，以目标可靠度和功能函数的非线性度确定抽样区域。应用案例表明：所提方法能平衡有效抽样区域的全局探索和局部搜索，实现高精度失效概率估计的同时提高计算效率。     

广义指数比例风险模型下区间删失数据的贝叶斯估计

本文研究了失效时间服从广义指数分布,且风险率函数为比例风险模型时,II型区间删失数据的贝叶斯估计。假定参数的先验分布为无信息先验,建立贝叶斯层次模型从而得到后验密度函数。通过MH算法得到参数估计值,数值模拟结果验证了所提方法的有效性。最后将所提方法应用到乳腺癌患者和血友病患者这两个实际数据中进行分析。     

单失效模式双变量函数复杂系统模糊随机可靠性广义模型研究

在综合考虑系统功能函数变量不同属性的基础上 ,建立了单一失效模式下复杂系统模糊随机可靠性的广义模型 ,并讨论了广义模型与各个单一模型之间的关系 ,为产品在复杂状态下的可靠性求解提供了统一的数学模型 .分析讨论表明 :所建立的模糊随机可靠性广义模型更具有一般性 .     

失效概率的E-Bayes估计及其性质

该文提出了参数的一种新估计方法----- E-Bayes估计法. 在无失效数据情形, 给出了失效概率的E-Bayes估计的定义,在此基础上给出了失效概率的E-Bayes估计, 并给出了失效概率的E-Bayes估计的性质----- E-Bayes估计和多层Bayes估计的关系.最后, 给出了模拟算例, 结果表明该文提出的E-Bayes估计法可行且便于应用.     

基于前景理论与PROMETHEE的FMEA风险评估

针对考虑群体评价一致性和专家心理感知行为影响的失效模式及影响分析风险评估问题,提出了基于前景理论和偏好序结构排序法(PROMETHEE)的风险评估方法。首先,专家团队采用语言变量表征风险因子评价信息,利用直觉模糊熵确定风险因子客观权重;其次,采用灰关联度刻画专家评价与群体评价的一致性,以最大化关联度和极大熵准则构建专家权重优化模型;然后,集成风险因子和专家的主客观权重,获得风险因子及专家的综合权重;再次,运用直觉模糊加权平均算子集结专家评价信息,进而借助前景理论构建反应专家心理感知的前景矩阵;最后,基于PROMETHEE方法确定失效模式风险排序,并利用液晶显示器的案例验证了所提方法的有效性和可行性。     

结构的失效可能度及模糊概率计算方法

依据模糊可能性理论,系统地建立含模糊变量时结构的可靠性计算模型。旨在解决模糊结构、模糊-随机结构和模糊状态假设下结构的可靠性计算问题。所建模型可给出模糊结构失效的可能度和模糊-随机结构失效概率的可能性分布。研究表明:对同时含模糊变量和随机变量的混合可靠性计算问题,把失效概率(或可靠度)作为模糊变量,能更客观地反映系统的安全状况。算例分析说明了文中方法的合理性和有效性。     

Toward a general theory of fuzzy variables

A general framework for a theory is presented that encompasses both statistical uncertainty, which falls within the province of probability theory, and nonstatistical uncertainty, which relates to the concept of a fuzzy set and possibility theory [L. A. Zadeh, J. Fuzzy Sets1 (1978), 3–28]. The concept of a fuzzy integral is used to define the expected value of a random variable. Properties of the fuzzy expectation are stated and a mean-value theorem for the fuzzy integral is proved. Comparisons between the fuzzy and the Lebesgue integral are presented. After a new concept of dependence is formulated, various convergence concepts are defined and their relationships are studied by using a Chebyshev-like inequality for the fuzzy integral. The possibility of using this theory in Bayesian estimation with fuzzy prior information is explored.     

基于可变模糊集理论的城市用地适用性评估

依据可变模糊集理论,构造了城市用地适用性评估的相对差异函数模型和相对隶属函数模型,建立了求解综合相对隶属度的可变模糊评估模型,并应用该模型对2组待开发利用用地适用性进行了评估.研究表明:可变模糊评估是依据对立相对隶属函数来描述模糊概念,通过参数的可变性,自我验证可变模糊评估方法的可靠性,并通过级别特征值表达了评估对象属于某级别的程度,使评估结果更为精细,从而为城市用地适用性评估提供了一种有效的新方法.     

Hybrid control variates-based simulation method for structural reliability analysis of some problems with low failure probability

The safety analysis of systems with nonlinear performance function and small probability of failure is a challenge in the field of reliability analysis. In this study, an efficient approach is presented for approximating small failure probabilities. To meet this aim, by introducing Probability Density Function (PDF) control variates, the original failure probability integral was reformulated based on the Control Variates Technique (CVT). Accordingly, using the adaptive cooperation of the subset simulation (SubSim) and the CVT, a new formulation was offered for the approximation of small failure probabilities. The proposed formulation involves a probability term (resulting from a fast-moving SubSim) and an adaptive weighting term that refines the obtained probability. Several numerical and engineering problems, involving nonlinear performance functions and system-level reliability problems, are solved by the proposed approach and common reliability methods. Results showed that the proposed simulation approach is not only more efficient, but is also robust than common reliability methods. It also presents a good potential for application in engineering reliability problems.     

单源模糊数的模糊随机有限元方程的解法

在工程实际情况下,有时候可以利用单源模糊数的运算法则,来减少模糊随机有限元方程的计算量.通过推导证明,其计算量仅相当于求解普通的随机有限元方程.为了更好地适应现代工程设计的需要,还提出用模糊随机有限元方程计算结果求结构模糊失效概率的近似方法.     

基于模糊模拟的AHP在风险投资项目评价中的应用

利用基于模糊模拟的层次分析法评价风险投资项目,其中评价因素和评价因素的权重用模糊变量代替,利用模糊模拟技术处理评价模型,计算投资项目的期望值,这样可以弥补传统的层次分析法的缺点。最后,运用基于模糊模拟的层次分析法对三个风险投资项目进行评价。     

基于模糊模拟的风险投资项目决策

由于风险投资的高不确定性和风险性,使得人们难以准确预测风险投资项目的收益和状态概率,而只能得到其大致的区间范围。鉴于这种情况,本文将投资项目收益和状态概率描述为模糊变量,利用模糊变量的均值和方差建立了模糊风险投资决策模型,并给出利用模糊模拟方法计算的实例。     

Probability theory versus simulation of petroleum potential in play analysis

An analytic probabilistic methodology for resource appraisal of undiscovered oil and gas resources in play analysis is presented. This play-analysis methodology is a geostochastic system for petroleum resource appraisal in explored as well as frontier areas. An objective was to replace an existing Monte Carlo simulation method in order to increase the efficiency of the appraisal process. Underlying the two methods is a single geologic model which considers both the uncertainty of the presence of the assessed hydrocarbon and its amount if present. The results of the model are resource estimates of crude oil, nonassociated gas, dissolved gas, and gas for a geologic play in terms of probability distributions. The analytic method is based upon conditional probability theory and a closed form solution of all means and standard deviations, along with the probabilities of occurrence.     

Combining grey relation and TOPSIS concepts for selecting an expatriate host country

As international corporate activities increase, their staffing involves more strategic concerns. However, foreign assignments have many differences, and dissatisfaction with the host country is a known cause of expatriate failure. From the point of view of an expatriate candidate, the decision of whether to take an expatriate assignment can be regarded as a FMCDM (fuzzy multiple criteria decision making) problem. This paper describes a fuzzy AHP (fuzzy analytic hierarchy process) to determine the weighting of subjective judgments. Using the Sugeno integral for λ-fuzzy measure, and using the nonadditive fuzzy integral technique to evaluate the synthetic utility values of the alternatives and the fuzzy weights, then the best host country alternative can be derived with the grey relation model. The authors further combine the grey relation model based on the concepts of TOPSIS (technique for order preference by similarity to ideal solution) to evaluate and select the best alternative. A real case of expatriate assignment decision-making was used to demonstrate that the grey relation model combined with the ideas of TOPSIS results in a satisfactory and effective evaluation.