【摘要】利用模糊理論基礎(chǔ)及分析方法，綜合考慮民機研制中模糊和不確定因素對可靠性分配結(jié)果的影響，從評價集設(shè)置、因素權(quán)重值賦值等方面，建立了模糊可靠性分配的數(shù)學(xué)模型，提出一種模糊評判矩陣方法來確定影響民機可靠性因素的權(quán)重。論文關(guān)鍵詞：模糊評判,可靠性分配,飛機研制隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展以及各種新型復(fù)雜系統(tǒng)的建立，經(jīng)典可靠性的傳統(tǒng)研究方法與系統(tǒng)復(fù)雜化的矛盾日益突出。模糊理論與技術(shù)能夠較好地描述與仿效人的思維方式，總結(jié)和反映人的體會與經(jīng)驗，對復(fù)雜事物和系統(tǒng)可以進行模糊度量、模糊識別、模糊推理、模糊控制與模糊決策。可靠性在民用飛機的設(shè)計、制造、使用和維護中占有重要地位，是民機設(shè)計的重要質(zhì)量特性之一，影響飛機的安全使用和經(jīng)濟性。在飛機可靠性分析工作中，包括可靠性參數(shù)定義和指標、可靠性預(yù)計與分配、可靠性設(shè)計、可靠性評估等都存在著許許多多模糊不確定和小樣本的信息，經(jīng)典的可靠性理論并不是非常適用，但也有部分在可靠性預(yù)計與分配方法中運用到評分、權(quán)重、影響因素等模糊理論方法。本文綜合運用模糊理論并充分考慮民機研制過程中可靠性工作的特點，提出一種基于模糊評判模型的民機可靠性分配方法，為民用飛機可靠性的最優(yōu)分配提供科學(xué)依據(jù)。1 民機模糊可靠性1.1 可靠性概念的模糊性傳統(tǒng)的可靠性觀念建立在二值邏輯基礎(chǔ)之上，它反映了人類的精確思維方式。但是，人類除了可以進行精確思維之外，還可以進行模糊思維。而后者在人類的思維活動中占主導(dǎo)地位。表現(xiàn)在飛機可靠性方面，人們除了關(guān)心“飛機的可靠性（指標）是多少？”（用精確數(shù)字回答）之外，更習(xí)慣于這樣一些提問： “飛機的可靠性高不高？飛機的安全性好不好？飛機可靠性很高的可能性有多大？”可靠性設(shè)計的目的是使設(shè)計產(chǎn)品性能好、效率高、成本低、壽命長、安全可靠、使用維護方便、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)等。這里的“好一壞”、“高一低”、“長一短”、“危險一安全”、“方便一麻煩”、“平穩(wěn)一不平穩(wěn)”等都是模糊概念。1.2 故障狀態(tài)的模糊性在經(jīng)典可靠性理論中，對系統(tǒng)狀態(tài)作有二值狀態(tài)假設(shè)，即系統(tǒng)只有兩種狀態(tài)，要么完全正常，要么完全故障（失效）。從而系統(tǒng)性能指標的取值范圍被劃分為截然不同的兩部分，一部分標志系統(tǒng)完好，另一部分標志系統(tǒng)故障，然后根據(jù)系統(tǒng)的實際可靠性指標值落入哪一部分判斷系統(tǒng)故障與否。顯然這種劃分在許多情況下嚴重脫離工程實際。實踐表明，在飛機系統(tǒng)工程中，由于耗損所引起性能下降最終導(dǎo)致故障的現(xiàn)象是極為普遍的，例如，航空發(fā)動機葉片因微裂紋的擴展而斷裂進入失效狀態(tài)。在進入失效狀態(tài)之前，葉片經(jīng)歷了一個完好到失效的過渡過程，即從完好到出現(xiàn)裂紋，從裂紋擴展到完全斷裂，存在一發(fā)展過程，在這個過程中，葉片既不是完好，又不是完全斷裂，其狀態(tài)是模糊的。又如，飛機液壓系統(tǒng)因漏油而進入故障失效狀態(tài)。在此之前，液壓系統(tǒng)就經(jīng)歷了一個從完好到故障的過渡狀態(tài)。即開始滲漏，到滲漏增大，直到滲漏超限而被判為故障狀態(tài)。像這樣的從完好到故障的現(xiàn)象，代寫論文對立的兩極是通過一系列的中介狀態(tài)相互聯(lián)系、相互滲透、相互轉(zhuǎn)化的，中介過程呈現(xiàn)出“亦此亦彼”的模糊狀態(tài)[1]。飛機自身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜、飛行環(huán)境的惡劣、飛行循環(huán)次數(shù)多都會造成飛機結(jié)構(gòu)和設(shè)備疲勞、磨損和蠕變，如電氣設(shè)備絕緣的老化，電子設(shè)備的參數(shù)漂移，液壓系統(tǒng)的油污染等。此時存在著模糊故障狀態(tài)，而離散有限狀態(tài)假設(shè)是不成立的，應(yīng)該以模糊狀態(tài)假設(shè)替代之。所謂模糊狀態(tài)假設(shè)是指故障判據(jù)是模糊的，即在任一時刻，系統(tǒng)在某種程度上處于模糊正常狀態(tài)，又在某種程度上處于模糊故障狀態(tài)。1.3 可靠性數(shù)據(jù)的模糊性經(jīng)典可靠性理論應(yīng)用概率方法是建立在大樣本存在的前提上的。而飛機系統(tǒng)復(fù)雜，集成度高，不可能通過大量的試驗來獲取可靠性數(shù)據(jù)，而且使用中的可靠性數(shù)據(jù)也相對較少，收集到的數(shù)據(jù)本身具有模糊性。在常見的飛機可靠性分析方法中，例如評分分配法、評分預(yù)計法、小樣本可靠性分析法、無故障可靠性分析法等都用到一個重要的數(shù)據(jù)源就是專家經(jīng)驗，經(jīng)驗是以模糊不確定的方式出現(xiàn)；相似產(chǎn)品法、應(yīng)力分析法、故障率預(yù)計法、統(tǒng)計回歸法等引入了修正系數(shù)，但因航空產(chǎn)品的復(fù)雜性，修正系數(shù)較難精確確定（這往往是模糊決策的問題）。雖然上述方法多多少少引入了模糊概念，但所運用的數(shù)學(xué)工具是精確數(shù)學(xué)，無法充分運用模糊信息，所以有較多的應(yīng)用限制。1.4 可靠性影響因素模糊性可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。“規(guī)定條件”包括使用時的環(huán)境條件和工作條件，如溫度、濕度、振動、沖擊、輻射等環(huán)境條件，使用時的應(yīng)力條件，維護方法，存儲時的儲存條件，使用維修時對操作維修人員的技術(shù)等級要求等。這些條件沒法用一個精確的數(shù)字來概括，通常是設(shè)定一個大概的取值范圍來反映條件的好壞。更有甚者，只用使用環(huán)境“好”、“差”；維修力量“強”、“弱”等模糊評價。比如，在民機簽派可靠性研究中，對其影響因素進行分析時，包括：固有可靠性、可靠性方案、維修力量及方案、機場基礎(chǔ)設(shè)施、備件支援力量、航空公司運營管理水平等因素。上述大部分因素與人有關(guān)，人的思維更偏向于模糊性，因素自身內(nèi)部又有很多復(fù)雜的縱橫交錯，再加上許多因素加在一起，更加造成了簽派可靠性的模糊性。1.5 可靠性分析假設(shè)的模糊性在經(jīng)典的可靠性分析理論中，為了簡化計算方便，常常會有假設(shè)前提。1）在可靠性試驗中，總假設(shè)試驗條件與實際工作所處的自然條件一樣，然而試驗手段受客觀條件的限制而造成測試結(jié)果的不完全正確所產(chǎn)生的不確定性；2）在可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析時，常得到定數(shù)截尾、定時截尾、不完全數(shù)據(jù)等，這樣用有限的試驗樣本代替無限樣本所產(chǎn)的可靠性數(shù)據(jù)不確定性；3）在可靠性建模時，會對模型進行簡化，假設(shè)單元屬于某種可靠性連接模型，由此也會產(chǎn)生模型信息的不確定性；
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