基于性能试验数据量化采信的系统可靠性评估方法及系统与流程

本发明涉及可靠性评估领域，特别是涉及一种基于性能试验数据量化采信的系统可靠性评估方法及系统。

背景技术：

1、可靠性是衡量舰船装备、复杂系统使用效能的重要技术属性，是作战试验数据准备和综合评估的重要内容，先进、科学的可靠性综合评估已成为舰船装备全寿命周期管理决策的重要依据。

2、在舰船装备进行状态鉴定试验前，需要进行性能验证试验和性能鉴定试验，其中性能鉴定试验由部队完成，试验中规定进行试验的样本数，并给出通过试验的最低指标。由于试验样本量小，试验成本高，这使得基于大样本理论等相关标准规范开展的可靠性评估工作存在诸多的困难，最终导致性能鉴定试验获得的试验数据不能导出充分的可靠性评估结果，使得舰船装备没有充分的依据通过性能鉴定试验。

3、试验数据采信的定义即在可靠性评估过程中，通过类比分析的形式对相同技术状态装备完成的相关试验科目和试验结论进行采纳，等效为性能鉴定试验中已完成了相应的工作。这种工作方式能够避免装备在短期内重复相同的环境试验科目，减少鉴定试验过程中使用的被试品数量，缩短鉴定试验周期并完成鉴定要求。

4、舰船装备在设计、制造、试验和使用等过程中，由研制部门进行了性能验证试验，服役部队进行了作战实验和在役考核试验，这些试验均产生了大量可靠性信息，此外，还有一些相关或相似装备的可靠性信息可以利用。这些数据从不同方面一定程度地反映了舰船装备的研制状态、质量特性，因此，对这些不同来源、不同精度的多源可靠性信息实施采信，利用采信的可靠性数据对舰船大型复杂系统进行可靠性评估，可以有效弥补试验数据不足的缺陷，提高统计决策的可信性，是实现装备可靠性评估的有效途径。

5、由于装备研制阶段、试验层级、数据来源和服役环境的多样性，导致装备全寿命周期的可靠性数据广泛存在多源分层异构等典型特征，增大了开展装备系统可靠性评估的难度。具体的表现为：

6、(1)装备系统试验子样通常有限，而其可靠性数据分布于性能试验、作战试验和在役考核等多个环节，同时分散在众多部门，各家记录的数据形式多种多样，致使目前大型系统的数据碎片化严重；

7、(2)虽然实际工程中通过建立fracas系统，有效地收集、记录、分析、处理和反馈研制过程中的可靠性信息，但是这些数据往往仅用来开展各个阶段的质量处理和归档，而未用于系统的可靠性评估。

8、因此，为了有效地利用装备试验数据，需要研究合适的数据处理、分析和量化采信技术，以便将这些多源异构数据源中的数据整合起来，并对其进行有效的集成，形成可供后续可靠性评估使用的数据集。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于性能试验数据量化采信的系统可靠性评估方法及系统，可将多源异构数据源中的试验数据整合起来，弥补试验数据不足的缺陷，提高统计决策的可信性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种基于性能试验数据量化采信的系统可靠性评估方法，包括：

4、收集多个待匹配舰船装备在研制阶段性能试验中产生的试验数据；

5、对多个待匹配舰船装备的试验数据进行聚类，并将聚类得到的所有簇中的实验数据作为特征数据；

6、利用id3算法生成用于匹配目标舰船装备与待匹配舰船装备的决策树；

7、根据每个待匹配舰船装备的特征数据和相似性判别准则，利用所述决策树，确定目标舰船装备的相似舰船装备；

8、根据相似舰船装备的特征数据，采用模糊综合评估法综合量化相似舰船装备的特征数据所属类别；

9、根据相似舰船装备的特征数据所属类别，确定相似舰船装备的特征数据对目标舰船装备是否可采信。

10、一种基于性能试验数据量化采信的系统可靠性评估系统，包括：

11、试验数据收集模块，用于收集多个待匹配舰船装备在研制阶段性能试验中产生的试验数据；

12、聚类模块，用于对多个待匹配舰船装备的试验数据进行聚类，并将聚类得到的所有簇中的实验数据作为特征数据；

13、决策树生成模块，用于利用id3算法生成用于匹配目标舰船装备与待匹配舰船装备的决策树；

14、相似判别模块，用于根据每个待匹配舰船装备的特征数据和相似性判别准则，利用所述决策树，确定目标舰船装备的相似舰船装备；

15、综合量化模块，用于根据相似舰船装备的特征数据，采用模糊综合评估法综合量化相似舰船装备的特征数据所属类别；

16、采信确定模块，用于根据相似舰船装备的特征数据所属类别，确定相似舰船装备的特征数据对目标舰船装备是否可采信。

17、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

18、本发明实施例的基于性能试验数据量化采信的系统可靠性评估方法及系统，首先对多个待匹配舰船装备的试验数据进行聚类，提取特征数据，然后基于特征数据和相似性判别准则确定目标舰船装备的相似舰船装备，最后采用模糊综合评估法综合量化相似舰船装备的特征数据对目标舰船装备是否可采信，若是可采信，那么相似舰船装备的后续试验数据可应用于目标舰船装备。本发明能够有效地利用装备试验数据，将多源异构数据源中的试验数据整合起来，弥补试验数据不足的缺陷，提高统计决策的可信性。

技术特征：

1.一种基于性能试验数据量化采信的系统可靠性评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于性能试验数据量化采信的系统可靠性评估方法，其特征在于，收集多个待匹配舰船装备在研制阶段性能试验中产生的试验数据，具体包括：

3.根据权利要求1所述的基于性能试验数据量化采信的系统可靠性评估方法，其特征在于，对多个待匹配舰船装备的试验数据进行聚类，并将聚类得到的所有簇中的实验数据作为特征数据，之后还包括：

4.根据权利要求3所述的基于性能试验数据量化采信的系统可靠性评估方法，其特征在于，根据每个待匹配舰船装备的特征数据和相似性判别准则，利用所述决策树，确定目标舰船装备的相似舰船装备，具体包括：

5.根据权利要求4所述的基于性能试验数据量化采信的系统可靠性评估方法，其特征在于，依据所述相似性判别准则对待匹配舰船装备的特征数据与目标舰船装备的特征数据进行相似性判别，具体包括：

6.根据权利要求1所述的基于性能试验数据量化采信的系统可靠性评估方法，其特征在于，相似舰船装备的特征数据所属类别包括：优、良、合格和不合格。

7.根据权利要求6所述的基于性能试验数据量化采信的系统可靠性评估方法，其特征在于，根据相似舰船装备的特征数据所属类别，确定相似舰船装备的特征数据对目标舰船装备是否可采信，具体包括：

8.一种基于性能试验数据量化采信的系统可靠性评估系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开一种基于性能试验数据量化采信的系统可靠性评估方法及系统，属于可靠性评估领域。该方法首先对多个待匹配舰船装备的试验数据进行聚类，提取特征数据，然后基于特征数据和相似性判别准则确定目标舰船装备的相似舰船装备，最后采用模糊综合评估法综合量化相似舰船装备的特征数据对目标舰船装备是否可采信，若是可采信，那么相似舰船装备的后续试验数据可应用于目标舰船装备。本发明能够有效地利用装备试验数据，将多源异构数据源中的试验数据整合起来，弥补试验数据不足的缺陷，提高统计决策的可信性。

技术研发人员：唐庆,薛殊飞,黄博晓,王传朋,张宇程,古彦飞
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司综合技术经济研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12