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第３３卷第５期运筹与管理Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．５

２０２４年５月ＯＰＥＲＡＴＩＯＮＳＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴＳＣＩＥＮＣＥＭａｙ．２０２４

具有相依竞争失效的复杂系统可靠性分析

邢梦雪，李颜

（河北科技大学理学院，河北石家庄０５００１８）

摘要：在工程应用中，环境的多变通常会使系统在运行过程中经历多种冲击及失效模式。并且随着智能化的发

展，系统在受到冲击后具有自愈能力，因此，针对冲击会增加系统的退化量和退化率，且系统抵抗冲击的能力随着

退化也会下降的现象，提出了具有相依竞争失效过程的复杂系统可靠性分析方法。首先应用冲击和退化的相依竞

争失效理论，针对系统运行和自愈机制建立了新的退化模型，然后对无自愈和有自愈两种情况下的系统突发失效

和退化失效过程进行建模，同时也得到了无自愈情况下的可靠度解析表达式。由于有自愈模型的复杂性，无法给

出可靠度函数的解析解，但给出了ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟的算法从而得到系统可靠度的模拟解。最后以微机电系统为例

对提出的可靠性模型的正确性和有效性进行了验证，并进行了敏感性分析。

关键词：相依竞争失效过程；ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ；可靠性；随机过程；自愈机制

中图分类号：Ｏ２１３．２文章标识码：Ａ文章编号：１００７３２２１（２０２４）０５０１２６０６ｄｏｉ：１０．１２００５／ｏｒｍｓ．２０２４．０１５７

ＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆＣｏｍｐｌｅｘＳｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈＭｕｔｕａｌｌｙＤｅｐｅｎｄｅｎｔＣｏｍｐｅｔｉｎｇＦａｉｌｕｒｅｓ

ＸＩＮＧＭｅｎｇｘｕｅ，ＬＩＹａｎ

（ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００１８，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｓｙｓｔｅｍｓｉｎｏｐｅｒａｔｉｏｎｇｅｎｅｒａｌｌｙｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｍｕｌｔｉｐｌｅｓｈｏｃｋｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｓ

ａｎｄｍｕｔｕａｌｌｙｄｅｐｅｎｄｅｎｔｃｏｍｐｅｔｉｎｇｆａｉｌｕｒｅｐｒｏｃｅｓｓ（ＭＤＣＦＰ）ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ，ａｎｄｔｈｕｓ

ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒｔｈｅｍｕｔｕａｌｉｎｆｌｕｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎａｎｄｅｘｔｅｒｎａｌｓｈｏｃｋｓ．Ｏｎｏｎｅｈａｎｄ，ｓｈｏｃｋ

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