系统工程作业

1、基于基于灰色灰色聚类的系统故障风险评估方法聚类的系统故障风险评估方法 灰色系统是指部分信息明确、部分信息不明确的系统，即信息不完全的系统。信息不完全是指系统因素、因素关系、系统结构及系统作用原理等方面信息的缺乏。灰色系统理论是以“部分信息已知、部分信息未知”的“小样本”、“贫信息 ”的不确定性系统为研究对象，主要通过对“部分”已知信息的生成和开发，提取有价值的信息，实现对系统运行行为的正确认识和有效控制。风险评估因素中有些是可以量化的，有些则不可以量化，有确定性信息，也存在着许多不确定信息。所有这些情况可归结为信息不完全，即“灰”1.灰色灰色聚类的基本概念：聚类的基本概念：灰色灰色聚类的基本概

2、念：聚类的基本概念： 影响故障模式的风险因素有很多，如可靠性、安全性方面的因素。这些因素都是定性的、模糊的、非数值的、很难进行量化。通过提取系统中部分已知信息获取有价值的信息，进而确定系统蕴含的未知信息。灰色聚类决策按照多个不同的决策指标对决策对象进行综合评价，以便对决策对象进行分类和选优。定义 1 设有个聚类对象，个聚类指标，个不同灰类，决策对象关于决策指标3量化评价值为 为决策指标关于灰类的白化权函数，j为决策指标的聚类权 ， 则决策对象在灰类下的决策系数为 1.灰色灰色聚类的基本概念：聚类的基本概念：定义 2 称 为决策对象的决策系数向量，则决策系数矩阵为 1.灰色灰色聚类的基本概念：聚

3、类的基本概念：2.基于基于灰色聚类的故障风险评估方法：灰色聚类的故障风险评估方法： 故障风险评估的过程如图1所示，以故障模式的故障链为分析对象，首先确定分析指标，配置影响因 素权重，采用灰色聚类算法计算风险度，最后综合故障链的风险度，得到风险等级。2.1：具体的故障风：具体的故障风 险评估步骤险评估步骤：步骤步骤 1 确定风险评估指标体系确定风险评估指标体系 民机产品的特殊性决定了民机故障模式风险的确定是一个考虑多因素的复杂决策过程，传统风险分析用风险等级表示综合评定的风险值，通常以故障后果的严重度及故障的发生概率来衡量风险等级。 本文选取发生度、影响度和难检度为影响故障风险度的一级影响指标，

4、其中发生度是指故障的出现频率或发生的概率，影响度是指发生的故障对飞机系统的影响程度，难检度是指在当前测量条件和手段下探测故障失效因素的机会或难易程度。进一步选取故障率为发生度的二级影响指标，环境安全性、维修费用、停运时间为影响度的二级影响指标，状态突发性、状态测量费用为难检度的二级影响指标，各二级影响指标的底层指标为故障模式，最终形成的故障风险评估指标体系如图2所示。步骤步骤 2 设定评估灰类及白设定评估灰类及白 化权函数化权函数 灰类数的划分参照综合评价的要求，将图2故障风险评估指标体系中的二级影响指标的取值范围划分为对应的个评估灰类，假设对象是第个一级影响指标对应的二级影响指标的样本值，

5、是 k灰类的白化权函数有四类典型的白化权函数（如图3所示）。图中A、C、D为转折点，分别是：步骤步骤 3 确定聚类指标权重确定聚类指标权重 根据上文确定的故障风险评估指标体系，二级发生度聚类权向量1=1，还需要确定一级指标聚类权向量 、 二级影响度标聚类权向量2和难检度聚类权向量3， 由于各因素的衡量单位和尺度不一致，同时鉴于风险度对权重的高敏感性，可引入AHP法计算各因素的权重。步骤步骤 4 确定故障链确定故障链评估样本评估样本矩阵矩阵 设故障链中包含m个事件，记第个事件的叫指标（一级指标下的二级指标）值为xigj ，对每个事件的指标进行统计或计算，可得到三个一级影响指标的评估样本矩阵i其中 是一级 指标下二级指标的个数。步骤步骤 5 计算计算灰色评估值灰色评估值1）计算事件g针对指标 属于第个灰类的灰色评估系数 ，g事件灰色评估权向量计算公式如下将 包含的下级指标 的灰色评估权 向量 构成事件对于指标Ui的灰色评估量矩阵Rig：2）对指标Ui所包含的二级指标进行综合评估，结果记作：3）实