[发明专利]一种基于三角分布和证据理论的失效模式评估方法

说明书

本发明公开了一种基于三角分布和证据理论的失效模式评估方法，该方法首先利用D‑S证据理论中的置信结构对领域专家的主观风险评估进行建模，然后存在冲突的评估信息被转换为TDBPA模型以平滑冲突信息。之后，将各专家评估信息的TDBPA模型的评估信息用Dempster组合规则进行融合。在此基础上，利用融合风险因子的结果计算失效模式的置信度，对根据失效模式的置信度值的大小对目标系统的失效模型进行排序。排序靠前则表示目标系统中该置信度值对应的失效模式需被采取防范的优先级越高。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及一种基于三角分布和证据理论的失效模式评估 方法。

背景技术

自20世纪60年代美国国家航空航天局引入失效模式与效应分析(FMEA)以来，作为可靠 性分析的一种工具，在风险评估、决策等领域得到了非常有效的应用。在这些盗版应用中， FMEA通常用于确保在评估过程中充分考虑并正确处理潜在风险。该技术的核心部分是风险优 先级号(RPN)，即产品的失效发生概率(O)，严重性(S)，被检测到的概率(D)，即RPN＝S×O×D。

尽管FMEA有很多优点，但也存在一些不足。这三个风险因素由专家以从1到10的整数 进行缩放。然而，随着目标系统的日益复杂，评估信息存在很大的不确定性。此外，传统的 RPN模型也受到了批评。

尽管为了提高传统FMEA的性能，引入了大量实用模型，但如何对专家提出的冲突评估 进行建模和融合仍然是一个关键和开放的问题。为了使FMEA更有效地应用于实际工程的失 效分析中，许多理论被应用到FMEA中。然而，如何处理来自不同FMEA专家的冲突评估仍 然是一个悬而未决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的要解决的技术问题是：如何将自不同FMEA专 家的冲突评估进行有效融合，使得到结果更具有客观性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于三角分布和证据理论的失效 模式评估方法，包括如下步骤：

S100:采集Q个FMEA团队对目标系统N种失效模式的评估，记：

(F₁,F₂,...,F_n...,F_N)表示N种失效模式，其中F_n表示第n种失效模式；

表示F_n中第i个风险因子的值域，公式表示如下：

对公式(14)的识别框架进行简化得到如下公式：

其中i＝O,S,D；n＝1,2,3,...,N，O表示目标系统失效发生概率，S表示目标系统失效的 严重性，D表示目标系统失效检测到的概率；

S200:设表示第q个专家对的置信度，表示就第q个专家就第n种失效模 式的第i个风险因素的给出评估值，值取[1,10]之间的整数，构建基于三角分布的基本概 率分配模型TDBPA为：

其中在中取值；

S300:利用Dempster组合规则，针对每个风险因子中所有专家的置信度进行融合， 公式如下：

其中，表示对于第n个失效模式中风险因子i所有专家置信度的融合结果；

S400:根据S300的融合结果计算风险因子的值，公式如下：

S500:利用S400得到的O_n、S_n和D_n计算失效模式的置信度，计算公式为：