(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202210889456.2
(22)申请日 2022.07.27
(71)申请人 西北工业大 学
地址 710072 陕西省西安市友谊西路127号
(72)发明人 扈晓翔 叶爽怡 袁勃 李芍桦
(74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569
专利代理师 王爱涛
(51)Int.Cl.
G06F 30/20(2020.01)
G06F 17/10(2006.01)
G06F 119/02(2020.01)
(54)发明名称
一种复杂系统可靠性评估方法及装置
(57)摘要
本发明公开了一种复杂系统可靠性评估方
法及装置。 该方法包括: 分别采用离差最大化加
权方法和信息熵加权方法计算指标信息的动态
权重, 得到第一动态权重和第二动态权重; 基于
博弈论的思想对第一动态权重和二动态权重进
行融合, 得到最优权重; 采用证据推理算法对最
优权重和指标信息置信分布进行融合, 得到每一
时刻安全性状态的置信分布; 基于Kriging思想
对滑动窗口内的安全状态的权重进行自适应调
整, 得到调整后的安全状态权重; 采用证据推理
算法对安全性状态的置信分布和调整后的安全
状态权重进行融合, 得到整体的可靠性评估结
果。 本发明解决了状态信息权重如何更合理分配
的问题, 从而提高复杂系统可靠性评估的准确
性。
权利要求书2页 说明书9页 附图4页
CN 115169144 A
2022.10.11
CN 115169144 A
1.一种复杂系统可靠性评估方法, 其特 征在于, 包括:
获取影响复杂系统可靠性评估的指标信息;
分别采用离差最大化加权方法和信 息熵加权方法计算所述指标信 息的动态权重, 得到
第一动态权 重和第二动态权 重;
基于博弈论的思想对所述第一动态权 重和所述 二动态权 重进行融合, 得到最优权 重;
将所述指标信息转 化为置信分布的形式, 得到指标信息 置信分布;
采用证据推理算法对所述最优权重和所述指标信 息置信分布进行融合, 得到每一 时刻
安全性状态的置信分布;
采用滑动窗口技术确定滑动窗口内的安全状态的数量, 并基于Kriging思想对所述滑
动窗口内的安全状态的权 重进行自适应调整, 得到调整后的安全状态权 重;
采用证据推理算法对所述安全性状态的置信分布和所述调整后的安全状态权重进行
融合, 得到复杂系统的可靠性评估结果。
2.根据权利要求1所述的复杂系统可靠性评估方法, 其特征在于, 采用离差最大化加权
方法计算所述指标信息的动态权 重的计算公式如下:
其中, ω1i(k)表示第k个时刻第i个指标信息的第一动态权重, xi(t)表示第i个指标信
息的第t时刻的指标数值, xi(j)表示第i个指标信 息的第j时刻的指标数值, Si表示第i个指
标信息的每一个数值与其余所有数值离差的总和, n表示指标信息个数, z表示每一个指标
信息的数据数量。
3.根据权利要求2所述的复杂系统可靠性评估方法, 其特征在于, 采用信 息熵加权方法
计算所述指标信息的动态权 重的计算公式如下:
其中, ω2i(k)表示第k个时刻第i个指标信息的第二动态权重, gi表示各指标信息之间
的差异性系数。
4.根据权利要求3所述的复杂系统可靠性评估方法, 其特征在于, 所述最优权重的计算
公式如下:
其中, W1i(k)表示在k时刻第i个指标的最优权重, αm表示线性组合的系数, 当m=1时, ω1
(k)=[ω11(k),...,ω1n(k)], 当m=2时, ω2(k)=[ω21(k),...,ω2n(k)]。
5.根据权利要求4所述的复杂系统可靠性评估方法, 其特征在于, 所述指标信 息置信分
布S(xi)的表达式如下:
S(xi)={(Fl, βj,i),l=1,2,...,N},i=1,2,...,n
其中, βl,i表示把第i个指标评估 为第l个等级的置信 度, Fl表示复杂系统的第l个评估 等权 利 要 求 书 1/2 页
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2级, N表示评估等级个数。
6.根据权利要求5所述的复杂系统可靠性评估方法, 其特征在于, 所述每一 时刻安全性
状态的置信分布的表达式如下:
O(r(k))={(Fl, βl(k))},l=1,2,···,N
其中, βl(k)表示安全性状态在k时刻相对于 评价结果Fl的置信度。
7.根据权利要求1所述的复杂系统可靠性评估方法, 其特征在于, 所述调整后的安全状
态权重的表达式如下:
其中, W2p表示第p个安全状态调整后的权重, λp表示第p个安全状态的权重系数, rab表示
第a个安全状态与第b个安全性状态的半方差 。
8.一种复杂系统可靠性评估 装置, 其特 征在于, 包括:
指标信息获取模块, 用于获取影响复杂系统可靠性评估的指标信息;
动态权重计算模块, 用于分别采用离差最大化加权方法和信 息熵加权方法计算所述指
标信息的动态权 重, 得到第一动态权 重和第二动态权 重;
第一融合模块, 用于基于博弈论的思想对所述第 一动态权重和所述二动态权重进行融
合, 得到最优权 重;
第一转化模块, 用于将所述指标信息转 化为置信分布的形式, 得到指标信息 置信分布;
第二融合模块, 用于采用证据推理算法对所述最优权重和所述指标信 息置信分布进行
融合, 得到每一时刻安全性状态的置信分布;
调整模块, 用于采用滑动窗口技术确定滑动窗口内的安全状态的数量, 并基于Kri ging
思想对所述滑动窗口内的安全状态的权 重进行自适应调整, 得到调整后的安全状态权 重;
第三融合模块, 用于采用证据推理算法对所述安全性状态的置信分布和所述调 整后的
安全状态权 重进行融合, 得到复杂系统的可靠性评估结果。权 利 要 求 书 2/2 页
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专利 一种复杂系统可靠性评估方法及装置
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