【正文】 4 結(jié)語(yǔ) 應(yīng)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行汽車(chē)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(jì)算求解過(guò)程和大量的計(jì)算。 28 表 32 根節(jié)點(diǎn)的故障先驗(yàn)概率值 P( =0) P( =1) P( =2) 表 33 中間節(jié)點(diǎn)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(dòng)機(jī)系統(tǒng)處于不同的故障狀態(tài)時(shí)的概率值： P(T=1)= P(T=2)= 該發(fā)動(dòng)機(jī)能夠正常工作的概率為： P(T=0)= 各根節(jié)點(diǎn)故障狀態(tài)的后驗(yàn)概率 在根據(jù)以上分析并得到系統(tǒng)的可靠度、根節(jié)點(diǎn)的故障先驗(yàn)概率、中間節(jié)點(diǎn)的故障狀態(tài)概率等相關(guān)信息后，還能夠基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)求解出各根節(jié)點(diǎn)的故障后驗(yàn)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(yán)重故障狀態(tài)。下面就以電控汽油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)的故障診斷為例建立可靠性評(píng)估模型。圖中分別用結(jié)點(diǎn) , , 表示系統(tǒng)的三個(gè)元件的狀態(tài)，用X 表示系統(tǒng)的狀態(tài)，在貝葉斯網(wǎng)絡(luò)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(lái)分析系統(tǒng)的結(jié)點(diǎn) 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(gè)具有三狀態(tài)的元件構(gòu)成的并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型 于是求解系統(tǒng)的狀態(tài)如下 ： （ 214） 即：當(dāng) 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(gè)具有三狀態(tài)的元件構(gòu)成的串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型 求解系統(tǒng)的狀態(tài)過(guò)程如下： （ 210） 即 ： 或 ， 。因在在汽車(chē)研究中多為選取有限狀態(tài)對(duì)其可靠性進(jìn) 行研究，故本論文中主要以離散多狀態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象。 如圖 21(a) 所示為由三個(gè)元件 、 、 構(gòu)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(shù)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(gè)中間狀態(tài)事件。在貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中可用一個(gè)根結(jié)點(diǎn)表示在故障樹(shù)圖中多次出現(xiàn)的同一個(gè)基本事件。而運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ,能夠基于故障樹(shù)直接生成貝葉斯網(wǎng)絡(luò) ,而且對(duì)于上述故障樹(shù)分析法難以解決的問(wèn)題貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠用更加簡(jiǎn)單的方法處理。條件概率表體現(xiàn)了相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)知識(shí)定量分析方面的特征，它描述了子節(jié)點(diǎn)同其父節(jié)點(diǎn)的依賴(lài)關(guān)系 (條件概率 ),任何父節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)概率都不可能為其先驗(yàn)概率?？傮w來(lái)說(shuō)，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)是運(yùn)用概率分析、圖論的對(duì)具有不確定性的知識(shí)進(jìn)行表達(dá)和推理的一種圖形模型 ,是種把概率知識(shí)與因果知識(shí)相結(jié)合的一種信息表示框架，它為人們進(jìn)行知識(shí)直覺(jué)的圖解提供了一種可視化的方法。我國(guó)從 80 年代起還相繼制定了一批可靠性標(biāo)準(zhǔn)，汽車(chē)行業(yè)以及國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局也相繼出臺(tái)了一批涉及汽車(chē)可靠性研究的相關(guān)法律法規(guī)和文件，為規(guī)范我國(guó)的汽車(chē)可靠性研究提供了強(qiáng)有 力的支持，使我國(guó)的汽車(chē)可靠性研究得到了綜合治理 從總體來(lái)說(shuō) , 我國(guó)的汽車(chē)可靠性技術(shù)研究同世界上的先進(jìn)水平相比 ,還處于起步階段 ,全行業(yè)內(nèi)對(duì)汽車(chē)可靠性工作的重視程度仍然不能達(dá)到統(tǒng)一。但是它是在 60 年代中期才開(kāi)始以明確的觀點(diǎn)進(jìn)行汽車(chē)的可靠性研究。 9）可靠度壽命 可靠度壽命是指產(chǎn)品的可靠度等于所設(shè)定的指 的時(shí)候的工作時(shí)間，可以記作。失效率也稱(chēng)危險(xiǎn)率，它一個(gè)條件概率，其理論表達(dá)為：用“ ” 表示“某批汽車(chē)產(chǎn)品到 t時(shí)刻為止沒(méi)有發(fā)生故障”這一事件，“ ” 表示“產(chǎn)品在 內(nèi)失效”的事件。記作 。作為汽車(chē)產(chǎn)品 質(zhì)量的重要指標(biāo)，汽車(chē)可靠性對(duì)汽車(chē)效能和壽命周期費(fèi)用有著決定性的作用，甚至直接影響汽車(chē)使用者的生命財(cái)產(chǎn)安全。而且可靠性定義中所說(shuō)的完成規(guī)定功能是指產(chǎn)品必須完成所有功能。 上面所說(shuō)的產(chǎn)品可以泛指任何元器件、設(shè)備和系統(tǒng)。 2 1 可靠性基礎(chǔ) 可靠性簡(jiǎn)介 可靠性是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，很多講究產(chǎn)品信譽(yù)的企業(yè)一直都高度重視自己企業(yè)的產(chǎn)品可靠性。在故障樹(shù)頂節(jié)點(diǎn)不斷增加的同時(shí) ,其底節(jié)點(diǎn)也會(huì)呈爆炸式的增加 ,這樣就使建造和處理故障樹(shù)變得更加困難。 Key words 與中文 “關(guān)鍵詞 ”一致。最后以電控燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的故障診斷為例驗(yàn)證了將貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于汽車(chē)可靠性評(píng)估與分析的有效性。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)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(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書(shū)寫(xiě)，不準(zhǔn)用徒手畫(huà) 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁(yè)以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上 5）軟件工程類(lèi)課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計(jì)（論文） 2）附件：按照任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 5 摘 要 本文針對(duì)故 障樹(shù)圖在汽車(chē)可靠性分析中的局限性，將貝葉斯網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用到汽車(chē)可靠性的分析中提出了汽車(chē)可靠性評(píng)估與分析的新方法。 標(biāo)題 “Abstract”上方是論文的英文題目，字體： Times New Roman，居中，字號(hào)：小三，行距：多倍行距 ，間距：前段、后段均為 0 行，取消網(wǎng)格對(duì)齊選項(xiàng)。故障樹(shù)分析法是用相應(yīng)的邏輯門(mén)和符號(hào)來(lái)表述頂事件、中間事件及基本事件之間的關(guān)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(dǎo)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(guān)系用倒立的樹(shù)狀關(guān)系圖表示出來(lái)，再求解最小割集從而達(dá)到對(duì)頂事件進(jìn)行定性和定量的分析的目的。在推理機(jī)制和故障狀態(tài)描述方面，它和故障樹(shù)分析法有很多的相似之處，可是它能夠表達(dá)事件多態(tài)性和故障邏輯關(guān)系的非確定性，更加適用于描述和分析具有不確定性的復(fù)雜系統(tǒng)。 一般意義上的可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定的使用時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定使用性能的能力。其次 ，規(guī)定的使用時(shí)間指規(guī)定了的產(chǎn)品的任務(wù)時(shí)間；討論產(chǎn)品的可靠性不能離開(kāi)產(chǎn)品規(guī)定的任務(wù)時(shí)間，因?yàn)槿绻a(chǎn)品的任務(wù)時(shí)間不斷地增加，產(chǎn)品發(fā)生故障的概率也會(huì)隨之增加，那么產(chǎn)品的可靠性就是隨著產(chǎn)品的任務(wù)時(shí)間的增長(zhǎng)而不斷下降的。其定義中的規(guī)定的條件主要指汽車(chē)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(chǎn)品的可靠度的估計(jì)值或觀測(cè)值為： (12) 4 用 T 表示產(chǎn)品的壽命隨機(jī)變量，用 t 表示產(chǎn)品規(guī)定的工作時(shí)間。但是，在產(chǎn)品試驗(yàn)或使用后期，隨著能夠正常工作的產(chǎn)品數(shù)越來(lái)越少，在同一時(shí)刻 內(nèi)，出現(xiàn)故障的產(chǎn)品數(shù)也會(huì)越來(lái)越少，最終 將趨于 0。 (111) 6）平均失效時(shí)間 對(duì)于不可修復(fù)的產(chǎn)品，在其使用失效前平均無(wú)故障工作的時(shí)間表示平均壽命（ ）。 11）可用度 產(chǎn)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(shí)間內(nèi)保持能夠完成規(guī)定的功能的狀態(tài)的能力稱(chēng)作可用性，它是表征產(chǎn)品可靠性、維修性以及維修保障性的綜合衡量指標(biāo)。而且日本的可靠性技術(shù)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(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備與銷(xiāo)售服務(wù)等部門(mén)都納入到了質(zhì)量管理的范疇中以切合工程實(shí)際解決問(wèn)題。 9 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)既能夠進(jìn)行正向推理 ,從事物的先驗(yàn)概率中推導(dǎo)出其后驗(yàn)概率 ,即由原因得出果 ,還能運(yùn)用一些公式從后驗(yàn)概率中推導(dǎo)出先驗(yàn)概率 ,即由結(jié)果得到原因。而且在貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的有向無(wú)環(huán)圖 G中蘊(yùn)涵了條件獨(dú)立性假設(shè) ,即給定某節(jié)點(diǎn) 的父結(jié)點(diǎn)，每個(gè) 都獨(dú)立于其非后繼結(jié)點(diǎn)。體現(xiàn)了以系統(tǒng)工程方法研究安全問(wèn)題的系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性和預(yù)測(cè)性。將故障樹(shù)圖轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的步驟主 要為以下幾步。對(duì)每個(gè)邏輯門(mén)相對(duì)應(yīng)的結(jié)點(diǎn)都附加等價(jià)的概率分布表。比如二級(jí)管，具有開(kāi)路、短路以及正常工作三種狀態(tài)；而對(duì)某些系統(tǒng)及其部件的研究可以取無(wú)限狀態(tài)，這種系統(tǒng)稱(chēng)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(kāi)路失效模式 (c) 短路失效模式 圖 22 兩個(gè)三狀態(tài)元件構(gòu)成的串聯(lián)系統(tǒng) 根據(jù)文獻(xiàn) [24]： (27) ) (28) 其中 表示系統(tǒng)的開(kāi)路失效概率， 表示系統(tǒng)的短路失效概率， 表示第 i 個(gè)元件的開(kāi)路失效概率， 表示第 i個(gè)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(luò)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)