【正文】 4 結語 應用貝葉斯網(wǎng)絡技術進行汽車可靠性分析不需要求解最小路集和最小割集，避免了不交化計算求解過程和大量的計算。 28 表 32 根節(jié)點的故障先驗概率值 P( =0) P( =1) P( =2) 表 33 中間節(jié)點的故障狀態(tài)概率值 P(m(j)=0) P(m(j)=1) P(m(j)=2) 29 最后依據(jù)葉事件 T的條件概率圖 36可以求得電控發(fā)動機系統(tǒng)處于不同的故障狀態(tài)時的概率值： P(T=1)= P(T=2)= 該發(fā)動機能夠正常工作的概率為： P(T=0)= 各根節(jié)點故障狀態(tài)的后驗概率 在根據(jù)以上分析并得到系統(tǒng)的可靠度、根節(jié)點的故障先驗概率、中間節(jié)點的故障狀態(tài)概率等相關信息后，還能夠基于貝葉斯網(wǎng)絡求解出各根節(jié)點的故障后驗概率。其中 0 代表系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)， 1代表系統(tǒng)處于輕微故障狀態(tài)， 2 代表系統(tǒng)處于嚴重故障狀態(tài)。下面就以電控汽油機發(fā)動機不能啟動的故障診斷為例建立可靠性評估模型。圖中分別用結點 , , 表示系統(tǒng)的三個元件的狀態(tài)，用X 表示系統(tǒng)的狀態(tài)，在貝葉斯網(wǎng)絡中分別指定元件 , , 三種不同狀態(tài)的初始概率，以元件 , , 處于不同狀態(tài)為條件用概率分布表來分析系統(tǒng)的結點 X的狀態(tài)。 1C 2C 12()P X CC| 0 0 0 0 1 1 0 2 2 1 0 1 1 1 1 1 2 2 2 0 2 2 1 2 2 2 2 圖 25 由兩個具有三狀態(tài)的元件構成的并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性貝葉斯網(wǎng)絡模型 于是求解系統(tǒng)的狀態(tài)如下 ： （ 214） 即：當 或 ， 。 C(1) C(2) P(X|C(1)， C(2)) 0 0 0 0 1 0 0 2 0 1 0 0 1 1 1 1 2 1 2 0 0 2 1 1 2 2 2 圖 23 由兩個具有三狀態(tài)的元件構成的串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性貝葉斯網(wǎng)絡模型 求解系統(tǒng)的狀態(tài)過程如下： （ 210） 即 ： 或 ， 。因在在汽車研究中多為選取有限狀態(tài)對其可靠性進 行研究，故本論文中主要以離散多狀態(tài)系統(tǒng)為研究對象。 如圖 21(a) 所示為由三個元件 、 、 構成的系統(tǒng)的可靠性框圖，該系統(tǒng)的功能定義為由 A 至 B 系統(tǒng)正常工作，元件處于正常工作狀態(tài)為“通”、處 于失效狀態(tài)為“斷”，如圖 21(b)所示為根據(jù)此可靠性框圖建立的故障樹圖，其中用 T 代表系統(tǒng)故障事件或頂事件，用 代表元件 i 的狀態(tài)，用 M代表一個中間狀態(tài)事件。在貝葉斯網(wǎng)絡中可用一個根結點表示在故障樹圖中多次出現(xiàn)的同一個基本事件。而運用貝葉斯網(wǎng)絡技術 ,能夠基于故障樹直接生成貝葉斯網(wǎng)絡 ,而且對于上述故障樹分析法難以解決的問題貝葉斯網(wǎng)絡技術能夠用更加簡單的方法處理。條件概率表體現(xiàn)了相關領域內知識定量分析方面的特征，它描述了子節(jié)點同其父節(jié)點的依賴關系 (條件概率 ),任何父節(jié)點的節(jié)點概率都不可能為其先驗概率?？傮w來說，貝葉斯網(wǎng)絡是運用概率分析、圖論的對具有不確定性的知識進行表達和推理的一種圖形模型 ,是種把概率知識與因果知識相結合的一種信息表示框架，它為人們進行知識直覺的圖解提供了一種可視化的方法。我國從 80 年代起還相繼制定了一批可靠性標準，汽車行業(yè)以及國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局也相繼出臺了一批涉及汽車可靠性研究的相關法律法規(guī)和文件，為規(guī)范我國的汽車可靠性研究提供了強有 力的支持，使我國的汽車可靠性研究得到了綜合治理 從總體來說 , 我國的汽車可靠性技術研究同世界上的先進水平相比 ,還處于起步階段 ,全行業(yè)內對汽車可靠性工作的重視程度仍然不能達到統(tǒng)一。但是它是在 60 年代中期才開始以明確的觀點進行汽車的可靠性研究。 9）可靠度壽命 可靠度壽命是指產品的可靠度等于所設定的指 的時候的工作時間，可以記作。失效率也稱危險率，它一個條件概率，其理論表達為：用“ ” 表示“某批汽車產品到 t時刻為止沒有發(fā)生故障”這一事件，“ ” 表示“產品在 內失效”的事件。記作 。作為汽車產品 質量的重要指標，汽車可靠性對汽車效能和壽命周期費用有著決定性的作用，甚至直接影響汽車使用者的生命財產安全。而且可靠性定義中所說的完成規(guī)定功能是指產品必須完成所有功能。 上面所說的產品可以泛指任何元器件、設備和系統(tǒng)。 2 1 可靠性基礎 可靠性簡介 可靠性是衡量產品質量的一個重要標準，很多講究產品信譽的企業(yè)一直都高度重視自己企業(yè)的產品可靠性。在故障樹頂節(jié)點不斷增加的同時 ,其底節(jié)點也會呈爆炸式的增加 ,這樣就使建造和處理故障樹變得更加困難。 Key words 與中文 “關鍵詞 ”一致。最后以電控燃油發(fā)動機的故障診斷為例驗證了將貝葉斯網(wǎng)絡技術應用于汽車可靠性評估與分析的有效性。本人授權 大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔 1）設計（論文） 2）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂 5 摘 要 本文針對故 障樹圖在汽車可靠性分析中的局限性，將貝葉斯網(wǎng)絡理論應用到汽車可靠性的分析中提出了汽車可靠性評估與分析的新方法。 標題 “Abstract”上方是論文的英文題目，字體： Times New Roman，居中，字號：小三，行距：多倍行距 ，間距：前段、后段均為 0 行，取消網(wǎng)格對齊選項。故障樹分析法是用相應的邏輯門和符號來表述頂事件、中間事件及基本事件之間的關系 , 經(jīng)常用系統(tǒng) 期望不發(fā)生的事件作為頂事件，從上至下逐步找出導致頂事件發(fā)生的各中間事件和基本事件，并把它們之間的關系用倒立的樹狀關系圖表示出來，再求解最小割集從而達到對頂事件進行定性和定量的分析的目的。在推理機制和故障狀態(tài)描述方面，它和故障樹分析法有很多的相似之處，可是它能夠表達事件多態(tài)性和故障邏輯關系的非確定性，更加適用于描述和分析具有不確定性的復雜系統(tǒng)。 一般意義上的可靠性是指產品在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定的使用時間內完成規(guī)定使用性能的能力。其次 ，規(guī)定的使用時間指規(guī)定了的產品的任務時間；討論產品的可靠性不能離開產品規(guī)定的任務時間，因為如果產品的任務時間不斷地增加，產品發(fā)生故障的概率也會隨之增加，那么產品的可靠性就是隨著產品的任務時間的增長而不斷下降的。其定義中的規(guī)定的條件主要指汽車的行駛環(huán)境、駕駛條件、維修和保養(yǎng)條件，還包含有人的因素。那么，該批產品的可靠度的估計值或觀測值為： (12) 4 用 T 表示產品的壽命隨機變量，用 t 表示產品規(guī)定的工作時間。但是，在產品試驗或使用后期，隨著能夠正常工作的產品數(shù)越來越少，在同一時刻 內，出現(xiàn)故障的產品數(shù)也會越來越少，最終 將趨于 0。 (111) 6）平均失效時間 對于不可修復的產品，在其使用失效前平均無故障工作的時間表示平均壽命（ ）。 11）可用度 產品在所要求的外在條件和資源都得到保障的情況下，在規(guī)定的條件和規(guī)定的時間內保持能夠完成規(guī)定的功能的狀態(tài)的能力稱作可用性，它是表征產品可靠性、維修性以及維修保障性的綜合衡量指標。而且日本的可靠性技術研究不僅僅著眼于數(shù)據(jù)的收集和分析，他們還將工程規(guī)劃、產品研發(fā)和設計、生產準備與銷售服務等部門都納入到了質量管理的范疇中以切合工程實際解決問題。 9 貝葉斯網(wǎng)絡既能夠進行正向推理 ,從事物的先驗概率中推導出其后驗概率 ,即由原因得出果 ,還能運用一些公式從后驗概率中推導出先驗概率 ,即由結果得到原因。而且在貝葉斯網(wǎng)絡的有向無環(huán)圖 G中蘊涵了條件獨立性假設 ,即給定某節(jié)點 的父結點，每個 都獨立于其非后繼結點。體現(xiàn)了以系統(tǒng)工程方法研究安全問題的系統(tǒng)性、準確性和預測性。將故障樹圖轉化為貝葉斯網(wǎng)絡的步驟主 要為以下幾步。對每個邏輯門相對應的結點都附加等價的概率分布表。比如二級管，具有開路、短路以及正常工作三種狀態(tài)；而對某些系統(tǒng)及其部件的研究可以取無限狀態(tài)，這種系統(tǒng)稱為連續(xù)多狀態(tài)系統(tǒng)。 （ a) 串聯(lián)系統(tǒng)可靠性框圖 (b) 開路失效模式 (c) 短路失效模式 圖 22 兩個三狀態(tài)元件構成的串聯(lián)系統(tǒng) 根據(jù)文獻 [24]： (27) ) (28) 其中 表示系統(tǒng)的開路失效概率， 表示系統(tǒng)的短路失效概率， 表示第 i 個元件的開路失效概率， 表示第 i個元件的短路失效概率， 表示元件的正常工作1 1 2 1 2 1 2 15 概率，則系統(tǒng)正常工作的概率為： (29) 如圖 23 為基于貝葉斯網(wǎng)絡建立的系統(tǒng)可靠性模型。 2 1 2 1 1 2 17 如圖 25 為基于貝葉斯網(wǎng)