可靠性综合评价(精选9篇)
可靠性综合评价 第1篇
物流系统作为沟通生产者与消费者之间的桥梁,在经济生活中占有举足轻重的地位。瞬息万变的经济环境和日趋激烈的企业竞争使得物流系统的可靠性成为越来越多的物流企业关注的焦点,也是衡量企业竞争力的一个重要指标。能够快速、科学的确定物流系统的可靠性对于物流企业来说至关重要,不仅可以及时发现企业管理中存在的问题,也可以不断提高企业的服务水平,增强企业的竞争力。因此对于物流系统的可靠性的评价问题的研究,无论从科学研究角度还是从企业管理角度,都具有迫切的需要。而从目前看,在理论上, 已经具有解决该类问题的技术和方法,但前提是物流系统的结构是确定的,同时其物流单元的可靠度是已知的。现实的情况是,不同的物流系统虽然结构有所不同,但其构成系统的物流单元是相似或相同的,因此有必要建立一个较为系统的具有普适性的物流系统中常用的物流单元的评价模型以及评价方法,本文即是从这个角度出发对物流系统中的一个主要单元“人”的可靠性进行研究。
国内外许多学者对物流系统可靠性问题进行了相关的研究。余小川、季建华等[1]在“物流系统可靠性及其优化”中讨论物流系统可靠度的度量,认为物流单元的可靠度是指物流单元在规定时间和规定条件下,提供的物流服务保持在一个规定的允许偏差范围内的概率,提出物流单元( Logistics Unit) 的可靠度的度量方法。龙升照、黄端生等[2]在文献中给出了人的可靠性的定义,即在规定时间内,在规定的条件下,人无差错地完成规定的任务的能力。同时从连续作业和不连续作业两个方 面提出了 人的可靠 度模型。Halldorsson,Aastrup等[3]研究了物流系统的可靠性和影响物流系统可靠性的一些其他物流属性的方法和度量标准制,然而仅仅是对物流系统可靠性与物流系统其他属性之间的关系进行了初步研究,并没有进行定量的研究。王磊[4]分析了物流搬运系统中物流单元的可靠性,同时分析了物流搬运系统可靠性的确定问题。
2基于模糊评价法和AHP的物流单元可靠性评价模型2.1模糊综合评价方法简介
模糊综合评价法( Fuzzy Comprehensive Evaluation,FCE ) 源于运筹学的模糊化处理,是对被评价的事物应用模糊关系合成的特性和模糊数学的隶属度理论对多个因素、多个指标进行综合性评价的一种方法。模糊综合评价方法主要适用于方案、人才、成果等由诸多因素影响的问题,而这些因素一般只能用模糊语言来描述,即具有“认知不确定”的特性,因此对其因素的综合以及结果,也要根据其影响因素的特征给出具有不同程度等级的模糊评价。模糊综合评价通过建立评价因素集、评判集,以及对评价因素进行综合处理的模型,能够很好地解决具有上述特征的问题的评价,将定性模糊的问题转化为具有定量计算的评价问题,为决策者提供决策支持[5,6]。
2.2评价指标体系及权重的确定
2.2.1指标体系的建立
在物流系统中,人作为重要的物流单元之一,其角色以及承担的任务种类繁多。从负责管理工作的决策者到以具体业务操作为主的工人,都在整个物流系统中扮演者重要的角色。 因此在进行人的可靠性评价时,要根据评价对象不同,建立不同的指标体系。本文主要针对物流系统中工作内容对体力强度要求较大,又需要掌握一定技术的人员,如负责仓库的分拣、理货、搬运设备操作等工作的技术工人。这部分人员通常在其工作中的可靠性对于系统的效率指标的实现具有重要的意义。在此前提下,根据调查分析本文最终确定三个一级指标和十一个二级指标,其指标体系见表1。
2.2.2指标权重的确定
对于指标体系中各级指标权重的确定,本文拟应用层次分析法进行[7]。层次分析法简称AHP,该方法把复杂问题中的各种因素,通过划分相互联系的有序层次,使之条理化,并根据一定的客观现实的判断,就每一层次的元素相对重要性给以定量表示,并利用数学方法确定全部要素的相对重要性次序即权重,从而帮助人们更好地评价和决策。应用AHP解决问题的思路是: 首先,根据分析对象的性质和决策或评价的总目标,把各种影响系统总目标和对象的性质的因素罗列出来,并通过划分相互联系的有序层次使之条理化、层次系列化。按照因素之间的相互影响和隶属关系将其分层聚类组合,形成一个递阶的、有序的层次结构。然后,对每一层次因素的相对重要性,依据人们对客观现实的判断给予定量表示, 再利用数学方法确定每一层全部因素相对重要性次序。最后,通过综合计算各层次因素相对重要性的权重值,得到方案层相对于总目标的相对重要性的组合权值,以此作为评价和选择方案的依据。
2.3应用模糊评价法评价物流单元可靠性的基本思路
2. 3. 1构建评价因素论域与评价等级论域
评价因素论域,即用什么样的指标来评价或评价者关注什么方面的内容,评价因素论域用因素集表示为U = { u1,u2, u3,…um} ,本文中因素集根据图1有:
U = { U1,U2,U3} = { 基本因素,综合因素,技术因素} , 其中
U1= { u11,u12,u13,u14,u15} = { 年龄,性别,反应速度,体力与耐力,家庭情况}
U2= { u21,u22,u23} = { 心理素质,责任心,文化程度}
U3= { u31,u32,u33} = { 技术水平,工作经验,熟练程度}
评价等级论域,即就单个因素而言,评价者对被评价因素有什么样的判断或以什么方式表示评价结果,评价等级论域通常用评判集表示为 = { v1,v2,v3,…vn} ,本文根据对物流单元可靠性评价结果的常用描述,将评价等级论域设定为四个级别,即:
V = { v1,v2,v3,v4} = { 很可靠,可靠,一般可靠,不可靠} 。
2.3.2建立模糊综合评价模型
首先确定某一因素ui在各评价集上的模糊向量,建立评价矩阵同时根据已经确定的权重建立一个模糊子集
进行模糊关系的合成,求解评判结果值。模糊关系的合成即确定的值,常用的综合模型有M( ·,+ ) 型和M( ∧,∨) 型,若已知模糊子集和各单因素评价所组成的矩阵R ,则被评价事物的综合评判结果为
3实例分析
设仓储管理系统中有一位负责出货的员工,该岗位工作强度较大,要求工作人员具有一定的体力,同时又要掌握相关的库存管理的基本理论和技术。经过长期考核,对该员工定性描述如下: 男性,年龄42岁,身体情况良好,做事比较细心且有耐心,高中文化水平,工作经验丰富有较强的专业技能基础,工作效率一般。据此对该男性在工作中的可靠性应用以上模糊综合评价方法做出评价。
3.1各级指标权重的计算
根据以上图1评价指标体系,分别找本专业领域的专家就一层的矩阵以及二层三个矩阵进行判断矩阵的打分( 见矩阵A,B1,B2,B3) ,然后应用yaaph软件进行特征向量的计算以及一致性的检验,得出其各级指标的权重值如表1所示。
3.2人的可靠度的模糊评价
3.2.1隶属度标准的建立
在研究物流单元的可靠性中,影响因素多具有定性特征, 难以建立其隶属度函数,所以多采用定性与定量相结合的方式进行确定。本研究中将影响人的可靠度的因素对可靠度影响程度的大小程度定义为该因素的可靠度。本文只以年龄和性别为例,进行了说明,对于指标中的其他因素隶属度的确定方法相同,在这里不再一一阐述。
首先,关于年龄,因为年龄对人的影响很大,不同年龄段人的操作可靠性波动较大,结合物流仓储管理系统作业特点, 参考相关资料,将人员的年龄情况判断的隶属度函数如表2所示。对于性别情况,一般情况下,物流仓储系统出货作业中,除了要求技术因素,对于人员的体力要求也相对高一些, 所以定义男性的可靠程度要比女性的高一些。判断性别情况的隶属度函数如表3所示。
3.2.2人的可靠度的模糊评价
根据隶属度确定指导标准首先确定出单因素的隶属度向量,进而确定三个子因素集的评判矩阵,例如对于基本因素中的年龄因素,评判对象年龄为42岁,根据表2,其评判集可以确定为:
以此类推,可以确定出所有因素集的评判向量,进而可以确定评判矩阵,如下所示。
根据公式( 2) ,当确定了各因素集的权重以及评判矩阵后,可以对三个子因素集进行模糊评判,在这里选用M( ·, + ) 综合模型进行计算,最后结果为:
最后根据三个子因素的权重以及评级矩阵计算人的可靠性,选用与上面相同的综合模型,最后计算得:
进行归一化处理得:根据得到的模糊向量如果评价对象为多个,可以通过设立评价等级论域不同级别的值,对评价对象进行更为直观的比较,假设本文中四个级别相应地赋值100,80,50, 30,即评价尺度集为E = [100 80 50 30 ],则经过计算以上评级对象的最终评价结果为60。
4结论
用户供电可靠性统计评价系统研究 第2篇
用户供电可靠性统计评价系统研究
用户供电可靠性是供电企业对用户持续供电能力的`具体反映,是供电企业一项主要的电能质量指标.开展低压用户供电可靠性统计评价,是进一步提高设备运行管理水平的需要,也是供电企业塑造企业形象、提高经济效益的需要.
作 者:韩晓龙 程亮 作者单位:荣军供电局刊 名:黑龙江科技信息英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):“”(21)分类号:关键词:用户供电可靠性 供电企业指标 评价系统
可靠性综合评价 第3篇
机械制造业是一个国家核心竞争力的重要体现, 制造业的发展直接影响着国家的发展。数控机床又是机械制造业的生产母机, 因此制造业的发展离不开数控机床的发展, 它们相互影响, 密不可分。而数控机床可靠性的提高一直是困扰其产业技术发展的工程难题[1,2]。然而, 由于数控机床的复杂性和不确定性, 对于构造的综合评价模型, 总会遇到很多不确定的或者难以量化的因素, 而且这些因素又很难给出明确的判断, 为了解决上述问题, 运用灰色理论来解决其存在的不确定问题[4]。因此, 本文运用AHP的方法将数控机床及其子系统看作灰色系统对其可靠性进行综合评价。
AHP方法的核心是建立分层递阶层次结构模型, 其实质是一种通过确定权重进行系统综合的一种方法。AHP方法的特点是:为系统分析人员提供一种系统分析与系统综合过程系统化, 模块化的思维方法。最终可将判别矩阵进行一致性检验, 以体现主观判断的准确性[5,6]。
灰色系统理论广泛应用于各个领域。在现实生活中, 存在大量的不是白色系统 (信息完全明确) 也不是黑色系统 (信息完全不明确) 的灰色系统。由于数控机床的可靠性正是出于这种很多不确定因素。因此, 本文采用灰色理论来实现对数控机床可靠性的综合评价。
1 基于AHP的灰色理论综合评价模型
1.1 建立多级递阶层次结构
根据对实际数控机床的调研和及现场收集的数据, 数控机床可靠性的多级递阶层次结构模型如图所示。从该数控机床可靠性的评价模型可以看出, 影响数控机床可靠性的指标有很多, 主要由四大部分组成:机械指标 (A1) 、液压与气动指标 (A2) 、电气指标 (A3) 和其他指标 (A4) 。另外, 每一层一级评价指标又分别由若干个二级指标组成。
1.2 AHP确定指标权重
通过两两比较, 确定相对指标权重, 从而可以构建出一级指标和二级指标的判别矩阵, 然后再求出该判别矩阵的最大特征根及其对应的特征向量。一般来说, 必须要对判别矩阵进行一致性检验, 这样可以消除误差, 提高准确率。
一致性指标为C.I.:
其中n为判断矩阵的阶数。
一般情况下, 若C.I. ≤0.10 , 就认为判别矩阵具有一致性。而据此计算的结果被视为可接受的。
1.3 制定评分标准
在本文中, 将数控机床可靠性的指标优劣等级划分为4个级别, 分别为{可靠好, 可靠性较好, 可靠性一般, 可靠性差}, 并将其分值分别给予4, 3, 2, 1分, 其指标等级也可以介于上述分值之间, 并且分数越高表示其可靠性越好。
根据评价标准, 对其各级指标进行综合评定, 最终确定评价样本矩阵D (s) :
1.4 确定评价灰类
本文中对于数控机床可靠性一共有四种评价结果, 则其相对应的评价结果分别对应着四种函数, 灰类序号定义为e, 即e =1, 2, 3, 4。他们分别是“可靠好”, “可靠性较好”, “可靠性一般”, “可靠性差”, 其相应的灰数和白化权函数如下。
第一灰类“可靠好” (e=1) , 灰数1∈[4, ∞ ) , 白化权函数为f1, 表达式如下:
第二灰类“可靠性较好” (e=2) , 灰数2∈[0, 3, 6 ], 白化权函数为f2, 表达式如下:
第三灰类“可靠性一般” (e=3) , 灰数3∈[0, 2, 4] , 白化权函数为f3, 表达式如下:
第四灰类“可靠性差” (e=4) , 灰数4∈[0, 1, 2] , 白化权函数为f4, 表达式如下:
1.5 计算灰色评价系数和灰色评价权矩阵
将第e个评价灰类的灰色评价系数记为Xijk (S) , 其表达式如下:
在将上述求得的灰色评价系数相加, 即可求得各个评价灰类的总灰色评价数Xij (S) , 其表达式如下:
因此, 再将第e个评价灰类的灰色评价系数Xijk (S) 除以总灰色评价数Xij (S) , 可以得到第e个灰类的灰色评价权, 记为rije ( S) , 其表达式如下:
由于本章节设有四个灰类, 即e=1, 2, 3, 4。他们分别是“可靠好”, “可靠性较好”, “可靠性一般”, “可靠性差”, 因此各灰类的灰色评价权向量rij ( S) 也应该由四个数值构成, 由下式表示
即相应的灰色评价权矩阵Ri ( S) 也可以求出, 由下式表示:
1.6 计算综合评价值
由上面的计算可以得到综合评价结果, 由下式表示:
而各评价灰类的等值化向量由C表示, C= (4 3 2 1) Τ, 最终, 可以得到其综合评价值W ( S) , 由下式表示:
2 实例分析
本文综合数控机床的故障分析、设计、检测检验、试验的分析和现场的实际调研, 考虑不同的加权系数, 最终确定机械指标、液压与气动指标、电气指标和其他指标的加权数分别为0.25、0.3、0.3和0.15。
首先, 运用AHP计算出各个判别矩阵及其相对于液压支架总体健康状态的组合权重。分别如表1-表5所示。
经计算其一致性指标C.I.=0.0000<0.1, 由上面的描述可知, 符合一致性检验要求, 因此上述判别矩阵可以被接受。接着运用YAAHP软件, 对判断矩阵进行处理, 得到了各个指标体系的权重值, 从而得到U的权重向量:
然后根据评分等级标准选取6位专家对各指标评分, 根据评分结果, 计算得到了灰色评价权向量, 见表6。然后对一级指标综合评价, 其综合评价结果B1 (1) , B2 (1) , B3 (1) 和B4 (1) 。
因此, 灰色评价权矩阵Ri ( S) 可以求出, 如下面矩阵所示:
然后再对一级指标U评价, 其综合评价结果B1 (1) , B2 (1) , B3 (1) 和B4 (1) 为:
由B1 (1) , B2 (1) , B3 (1) 和B4 (1) 可以得到数控机床可靠性的总灰色评价权矩阵R (1) 和B (1) :
最后, 计算出数控机床可靠性的综合评价值W:
经过上述计算分析可得, 该数控机床可靠性的综合评价值为3.1374, 表明该数控机床处于可靠性较好的状态, 所求结果与其现状相符合, 因此该评价方法具有很好的实用性和说服力。
3 结论
本文从模型的方法和系统的角度, 研究了数控机床可靠性的评价方法, 设计了多级递阶层次结构模型, 建立了基于AHP和灰色系统理论的数控机床可靠性综合评价体系。并以实际生产中的数控机床为例, 运用了该模型, 验证效果良好, 并与实际取得了很好的一致性。为企业设备的管理提供了科学的依据, 为实际应用提供了帮助。
摘要:本文提出了AHP分析法 (按层次等级处理分析法, Analysis Hierarchical Process) 和灰色理论对数控机床的可靠性进行实用、有效、科学的一致性综合评价。AHP方法的核心是对现场收集到的实际数据进行加权以减少误差和提高精度, 而灰色理论是在经验丰富专家打分的基础上加权, 以减少主观因素的影响。
关键词:数控机床,可靠性评价,AHP,灰色理论
参考文献
[1]于珍.加快机床工具行业发展步伐为振兴装备制造业奠定基础[J].中国机电工业, 2003, (11) :5-8
[2]朱晓翠.基于灰色理论的数控机床可靠性及维修性分析技术[D].吉林大学, 2013
[3]杨兆军, 郝庆波, 陈菲等.基于区间分析的数控机床可靠性模糊综合分配方法[J].北京工业大学学报, 2011, 37 (3) :321-329
[4]朱晓翠.基于灰色理论的数控机床可靠性及维修性分析技术[D].吉林大学, 2013
[5]白思俊等.系统工程[M].电子工业出版社, 2009
[6]董肇君.系统工程与运筹学[M].国防工业出版社, 2003
[7]肖新平毛树华等.灰预测与决策方法[M].科学出版社, 2013
[8]罗党, 王洁方等.灰色决策理论与方法[M].科学出版社, 2012
[9]刘伟.基于子空间分解和核空间映射的特征提取方法的研究[D].吉林大学, 2004
航天器在轨寿命预测与可靠性评价 第4篇
航天器在轨寿命预测与可靠性评价
文章重点分析了航天器在轨寿命和可靠性的影响因素,提出了航天器在轨寿命预测和可靠性评价的基本研究思路并分析了研究的内容,提出了航天器基础在轨寿命的概念.
作 者:何世禹 He Shiyu 作者单位:哈尔滨工业大学,哈尔滨,150001刊 名:航天器环境工程 ISTIC英文刊名:SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING年,卷(期):200825(3)分类号:V57关键词:航天器 基础在轨寿命 可靠性
我国建筑可靠性问题的评价与浅析 第5篇
关键词:可靠性,建筑结构,抗震
1 引言
目前在我国建筑工程界对于建筑结构可靠性相关问题有进行大量的讨论。一是大家都认为在正常设计、施工以及使用的条件下, 这些建筑结构的可靠度足够, 而且这个观点已被几十年来大规模建设的实践所证明;但是随着近期各地发生了不同程度的楼房灾害事故, 使人们引起新的疑虑就是在遭遇到某些不定性因素及非正常自然条件时, 按正常设计施工的建筑是否会由于抗风险能力不足而造成较大损失, 甚至产生更严重的后果。二是若将我国与发达国家同类设计规范进行对比, 那么可以发现, 与发达国家设计规范的可靠度要求有着差别。因此, 本文将从以上两方面来对我国建筑结构的可靠性问题进行简要的分析和评价。
2 建筑结构可靠度影响因素
因为在各类建筑在施工图设计、现场施工、使用管理等过程中具有许多影响其安全性、适用性、耐久性的各种因素, 土木工程界将这些因素统筹考虑在设计中则统称为结构可靠度。当可靠度设置水平低, 结构抵御意外情况的能力就差, 因而结构失效概率就大, 。所以单纯的从降低结构的失效概率方面来看, 应当尽可能的提高结构的可靠度, 降低失效风险, 减少事故发生;但是工程结构的成本与可靠度之间并不是呈线性比例上升, 因此在满足结构可靠度的情况下还要考虑造价等因素。建筑结构的影响因素都有以下特点:
(1) 随机性。所谓事物的随机性, 是由于事件发生的条件并不完全充分, 使得在条件与结果之间未必会出现相应的因果关系, 从而结果事件是否出现则具有不确定性, 这种不确定性为随机性。建筑在设计、施工、使用过程中会有很多随机事件产生, 这会对建筑的可靠度产生影响。
(2) 模糊性。模糊性就是指某个对象是否完全符合一个固定概念的这种情况, 也就是说这个概念的集合到底包含哪事物是模糊的、非明确的, 主要表现在客观事物差异的中间过渡中的“不分明性”。通过我们的实践经验可以了解, 工程结构的可靠性并非可以用一个非常直观及简单的公式来表达, 这是要用到模糊数学的方法进行研究。
(3) 不完善性。如今许多事物都是由各种联系、作用等要素所构成的具有特定功能的有机整体。但是许多科技研究方法对这些错综复杂的综合内容的处理还没有完全成熟, 而在建筑工程则非常多的实例具有该特性, 因此在工程实践中只能由有经验的专对这种不确定性进行评估, 引入经验参数, 建立相关的经验公式进行计算和分析。
3 我国建筑结构抗风险能力的评估
目前我国建筑类型很多, 体型相差较大, 而且参照不同的设计规范所提供的计算公式导致结构有所不同, 因此导致不同建筑结构抗风险能力的估计结论相差较大。
(1) 不同结构类型建筑, 其抗风险能力 (以抗震为例) 有很大的差别。以抵抗罕遇地震的为抗震目标来考虑其抗风险能力的标志, 通过计算研究分析可以得出:钢结构抗震为10~11度;多层及高层现浇钢筋混凝土结构为8度左右;单层钢筋混凝土柱厂房和不超过五层的多层砖混结构房屋仅仅只有7度上下。那么, 如果参照我国相关抗震规范来设计的各种结构就会有以下差别:钢结构、多高层现浇钢筋混凝土结构以及单层钢筋混凝土柱厂房和多层砖混结构分别可以有1.5~3.5度、1.0~1.5度以及0.5度左右的能力超过规范规定抵抗罕遇地震的能力。
(2) 平立面复杂, 则导致建筑的适应应力变化能力差, 建筑构造措施未做好或者计算建立模型与实际工程相差较多的建筑结构, 则会对建筑可靠性和抗风险能力有较大的影响。
(3) 总体而言, 我国常用建筑结构类型在正常情况下, 能确保安全可靠, 而且具有较好的抗风险能力, 同时也符合我国的经济现状。
(4) 目前许多设计规范都有与相关可靠度的计算规范和公式, 或许不同设计规范采用的有关参数及措施会有所差别, 则可以在综合分析的基础上作合理调整。
4 与国外建筑结构设计规范可靠性比较
我国与发达国家的结构设计规范在可靠度方面还是有所差别, 有些设计人员觉得我国的规范要求比国外低, 在此本文以美国的设计规范作为参考进行分析对比。主要试以我国现行《建筑抗震设计规范》与《美国统一建筑规范》 (UBC) 及《美国钢筋混凝土房屋建筑规范》 (ACI) 中钢筋混凝土框架结构的几个主要方面进行比较:
(1) 设防起点。我国是6度, 而UBC是6.5度;ACI对钢筋混凝土框架结构设防起点是7.5度。
(2) 限制高度。我国规范限制高度为45m (8度) 及25m (9度) 。UBC规定在地震8.5度和9度地区的钢筋混凝土框架结构必须采用相当于我国一级抗震等级框架 (SMRF) , 但是对其高度不做限制。
(3) 地震作用。通过计算对比可以得出, 在6.5度区, 参照我国规范和美国规范所计算的基地剪力结果接近, 在7.5度区及以上时, 我国规范计算值比美国规范计算值要大1.1-2.5倍左右。
(4) 有关梁柱的规定。在各级别框架梁的受压区高度与有效高度比值限值以及一、二级框架柱, 一、二级框架等构造规定等方面, 我国规范均高于美国的相应规定。
从以上几个方面可以看出, 我国的设计规范要求并非像部分专业人员所说比国外的都要低;相反, 部分要求还略高于国外。因此, 应该说我国的设计规范要求与国外相比是有高有低才算准确。
5 结束语
建筑结构的可靠度应该以适度为准, 过高或过低的设置都会造成许多问题。通过本文分析发现, 我国的建筑结构可靠度不必大幅提高, 也不宜单纯提高某些参数, 而应该结合新版规范修订, 对整体进行合理调整。总之, 我国现行建筑结构的规范可靠性是适度的, 但是具体到某些细部还是有应该改进的余地, 最终以达到适度的可靠性为准。总之, 在建筑结构的可靠度方面, 作为设计人员应总结经验, 合理选用规范, 适当借鉴对外国的经验, 避免盲目性, 将自己和其他各方面的经验有机结合, 这样形成建筑结构可靠性体系方面的道路, 才会越走越好。
参考文献
[1]薛萍, 张建军, 陆路.建筑结构可靠性的发展与鉴定概述[Z].2009 (09) .
矿井通风网络系统及其可靠性评价 第6篇
我国能源结构的组成中, 煤炭占有举足轻重的地位, 煤炭也为我国的工农业生产提供了丰富的原材料。煤炭资源一般采用矿井开采形式, 开采时极易出现的瓦斯、煤粉尘等易燃易爆物为煤炭资源的安全生产带来了严峻的挑战。矿井通风网络系统是煤炭开采的重要组成部分, 其可靠性关乎企业的生产成败、矿工及国家的生命和财产安全。矿井通风网络系统可有效降低瓦斯浓度, 除去矿井中的粉尘, 降低井下温度。
2 矿井通风网络系统的组成及其作用
2.1 组成
矿井通风网络系统一般由管路网络、风源设备及总控设备组成, 其主要职责是为井下作业提供安全、清洁、舒适的空气。矿井通风网络系统的具体组成一般是:管路网络, 主要有送、回风管道, 具体施工点的风路及二者之间的连接管路;风源设备, 主要包括风机及其配套设施;通风总控设备, 主要由传感器及复杂的电子设备组成。
2.2 作用
矿井通风网络系统是煤炭等以矿井为开采形式的矿产资源生产实际的重要组成部分, 这个系统是否正常运行直接关系到矿难事故的发生率, 是矿工生命及国家财产安全的保护伞。矿井通风网络系统的直接作用有:
(1) 降低瓦斯及煤粉尘的浓度瓦斯和煤粉尘浓度过高时容易引起爆炸及火灾等灾害, 矿工长期在高煤粉尘浓度的环境中工作也易罹患尘肺病等职业病。矿井通风是降低二者浓度最有效、最简单的方法, 依据具体矿井情况改变通风速率、湿度等参数可更好的降低二者浓度。
(2) 改善矿井内温度、湿度矿井温度与埋深具有正相关关系, 埋深加大、温度升高, 同时由于井下作业设备、人员等向外释放热量, 井下温度、湿度一般较高, 不利于矿工身体健康并威胁安全生产。及时、充分的通风是减低井下温度、湿度最简单、最实惠的生产措施。
(3) 防治废采区自燃及瓦斯泄露废采区 (一般是采空区) 具有开放性强、面积大灯特点, 由于已经废弃, 一般不受重视, 从而导致煤自燃及瓦斯泄露。通过通风维持废采区整体气压平衡可以很好的防治自燃及瓦斯泄露的发生。
(4) 协助矿难救援矿难发生时可以通过调整通风系统控制矿井中风的流向及流速, 从而间接地控制井下火势蔓延、废弃流向并为井下矿工及救援人员提供新鲜空气, 达到协助矿难救援的目的。
3 矿井通风网络系统可靠性的评价方法
矿井通风网络系统在实际生产活动中的重要性不言而喻, 然而由于矿井通风网络是一个复杂的系统, 如何预测并提高其可靠性是一个亟待解决的重要科学问题。目前常用的矿井通风网络可靠性的评价方法主要有:
3.1 经验手段
这一手段以实际生产中积累起的各中经验为基础, 指导正在运行系统的可靠性评价或为新矿井通风系统的建立提供建设性的意见。在矿井通风评价初期阶段, 经验手段发挥了重要的作用。
在不断地发展过程中, 经验手段评价矿井通风系统可靠性亦使用了计算机技术。具体表现形式为:将实际生产中积累的经验输入计算机系统建立“计算机答疑专家信息库”, 这个信息库对于具体问题可给出大量定性反馈, 从而为评价矿井通风网络可靠性服务。
随着采矿业的发展, 矿井生产面对的环境日趋恶劣, 矿井通风系统日益复杂、精密, 其对安全生产的重要性也在增强。传统的经验手段已经越来越不能满足矿井通风可靠性评价要求, 先进的计算机模拟计算手段应运而生。
3.2 计算机模拟计算手段
影响矿井通风网络可靠性的因素多种多样, 且所占权重有高有低, 计算机模拟技术具有的多因素综合分析、强大的数据处理及复杂关系运算能力等特点使其非常适合用于评价该系统可靠性。目前常用于矿井通风网络可靠性评价的计算机模型主要有:
(1) BP神经网络模型人工神经网络起源于上世纪八十年代, 具有适应性强、容错能力高等众多优点, 是多输入、输出体系的优秀解决方法, 神经网络大多以BP算法为基础构建。BP神经网络模型非常适合矿井通风网络可靠性的评价, 但由于其没有使用恒定的数学关系式, 稳定性有待提高。
(2) Fisher判别法模型
Fisher判别法在分析、掌握现有实例特征的基础上, 对新的实例进行判别, 具有基础好、实用性强等特点。应用Fisher判别法模型评价矿井通风系统的可靠性可以较全面的评价各个系统因素对整体可靠性的影响, 科学合理、预测精度高。实际使用过程中应注意将典型性和代表性较高的样本作为训练样本。
(3) 模糊综合评价模型
“无故障性”是矿井通风网络对可靠性的最基本要求, 而对通风系统中具体参数变化的要求不高。模糊综合评价模型基于这一原理, 对影响系统可靠性的权重不做量化, 对其进行模糊化处理, 进而建立模糊综合评价模型。这个模型以“隶属度”描述模糊性, 对系统的可靠性给出综合评价。
(4) 不交化最小路集算法模型
矿井通风网络具有组成复杂、瞬变性及非线性等特点, 单一的固定数学关系评价其可靠性可能存在一定的问题。不交化最小路集算法模型着眼于分析、刻画通风网络中风流的变化趋势, 探索管网中可靠性影响因素的即时变化规律, 最终建立定量评价方法, 其较为真实反映了通风系统的运行状况。
4 结语
鉴于其在采矿业安全生产中的重要性, 矿井通风网络系统的可靠性评价手段日益完善, 已由最初的经验定性评价手段发展到现在的计算机模拟定量评价手段。常用的矿井通风网络系统的可靠性评价手段有“计算机答疑专家信息库”、BP神经网络模型、Fisher判别法模型、模糊综合评价模型及不交化最小路集算法模型等。上述方法各有优劣, 生产单位应在充分了解、分析具体生产实际的基础上因地制宜, 选择适合自己的矿井通风网络评价方法。
摘要:矿井通风网络系统是采矿业生产活动的重要组成部分, 尤其是煤炭开采业。其系统可靠性关乎企业生产成败、矿工生命及国家财产安全。矿井通风网络可靠性评价经历了由定性向定量的发展阶段。本文首先介绍了矿井通风网络系统的组成及其作用, 其次综述了该系统可靠性评价的经验及计算机模拟手段, 希望为企业安全生产贡献一份微薄之力。
关键词:矿井通风网络,可靠性,评价
参考文献
[1]任世权.矿井通风系统安全性最优化分析研究[J].西安科技大学硕士学位论文, 2009, 05.
[2]史秀志, 周健.用Fisher判别法评价矿井通风系统安全可靠性[J].采矿与安全工程学报, 2010, 12.
[3]陆韬.矿井通风系统可靠性评价方法及其发展趋势[J].煤矿开采, 2010, 08.
[4]王洪德, 刘贞堂.矿井通风网络可靠性的定量分析与评价[J].中国矿业大学学报, 2007, 05.
可靠性综合评价 第7篇
1. 稳定性
石油测井仪器运作的重要牵制因素就是误差, 但是误差出现的原因不仅仅由其自身造成, 实际运作中的测井运作环境以及各异的运作方式, 都是各异的测算效果出现的可能诱因。因此, 进行测井进程中, 工作人员要尽可能多的实施多层面的测量, 汇总均值, 尽管该方式不能保障完善, 不过综合而言可以对石油测井器械的稳定性能有所保障同时显现一种纠错的优势。
2. 统一性
当下, 统一性之于石油测井器械代表着相同批次的运作一起间受到统一的技术指导标准的约束。此类统一性需要运用统一性的差误进行相应的映衬。但是, 值得关注的是, 上述技术标准只是在一定范围内具有适用性, 所以上述种类的石油测井器械在相应程度存在着差别。但是运用相关的仪器器械相应独立的刻度图标可以将这样的差别实施纠错。因此, 在石油测井器械运作的中实施统一性在相应层面有着局限性。
3. 可维修性
测井器械在对石油进行勘测的进程中通常要实施井下运作, 要面对更为多样化的运作环境, 要求工作者能够掌控石油测井器械的维护及修理流程。因此, 需要在对石油测井器械的构造实施规划的时候, 力求彰显一种简易、便捷实用以及模块化的特色。
4. 经济性
可靠性体系的经济特性重点着眼于实施较为可靠的运作流程中要求支出的物质与最后的可靠特性之间的联系, 与最初的物质投注相比有着等同的经济存在价值, 因此, 上述比例力求最小化。并且, 在现实中的石油测井器械运用不多, 生产数额不大, 因此, 力求的比例在现实中不容易拿捏好;换句话说, 石油测井器械的这一性能在经济性的领域几乎不具备优势。
二、石油测井仪器稳定性评价方法
1. 常规方法介绍与局限性分析
研发和对石油测井器械进行生产时, 以达到对器械的稳定性实施评定的目的, 通常会实施下面的考证:电源拉偏和温度较高的稳定性以及长效性的稳定性。在时、空上, 以上的考证彼此之间独立运作。但是事实上, 以上的考证是将石油测井器械所具备的运用特性实施非动态的分割, 尽管有利于考证的实现, 不过并未对石油测井器械的根本运用特点实施精准的模仿。在现实中运作时, 器械会在众多应力的施加下运作, 通常的方式无法显现上述形式, 因此其稳定特征无法得以较好的影射。
2. 稳定性评价新方法分析
笔者汇总了相对稳定性的测评方案, 以达到对评定方式改进的目的, 详细内容见下文:
(1) 令在较高温度下进行考证的温度的最高点的恒定时间延长, 同时将整个过程中的温度测试的时间上的周期增长。因循勘测流程, 通常, 要对井段实施两次测评, 来证实重复的特点。这个环节, 器械所面对的温度相应会有变化, 不过均低于温度的最高值, 因此, 发挥温度的最高值实施这个环节中器械承受温度压力的操作实验比较稳妥。通过比较完备的考究, 能够将3h作为这一最高温度的恒定温度的时间数额;器械测井通常低于8h, 因此将8h定为这一考证中的时间周期具有典型性。
(2) 各个流程要进行电源拉偏测试、振动以及冲击测试。因循现实, 整个测井流程包含1h的温度升高阶段和常温阶段、3h的温度最高值后的温度恒定阶段和温度降低阶段, 在上述各流程中都要进行电源拉偏测试;具体实施测井的时候, 器械会遭受振动和冲击, 这种作用的大小与器械下井和上提的速度有千丝万缕的关系, 测试的时候, 假如器械保证非动态, 那么就无法显现上述情态, 因此各个流程均要施加振动及冲击测试。
3. 石油测井仪器稳定性评价分析
(1) 器械的稳定特征探究。上述论断对这一稳定特征的崭新方案进行了表述, 不过这种方式一定有专门化的测试器械施以保障。假如没有相应的前提, 能够选取按照一定步骤实施的方案, 第一, 实施电源拉偏双应力的测试和长效稳定特征的测试, 之后实施电源拉偏三应力的测试, 高温以及长效稳定性的测试, 唯有具备相应前提, 才可以实施四应力、长效稳定性、高温和振动测试。
(2) 双应力测试方式探究。将主要脉络定位长效稳定特性的测试, 实施电源拉偏双应力的测试和长效性的测试, 将1h作为试验的间隔时间, 每一次都要在电源拉偏的形式下对器械传导数的计数率实施测定。要在各异的供电电压下实施三个计算数额的测定, 各次进行测定的时间都是100S, 同时与登记的格式相吻合。并且还要测算出比较科学的误差的最高值, 运用图形处置的形式对双应力测试的数值进行科学的处置。
4. 平均稳定工作时间的确定
以上较为稳定的评定新方案将较高温度和长效稳定特征、电源拉偏以及器械承受振动的运作稳定性, 因此石油测井器械能够影射其稳定特点。对于科学界定的稳定运作的MWTURE这个时间概念, 可以因循稳定特性的新方式实施界定, 进而显现器械的稳定特点。在现实外在条件的制约下, 循环的频率不宜多, 2到3次均可。
结语
在策划稳定的石油测井器械时需要因循稳妥的指标, 文章针对其稳定特征的评定方式实施了探究, 同时探究了其稳定特征的评定新方式, 真正的模拟了石油测井器械的运作特点, 因此MWTURE可以最大限度的发挥其实效性。
参考文献
[1]王耀东.浅谈石油仪器可靠性设计[J].石油仪器, 1990 (3) .
[2]朱安达, 田丰永.电子仪骨架的抗振设计方法研究[J].测井技术, 2006, 20 (5) .
[3]任晓荣, 师义民, 彭琥.石油测井仪器可靠性指标探讨[J].电子产品可靠性与环境试验, 2002 (5) .
可靠性综合评价 第8篇
在煤矿开采的过程中, 地下矿井的空间结构十分狭窄和封闭, 其中的瓦斯等易燃易爆和采掘衔接不当是造成煤矿重大事故的两大“元凶”, 而追究其根本原因, 往往是电力系统发生故障起因之一, 另外电力系统漏电会造成工作人员触电死亡的事故也常有发生。就我国而言, 每年因为供电问题导致的煤矿恶性事故就多达数十起, 而事故的发生一般会出现大量的人员伤亡, 事故的处理以及事故对生产的阻滞又带来巨大的经济损失。因此, 国家和企业越来越重视煤矿供电系统的安全可靠性, 一方面开始选用更加高效稳定的供电设备, 一方面不断的完善煤矿供电安全制度, 虽然近几年煤矿安全事故频发的局面有所改善, 但是目前煤矿供电系统中仍然存在一些安全隐患, 必须得到重视和解决。
1 煤矿供电系统常见的安全隐患
1.1 主变压器往往是在超负荷的状态下运行
主变压器在设计和安装时是考虑了其容量的, 但是由于煤矿开采效率的提高, 各种大功率的开采设备不断地添加和使用, 使得容量超出设计水平, 加之考虑到成本问题, 许多企业没有适时地改进供电系统, 这就使得主变压器长期在过负荷的状态下运行, 过负荷运行造成变压器老化加速、供电效率降低, 甚至会引发自燃和火灾, 给企业带来严重后果。
1.2 电源的供给布局和设置不合理
根据国家相关规章制度的规定, 矿井应当建立两条独立的回路电源线, 以确保其中一条发生故障时另一条可以马上提供矿井内所有设备的电能。但是在实际的设置过程中, 一些小型煤矿企业为了节约成本, 将两条电源线连接在同一电源上, 这样往往会导致两条线路同时断电, 而多数煤矿虽然没有使用同一电源, 但是另一回路还达不到要求。矿井内的设施完全不能运转, 特别是矿井内的通风和排水设备一旦停止工作, 就会造成特大事故。
1.3 谐波对电网造成污染
矿井之中运作的设备很多都是大型电机设备, 比如主井提升系统, 由于其功率很大, 再加上地下开采复杂的环境影响, 这些设备产生的谐波分量会对电网造成污染, 使得供电的电压不稳定, 继而使得设备出现误动和拒动现象。目前在许多矿井, 变频技术已广泛应用于地面提升系统及综采工作面设备启动, 不仅减少谐波分量, 而且大大降低了矿井电能输出, 间接增加了企业效益。
1.4 工作人员的违章操作
在实际的操作过程中, 由于工作人员安全意识的淡薄和专业技能不过关, 再加上缺乏规范的操作制度和严格的问责制度, 一些违反正规操作的习惯长期存在。这样很容易出现工作人员的触电事故, 更严重的会引起设备产生火花, 引燃井下可燃气体, 发生爆炸事故。
1.5 设备陈旧, 更新不及时
随着开采量的加大和工作效率的提高, 煤矿开采对于电力设备的要求也在不断提高, 目前的供电系统要求达到数字化和自动化水平, 比如嵌入式计算机的运用。但是由于部分企业缺乏安全意识, 不重视设备的更新, 使得很多工作效率低下, 存在安全隐患的设备还在运行, 直接影响了矿井供电系统的安全可靠性。
安全检测系统没有达到自动化的要求或是不能很好的发挥作用。由于技术水平和资金投入的限制, 目前很多煤矿开采企业没有建立完整和自动化的实时安全监测及监控系统, 致使井下供电系统的综合运行工况数据信息不能实时反馈回地面, 导致地面相关电力调度管理人员无法技术掌握井下供电系统运行情况, 对可能发生的安全隐患和故障无法及时作出有针对性的操作和补救决策, 引起事故进一步扩大, 造成巨大的人身财产损失。另一方面在大型煤矿, 变电所设备已经安装监控设备:包括风电闭锁、瓦斯电闭锁, 远程遥控, 但由于煤矿井下环境潮湿, 对监控线路的影响, 无法做到实时监测、遥控的目的。
2 提高煤矿供电安全可靠性的主要措施
2.1 构建完善合理的井下供电结构
要使煤矿供电系统更加地安全可靠并高效节能的运行, 必须要建立一套合理且可靠的供电电网结构。使用由地面变电所通过消弧线圈接地、双电源、分段运行方式向井下中央变电所供电, 由中央变电所向各采区变电所配出是辐射式供电方式;要及时的优化内部线路结构, 减少不必要的环节和线路, 缩小主变压器的负荷压力, 使整个供电系统稳定有效的运行。另外还要对供电设施进行保护包括过电流保护、低电压保护、断路器失灵保护等。
2.2 引进新型的消除谐波设备和无功补偿装置
在设备件的有功容量和无功容量间进行自动调节, 不但能为矿井内的各个设备提供功率因数和供电质量都十分良好的能源动力, 更重要的是能有效地抑制矿井下供电系统中各个设备运行是所产生的谐波分量, 避免供电网络受到谐波的污染。可以使用静止无功发生器 (SVG) 这一先进技术, SVG通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换, 相当于是一个可变的无功电流源, 能极快地进行响应。
2.3 优化和升级电力监控和保护系统
首先是要在煤矿中配置先进且完善的实时在线的安全检测系统, 对供电设备的性能和安全稳定性进行全方位的监测;其次要运用选择性断电和分级闭锁等先进技术, 这些先进的技术能够有效地实现风险检测和防范的智能化, 将触发危险事故的可能性降到最低。合理可靠的供配电结构是煤矿井下开采安全可靠、节能经济用电的重要基础保证。
2.4 建立严格规范的操作制度, 提高工作人员的安全意识
许多大型煤矿事故在经过调查之后会发现事故发生的原因往往是微小细节上的失误, 而这些失误大多是由工作人员操作不当引起的。因此, 工作人员在井下的操作规范必须被重视, 国家要出台专门针对员工的法律法规对其行为进行约束, 企业内部也应当制定严格的制度, 并积极落实。另外, 要建立针对员工操作的监督系统, 对失误性的操作要及时更正, 并对相关人员进行责任追究。最后, 要经常性的对工作人员进行技术培训和安全意识教育。
2.5 增加企业在供电安全可靠性的投入, 及时淘汰设备, 增加先进设施建设的投入
企业在生产过程中不应当只看重眼前的收益, 而要把目光放在矿区长期稳定发展和安全上。加大对于煤矿供电系统设备的更新和维护费用的投入, 对于不合格或者老化的设备要及时地更换。另外要在每个季度的的预算中成立专项的供电安全资金以保证各项安全设施的建设。发现井下防爆电气设备的防爆性能遭受破坏, 必须及时进行更换和处理, 严禁继续使用。
3 结束语
煤矿的供电系统是在极为复杂和恶劣的环境中运行的, 其安全可靠性的提高也是一项系统和全面的工程, 它不仅需要投入大量的人力物力和财力, 更关键的是要培养工作人员的安全意识和运用更加科学有效的管理方法。做好了煤矿供电系统的安全工作, 就能为整个矿井的安全增添一份保障, 就能避免井下工作人员的生命安全和矿区的财产安全, 进而使煤矿开采更加地稳定和高效。
摘要:煤炭资源的开采大多是在井下进行的 (露天煤矿除外) , 由于煤层结构十分松散加之作业空间狭小, 使得矿井里的环境十分恶劣, 一旦发生事故, 往往会照成极大的人员伤亡和财产损失, 所以煤矿安全一直被放在煤矿开采的首要位置。煤矿供电是整个煤矿开采过程的重要环节, 它为煤矿的有效运作提供了能源和动力, 如果其安全可靠性得不到保证, 必定会对整个煤矿矿井带来安全隐患, 甚至产生严重后果, 所以, 供电安全是整个矿井安全的前提和保障。文章就目前煤矿供电系统中容易出现安全隐患的地方进行了阐述, 并由此提出了提高煤矿供电安全可靠性的综合措施。
关键词:煤矿开采,矿井安全,煤矿供电系统,安全可靠性保障
参考文献
[1]包小桃, 夏葵.分析提高煤矿供电安全可靠性综合措施研究[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2012, 10:119-120.
[2]梁德平.整合煤矿供电安全可靠性对煤矿生产的影响[J].技术与市场, 2013, 05:197-198.
可靠性综合评价 第9篇
随着社会的进步和科学技术的发展, 人们的消费观念正在悄悄变化, 人们也越来越关注物流系统的可靠性。现实生活中存在的物流﹑运输﹑通信系统为了提供更好的﹑更可靠的服务, 它们通常都要对它们系统的设计﹑计划﹑管理进行绩效评价分析。1962年Ford和Fulkerson引入了网络流量对系统进行分析。运输可靠性被定义为满足一定流量需求的货物成功从出发地运输到目的地的概率, 并且这个概率跟每条线路上的流量需求﹑运输能力﹑花费时间紧密联系。
特别地, 除了运输能力及运行的可靠性, 每条线路还应考虑所能承受的花费成本。最小成本最大流表示的意思是从出发地到目的地运输最大流量货物所花费的成本最小。在流量网络中确定最小成本最大流问题是网络流量的最基本问题。1972年Edmonds 和Karp首次使用capacity scaling算法解决了这类问题。而2010年Chia Jane Chin在capacity scaling算法的基础上提出了hybrid 算法来解决该类问题, 但是他们给出的解决方法都没有考虑时间因素。
本篇文章在分析物流系统的同时将运输成本﹑运输时间﹑运输可靠性整体进行考虑。换言之, 在满足运输成本小于预算$b, 运输时间小于T, 流量需求为d, 从出发地成功运输到目的地的绩效指标R$b, d, T进行评价。对于拥有多个状态线路的网络流量, 2005年Yeh和2006年Y.K等人提出方法解决寻求多状态的 ($b, d) 来计算评价指标R$b, d, T的问题。本文所研究的重点是在2010年Chia Jane Chin用hybrid算法计算物流系统评价指标R$b, d的基础上, 考虑每条线路的时间因素后计算整个物流系统的绩效评价指标R$b, d, T。
2 流量网络模型
G=[N, A]是一个流量网络, N是由m个节点构成的集合, 并且A是n条线路构成的集合。每条线路上有一些相关参数, pe是线路e可运行的可靠性, ue是线路e的流量能力, ce是线路e的单位花费成本, ge是线路e的花费时间。当线路e是可运行的, 货物通过线路e运输受到流量能力ue, 单位运输成本ce及运输时间undefined的限制。当线路e是不可运行的, 则没有货物通过线路e运输。在流量网络G=[N, A]上的每条线路上流量实函数f满足能力流量守恒, 每条线路上花费的时间为实函数g (e) 。从出发地s到目的地t, 流量f产生的总花费成本undefined, 产生的总花费时间undefined。对于特定的预算$b需求量d, 花费时间T, 绩效评价指标R$b, d, T被定义为在网络流量G=[N, A]上, 使得流量函数f, 花费时间T'满足以下约束条件c (f) $b, undefined及T'T时的概率。
产品P看做是系统中的一个事件, 可以用一些符号的乘积来表示。P对于由线路构成的集合A可以分解成三个互补相交的集合Ar (p) ﹑Au (p) ﹑As (P) , 若undefined, i是可靠的, j是不可靠的, 则i∈Ar (P) , j∈Au (P) , 在P中没有出现的线路属于As (P) , Ar (P) 的元素是可靠路线, Au (P) 的元素是不可靠路线, As (P) 对于P是随机路线的集合, 从而有A=Ar (p) ∪Au (P) ∪As (P) 。产品P的概率undefined, 两个产品P和Q是不交的当且仅当存在一条线路e满足:
e∈Ar (P) ∩Au (Q) 或e∈Au (P) ∩Ar (Q) 产品P不可靠所满足的条件是:在网络流量[N, A/Au (P) ]上找到流量f, 每条线路花费时间g (e) 同时使得c (f) $b, undefined及undefined成立。若产品P既不是可靠的, 也不是不可靠的, 则是随机产品.为了方便起见, 我们把可靠产品﹑不可靠产品﹑随机产品分别记为r-product﹑u-product、s-product, 一个 ($b, d, T) -pathA (P) 是As (P) 的子集, 这个集合中找到流量 f, 花费时间g (e) 在流量网络[N, Ar (P) ∪A (P) ]上, 满足undefined, 且undefined
任意一个s-productP至少存在一个非空的 ($b, d, T) -path. ($b, d, T) -pathA (P) 在分解产品P为不交的子产品时起到举足轻重的作用.
一个s-product P的 ($b, d, T) -path, 根据1982年Locks提出的内部循环方法可知, d1d2dnp的余集记为 (d1d2dnp) C可以用它的不交的子产品的和表示即:
因此, 每个s-product P可以分解为不交的子产品:
A (P) 是 ($b, d, T) path, Pd1d2dnp是可靠的, 而undefined, undefined, , 需要使用最小成本最大流最短时间的方法来进一步的确定是r-﹑u-还是s-product。
3 计算方法
3.1 产品分类
为了把产品P分为可靠不可靠随机.定义一个扩大的网络流量[N, A]+, 比[N, A]增加一个虚拟的节点t*和一条从t到t*的虚拟线路undefined, 它的节点和线路集合分别为N∪{t*}﹑undefined。线路undefined的可运行的可靠性是1, 流量能力是d, 花费成本是0, 花费时间也是0。
命题1 在流量网络[N, Ar (P) ]+和[N, A/Au (P) ]+上运用hybrid算法找出从s到t*的最小成本最大流f1和f2, 还有最短时间T'1和T'2, 则我们可以得到:
(1) 若c (f1) $b, |f1|=d且T'T, 则P是r-Product。
(2) 若c (f2) >$b或|f2|
证明:
(1) 对于Ar (P) 中的每条线路, f是流量网络[N, Ar (P) ]上从s到t的流量, 满足f (e) =f1 (e) , g是从s到t的每条线路上的花费时间, 则总的花费时间undefined, 因为undefined花费成本﹑花费时间都是0, 则得到c (f) =c (f1) , undefined。又由c (f1) $b, |f1|=d且T'T, 得到c (f) $b, T'T且undefined。
从而证明P是r-Product。
(2) f是流量网络[N, A/Au (P) ]上从s到t的流量, g是从s到t的每条线路上的花费时间, 则总的花费时间undefined。为了证明P是u-Product, 即说明c (f) $b, undefined且undefined同时不成立。
假设P是r-Product。h是在[N, A/Au (P) ]+上从s到t*的流量满足流量能力守恒, 即
h (e) f (e) , s是在[N, A/Au (P) ]+上从s到t*每条线路的花费时间, 满足s (e) g (e) 。又由undefined, 因此h=d, undefined。
根据undefined的流量能力是d, h是在[N, A/Au (P) ]+上从s到t*的最大流量, c (h) c (f) $b, T'TT'2, undefined是在[N, AAu (P) ]+上从s到t*的最短花费时间。
又由c (f2) >$b≥c (h) , 则c (f2) 不是最小成本;undefined, f2不是最大流量;T'1
与原命题矛盾, 则P是u-Product.
3.2 找 ($b, d, T) -path
命题2 对于任意的s-Product, 使f是在[N, A/Au (P) ]+从s到t*的最小成本最大流, 单条线路的花费时间是g, 则undefined是最短时间, 假定A (P) ={e|f (e) >0, g (e) >0, e∈As (P) }, 得到:
(1) A (P) 是非空的.
(2) A (P) 是 ($b, d, T) -path.
证明:
(1) 假定A (P) 是空集, 则f是[N, Ar (P) ]+上的最小成本最大流量, T'是最短时间。又由|f|=d, c (f) $b且T'T, 根据命题1得P是r-Product, 与原命题矛盾, 命题得证。
(2) f是[N, A/Au (P) ]+上从s到t*的最小成本最大流量, T'是最短时间, 且A (P) ={e|f (e) >0, g (e) >0, e∈As (P) }, 因此得到f是[N, Ar (P) ∪A (P) ]+上从s到t*的最小成本最大流量, T'是最短时间。且满足c (f) $b, |f|=d且T'T, 从而得A (P) 是 ($b, d, T) -path。
3.3 计算方法
假定物流系统中的所有产品都是s-Product, 首先把s-Product的全部元素放到存储S中, 且s-Product构成Ω, 利用命题1把P分成r-Product﹑u-Product以及s-Product.若P是 r-Product, 则R$b, d, T=Pr (P) +R$b, d, T。若P是u-Product, 则R$b, d, T=R$b, d, T.然而, P是s-Product, 则利用 ($b, d, T) -pathA (P) ={d1, d2, , dnp}根据定理2以及等式2, 把P分解成子产品undefined, undefined, , undefined, pd1d2dnp, 则R$b, d, T=R$b, d, T+Pr (Pd1d2dnp) 。下面给出求解整个物流系统绩效评价指标R$b, d, T的算法的具体过程:
该方法可以求解一些物流网络系统的可靠性。通过计算物流网络系统的可靠性来对整个物流系统做出绩效评价, 对不同的物流网络系统的绩效评价作对比后找出最佳的物流线路, 来最大限度地挖掘运输系统的可靠性, 保证整个物流网络的正常运行。
4 总结
至此我们找到求解考虑时间﹑成本﹑可靠性物流系统的绩效评价指标R$b, d, T的方法。本文的主要工作在于两个方面:一方面, 物流网络系统的绩效评价指标R$b, d, T把时间﹑成本﹑可靠性整体进行了考虑;另一方面, 在2010年Chia Jane Chin提出的hybrid算法的基础上增加时间因素以后给出求整个物流系统绩效评价指标R$b, d, T的算法。
在现实生活中存在的物流﹑运输﹑通信系统中考虑时间的意义是重大的, 特别是对冷链物流系统以及对时间因素敏感的物流系统意义不言而喻。
参考文献
[1]Ang, A.H.S, Tang, W.H., 1990.Probability Concepts in Engineering Planning and Design, Risk, and Reliability, Vol.Ⅱ.John Wiley & Sons, New York.
[2]Ford, L.R., Fulkerson, D.R., 1962.Flows in Networks.Princeton University Press, New Jersey.
[3]Edmonds, J., Karp, R.M., 1972.Theoretical improvements in algorithmic efficiency for network flow problems Journal of the ACM 19 (2) :248-264.
[4]Lin, Y.K., 2006.Evaluate the performance of a stochastic flow network with cost attribute in terms of minimal cuts.Reliability Engineering and System Safety91 (5) :539-545.
[5]Lin, Y.K., 2007.Performance evaluation for the logistics system incase that capacity weight varies from arcs and types of commodity.International Journal of Production Economic 107 (2) :572-580.
[6]Amy J.C.Trappey, Charles V.Trappey, Chang-Ru Wu, 2010.Genetic algorithm dynamic performance evaluation for FRID reverse logistics management.
[7]Lin, Y.K., 2006.Evaluate the performance evaluation for the logistics system in case that capacity weight varies from arcs and types of commodity.International Journal of Production Economic107 (2) :539580.
[8]Roorda, M.J.Cavalcante, R., McCabe, s., Kwan, H., 2010.A conceptual framework for agent-based modeling of logistics services.Transportation Research Part E 46 (1) :18-31.
[9]Yel.W.C., 2005.A new approach to evaluate reliability of multistate networks under the cost constraint.Omega 33 (3) :203-209.