基于GA和PNET的一种可靠度计算新方法

式 中 ， （ ）为 随 机 变 量 的 Ｃ Ｆ； （ ）为 标 准 ・ Ｄ ・ 正态分布的 Ｃ 。 ＤＦ
对于任意分布变量 ， 已知其累积概率分布 函 设
数为 Ｆ （ ）， 其 随机 数 可 由下 式得 到 ： 则
＝
Ｆ７ （ ｒ），
（） ３
式 中 ，ｒ 为 ［ ， ］ ， ０ １ 区间 内 的均 匀 随机 数 。
个字符 串对应一个染色体 。遗传算法大多采用二进 ］
（） １ 目标 函数 ： ＝ｍｉ（ ２ Nhomakorabeaｎ ∑“
制 的 ０ １字 符 编 码 。对 于 兼 有 多 种 性 质 的问 题 ， ／ 可 以将 描 述 各 种性 质 的 字 符 串组 合 在 一 起 ， 一 长 字 用 符 串表 达一 个 个体 ， 代 表 寻 优 问题 的一 个 解 。 它
可靠度 的求 解问题 。 关键 词 体 系可靠度 遗 传算 法 概 率 网络 估算技 术 复杂工程
Ａ ＧＡ ｎｄ ＰＮ ＥＴ ｓ ｄ Ｎ ｅ Ａｌ ｏ ｉｈｍ ｒ Ｓ ｌ ｎ ｓｅ ｌａ ｌｔ ａ Ｂａ ｅ ｗ ｇ ｒ ｔ Ｆｏ ｏ ｖｉ ｇ Ｓｙ ｔ ｍ Ｒｅ ｉ ｂｉｉｙ
ｍ ｅ ｈ ｄ ｃ ｎ ｕ ｎ ｔ ｎ ｙ ｔ ｅ ｍｅ ｉ ｆ ｏ ａ ｉ ｔ ｔ ｒ ｓ ｉ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｔ ｏ ａ ｏ ｌ ｈ ｒ ｓｏ ｂ ｂ ｌ ｙ Ｎｅ ｗｏ ｋ Ｅ ｔ ｏ ｔ Ｐｒ ｉ ｍａ ｅ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ．ｂ ｔａｓ ｈ ｌ ｂ ｌｓ ａ ｃ ｉｇ ａ ｉ ｔ ｆ ｕ ｌ ｔ ｅ ｇｏ ａ ｅ ｒ ｈ ｎ ｂ ｌ ｙ ｏ ｏ ｉ
经过变量代换 ， （ ） 式 １表示的有约束优化模型可
转 化 为 如下 的无 约束 优 化模 型 ：
＝ ｍｉｆ Ｅ ， ２ … ， ）， ｎ （ ｌｒ ， ｒ （） ４
式 中 ， 为 ［ ， ］ 间 内 的 均 匀 随 机 数 ，ｍ 由具 体 ｒ ０１区 问题 确定 。 １１ 遗 传算 法 的 基本 原 理 ． 遗 传算 法 的 基本 步 骤 如下 ：
维普资讯
Ｓ ｒｅ ． １ ｅ ｉｓ Ｎｏ ３ ４ Ａｕ ｕ ｔ ２ ０ ｇ ｓ ０ ２
金
醇
Ｍ盯 ＡＬ Ｍ Ｉ ＮＥ
总 第 ３ ４期 １ ２ ０ 年 第 ８期 ０２
基 于 ＧＡ 和 Ｐ Ｔ 的 一种 可 靠 度计 算新 方 法 ＮＥ
邵光信 亚海斌 朱绳武
（ 鞍 山矿 山 研 究 院 ） 马
摘
要
基于遗 传算法 （ Ａ） Ｇ 和概 率网络估 算技术 （ ＮＥ ， 出了一种用 于求 解复 杂 系统结构 可 靠度 的新型 Ｐ Ｔ）提
算 法。该法 既能利用 Ｐ Ｅ 的优 点 ， 能利用遗传 算法 的全局搜 索 能力 ， ＮＴ 又 因而 可广泛 地 应用 众 多复 杂工 程 的体 系
遗 传 算 法 （ ｅｅｉＡｌｏｉ ｍ） 一 种 随 机 优 化 Ｇ ｎｔ ｇｒ ｈ 是 ｃ ｔ 搜 索方 法 ， 采 用 简 单 的 编 码 技 术 来 表 示 各 种 复 杂 它 的参数 ， 并通 过 对 一 组 编 码 进 行 简 单 的 遗 传 操 作 和 优 胜 劣 汰 的 自然选 择 来指 导 搜 索方 向 。由于 遗 传算 法 采用 种 群 的方 式 组 织 寻 优 ， 这使 得 它 可 以 同时 搜 索 解 空 间的 多个 区域 。其 主 要 特点 是 直接 对 结构 对 象 进 行操 作 ， 存 在求 导 和 函数连 续 性 的 限定 ； 有 不 具 内在 的隐 并行 性 和 更 好 的 全 局 寻 优 能 力 ； 用 随 机 采 化 的寻 优方 法 ， 自动获 取 和指 导 优化 的搜 索 空 间 ， 能 自适 应地 调 整搜 索 方 向 ， 不需 要 确定 的规则 。 本文 将 Ｇ 与 Ｐ Ｔ相 结 合 ， 于 可 靠 指 标 的 Ａ ＮＥ 基 几 何 涵义 ， 同求解 复 杂 工程 的 体 系可 靠 度 问题 ， 协 可
Ｓ ａ ａ ｇ ｉ ＹａＨａｂｎ Ｚ ｕ Ｓ ｅ ｇ ｈ ｏＧｕ ｎ ｘｎ ｉｉ ｈ ｈ ｎ ｗｕ （ ａ ｓａ ｎｔ ｕｅ Ｍ ｉｉ ｅ ａｃ Ｍａ ｎｈ ｎＩｓ ｔｔ ｉ ｎｎ Ｒ ｓ ｒ ｇ ｅ ｈ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｓ ｒ ｃ ＧＡ ｎ ＮＥＴ ａ ｅ ｅ ａｇ ｒ ｈ ｆ ｒ ． ｌ ｉ ｇ ｓ ｓ ｅ ｒ ｌ ｂ ｌ ｉ ｆ ｃ ｍ ｐｅ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ． Ｔｈ ｓ ａｄＰ ｂ ｓ ｄ ｎ ｗ ｌｏ ｉ ｍ ｏ ｓ ｖ ｎ ｙ ｔｍ ｅｉ ｉ ｔ ｓ ｏ ｏ ｌｘ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｓ ｔ ｏ ａ ｉｅ ｎ ｉ
ｇ ｎ ｔｃａｇ ｒｔ ｍ ；ｓ ｔｃ ｎ ｂ ｄ ｌ ｐ ｌ ｄ ｔ ｌ ｅ ｔ ｅ ｓ ｓ ｅ ｒｌ ｂ ｌ ｉｓ ｏ ｈ ｏ ｌｘ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉｇ ． ｅ ｅｉ ｌ ｏ ｉｈ ｏ ｉ ａ ｅ ｗｉ ｅｙ ａ ｐ ｉ ｏ ｓ ｖ ｈ ｙ ｔｍ ｅｉ ｉ ｔ ｆｔ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｓ ｅ ｏ ａ ｉｅ Ｋｅ ｗｏ ｄ Ｓ ｓ ｅ ｒ ｌ ｂｌ ｙ Ｐ ｙ ｒｓ ｙ ｔ ｍ ｅｉ ｉ ｔ ， ＮＥ ， ａ ｉ Ｔ ＧＡ， ｍｐ ｅ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ Ｃｏ ｌｘ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｎ
（ ）基 因编 码 （ｏ ｉｇ 。 １ ｃｄｎ ）
大大地提高搜 索速度和降低计算量 。
１ 遗 传 算 法与 概 率 网络 估算 技 术 的基 本 原理 对 于 系统 可靠 指 标 的计 算 问题 ， 在 标 准 正 态 其 空 间计 算 的 数学 模 型 为
从 生物 学 角度 看 ， 码 相 当于 选 择遗 传 物质 ， 编 每