[发明专利]基于费用方差约束的年龄预防性替换时间优化方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于费用方差约束的年龄预防性替换时间优化方法及系统，该优化方法包括：模型建立步骤，计算单部件系统累积费用的长期平均费用、长期均方值和单部件系统的长期平均累积费用的方差，进而建立有关费用方差约束的约束优化模型；优化求解步骤，根据方差函数导数的特性，得到不同费用方差约束情况下的关于所述约束优化模型的最优解，以得到费用方差约束下的基于年龄的预防性替换时间的最优值。本发明方法考虑了费用方差约束条件，这种方差约束具有很直观的意义，在定义方差上界时更加实用。而且，本发明基于方差函数导数的特性，得到了具有实际指导意义的启发式信息，并且其前提条件在实际使用中很容易满足。

主权项

一种基于费用方差约束的年龄预防性替换时间优化方法，其特征在于，包括：模型建立步骤，计算单部件系统累积费用的长期平均费用、长期均方值和单部件系统的长期平均累积费用的方差，进而建立有关费用方差约束的约束优化模型；优化求解步骤，根据方差函数导数的特性，得到不同费用方差约束情况下的关于所述约束优化模型的最优解，以得到费用方差约束下的基于年龄的预防性替换时间的最优值；在所述优化求解步骤中，在时，μ为失效时间的期望值，cp为预防性替换的单次费用，cf为失效替换的单次费用，且cp<cf，tr为基于年龄的预防性替换时间，所述约束优化模型的最优解通过以下计算：若则是最小化所述单部件系统累积费用的长期平均费用Φ1(tr)时的最优解；若则是最小化所述单部件系统的长期平均累积费用的方差V1(tr)时的最优解；若则且满足：{cfcpS2(tr*)-[cf+cp-2Φ1(tr*)]·[Φ1(tr*)-(cf-cp)h(tr*)]}·w1=Φ1(tr*)-(cf-cp)h(tr*)V1(tr*)=b1,w1≥0]]>其中，为时的失效率，w1为优化求解中的过程变量，b1表示设定的费用方差约束上界，F(t)为失效时间分布函数，表示生存函数。