基于线性松弛规划的系统可靠性分配决策分析

来源：机械工程学报杂志2015年第18期北京时间：

作者：张永进, 孙有朝, 刘小弟

单位：南京航空航天大学民航学院 南京 211106；安徽工业大学数理科学与工程学院 马鞍山 243002

摘要：把产品系统设计要求的可靠性指标逐层分配到下一级系统或零部件是产品设计与管理的一个非常重要环节。从底层部件的工艺设计与顾客重要度偏好出发，考虑一种可靠性工艺水平对应一个实际生产成本，而不是一个精确的“成本-可靠性”函数关系。基于离散“重要度-可靠性-成本”数据集，以系统最低可靠性要求为基本约束条件，以底层部件工艺方案选取标识0与1为二元决策变量，应用非线性整数规划方法，建立成本与重要性权衡值最小时系统可靠性分配的0-1整数规划决策模型，分别给出等效串联与并联单一结构下部件优选方案及其等价的线性规划，以及等效串-并与并-串混合结构下部件优选方案及其线性松弛规划。为快速搜索混合结构产品的非线性规划的最优解，建立线性松弛规划的寻优路径及遗传算法流程。给出混合结构产品的算例分析，验证了决策方案的可行性及算法的有效性。

关键词：0-1整数规划,可靠性分配,线性松弛,遗传算法,重要度；

基金资助：国家自然科学基金委员会与中国民用航空局联合 (U1333119，U1333118，60979019，60572171)、国防基础科研计划(JCKY201360513002)和工信部民机专项(MFF-2011-33)资助项目