本书提供了系统可靠性和可靠性最优化的详细介绍从元件可靠度提高和冗余排列的角度，论述了最大化系统可靠度的最新技术，展示了几个研究案例，并说明了最优化技术是如何应用于实际问题的.也特别注意寻找可靠性和费用之间平衡的最优化方法。
本书开始回顾了关键的背景材料，讨论了许多最优化模型，接着涉及了最优化工具， 如启发式方法、离散最优化、非线性规划、混合整数规划、最优指派和智能化启发式算法，也描述了这些工具的计算机实现.案例研究涵盖了工程应用的不同领域，包括微电子组装、软件开发及核反应堆维护。
本书有大量的数值例子， 还包含了超过180 道习题. 因此，本书适合作为可靠性工程和运筹学研究生水平的教材，对工程师也有参考价值。
本书第一作者郭位(WayKuo)是美国国家工程院院士，台湾"中央研究院"院士，中国工程院外籍院士，国际品质学院院士及国际电机电子工程学会、工业工程学会等的会士，现任香港城市大学校长， IEEE Trans. On Rel. 杂志主编。
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译者序
前言
图目录
表目录
第1章 系统可靠性简介 1
1.1 背景 1
1.2 问题的一般描述 1
1.3 系统的硬件，人的因素，软件及环境 2
1.3.1 硬件可靠性 2
1.3.2 人的因素 3
1.3.3 软件 3
1.3.4 物理和经济约束 4
1.4 系统有效度模型 5
1.4.1 系统有效度的指标 5
1.4.2 系统有效度中人的因素 7
1.4.3 任务有效度 8
1.5 基本系统结构与可靠度函数 9
1.5.1 串联结构 9
1.5.2 并联结构 10
1.5.3 串并联结构 11
1.5.4 并串联结构 11
1.5.5 层次型的串并联结构 13
1.5.6 n中取惫系统 14
1.5.7 复杂结构 14
1.5.8 单调关联系统 18
1.5.9 单元件系统的冷储备冗余 20
1.5.10 开关有缺陷的冗余系统 22
1.5.11 多凶失效模型 24
练习 26
第2章 可靠性最优化模型分析与分类 29
2.1 引言与符号 29
2.2 最优化模型 30
2.3 问题的简化 34
2.4 系统可靠性最优化分类 35
2.5 可靠性最优化的新发展 39
2.5.1 冗余分配的启发式算法 40
2.5.2 冗余分配的智能启发式算法 41
2.5.3 冗余分配的精确方法 46
2.5.4 冗余可靠性分配的启发式算法 47
2.5.5 可靠性系统中的多目标最优化 48
2.5.6 单调关联系统中可互换元件的最优指派 49
2.5.7 效用函数的最优化 52
2.6 应用 52
2.7 讨论 52
练习 54
第3章 用启发式方法进行冗余分配 55
3.1 引言 55
3.2 定义和例子 55
3.3 基于1阶邻域解的启发式方法 59
3.3.1 Misra和Sharma及Venkateswaran的方法 60
3.3.2 Gopal，Aggarwal币口Gupta的万法 62
3.3.3 Nakagawa-Nakashima的方法 64
3.3.4 NN方法针对复杂系统的一种扩展 66
3.3.5 史定华方法 67
3.4 其他启发式方法 70
3.4.1 Kohda-Inoue方法 70
3.4.2 Kim-Yum方法 70
3.4.3 Ushakov的启发式方法 73
3.4.4 Misra方法 74
3.5 讨论 75
练习 76
第4章 用动态规划进行冗余分配 78
4.1 引言 78
4.2 基本动态规划方法 80
4.3 使用拉格朗日乘子的动态规划方法 85
4.4 使用优势序列的动态规划方法 92
4.5 层次型串一并联系统的动态规划方法 98
4.6 讨论 101
练习 101
第5章 用离散最优化方法进行冗余分配 105
5.1 引言 105
5.2 0-1线性规划形式 107
5.3 分支定界方法 108
5.3.1 串联系统的冗余分配 109
5.3.2 复杂系统的冗余分配 114
5.4 部分枚举法 117
5.5 字母顺序法 119
5.6 讨论 123
练习 123
第6章 用非线性规划方法进行可靠性最优化 125
6.1 引言 125
6.2 拉格朗日方法 127
6.3 惩罚式方法 131
6.3.1 障碍法 131
6.3.2 惩罚法 134
6.3.3 混合惩罚函数法 135
6.3.4 带拉格朗日乘子的惩罚法 135
6.4 讨论 139
练习 140
笫7章 可靠性系统最优化的智能启发式算法 142
7.1 引言 142
7.2 遗传算法 142
7.2.1 用于系统可靠性优化的遗传算法 147
7.3 模拟退火方法 160
7.3.1 模拟退火用于可靠性优化 162
7.3.2 非平衡模拟退火算法 165
7.4 禁忌搜索法 167
7.4.1 禁忌搜索用于可靠性优化 169
7.5 讨论 173
练习 174
第8章 可靠性一冗余分配 176
8.1 引言 176
8.2 Tillman，Hwang及Kuo的方法 178
8.3 Gopal，Aggarwal及Gupta的方法 180
8.4 Kuo，Lin，Xu及Zhang的方法 182
8.5 Xu，Kuo及Lin的方法 183
8.6 替代约束方法 186
8.6.1 用DP法解替代问题 190
8.7 进化算法 192
8.7.1 用于可靠性冗余最优化的遗传算法 192
8.7.2 用于可靠性冗余最优化的进化算法 193
8.8 讨论 197
练习 197
第9章 可靠性系统中元件指派 200
9.1 引言 200
9.2 串并联系统中元件的最优指派 200
9.2.1 申并联系统中元件的最优指派 202
9.2.2 用于元件最优指派的启发式方法 208
9.2.3 两路径集的最优指派：双目标法 211
9.3 并串联系统中元件的最优指派 213
9.3.1 并一串联系统中元件的最优指派 214
9.3.2 两个割集的最优指派：双目标法 219
9.4 单调关联系统的元件指派 223
9.4.1 通过成对互换元件的最优指派 223
9.4.2 Malon的贪婪算法 225
9.4.3 Lin和Kuo的贪婪算法 225
9.4.4 不变最优指派 228
9.5讨论 230
练习 231
第10章 多目标可靠性系统 233
10.1 引言 233
10.2 多目标决策的分类 235
10.3 多目标决策的解 236
10.4 多目标的可靠性问题 238
10.5 有多目标的可靠性冗余分配 239
10.5.1 问题描述 239
10.5.2 多目标优化方法 242
10.6 模糊多目标优化 244
10.7 讨论 248
练习 249
第11章 系统可靠性最优化的其他方法 250
11.1 引言 250
11.2 效用函数的最优化 250
11.2.1 串联系统的Albert方法 251
11.2.2 单调关联系统的Dale和Winterbottom方法 252
11.3 讨论 254
练习 254
第12章 有限资源下老化测试的最优化 255
12.1 引言 255
12.2 问题的描述 256
12.2.1 目标函数和可靠性约束 257
12.2.2 老化测试资源 257
12.2.3 问题形式 258
12.3 最优化与决策树 258
12.4 应用于电子产品 261
12.4.1 假设 261
12.4.2 无约束最小化 261
12.4.3 系统可靠度 262
12.4.4 有约束最小化 262
12.5 讨论 264
练习 265
第13章 软件可靠性最优化设计的案例研究 267
13.1 引言 267
13.2 基本执行时间模型 267
13.3 资源使用 268
13.4 可靠性建模 269
13.4.1 双元件模璎 269
13.4.2 三元件模型 272
13.5 软件可靠性最优化问题的形式 273
13.5.1 一个纯软件系统 273
13.5.2 软硬件混合系统 274
13.6 讨论 276
练习 277
第14章 定期最优维修策略案例研究 279
14.1 引言 279
14.2 评价函数 280
14.3 严格筛选 281
14.4 字母顺序法 282
14.5 Waltz字母顺序法 283
14.6 SEMOPS:交互方法 285
14.7 结论 288
第15章 可靠性最优化的案例研究 289
15.1 任务有效性维修的案例研究 289
15.2 PWR泠却系统的案例研究 291
15.3 天然气管道设计的案例研究 296
练习 300
参考文献 301
附录1 动态规划概述 319
附录2 Hooke-Jeeves (H-J)算法 321
附录3 从Uk到Uk+l的多面体推导 323
附录4 礼中连续取庇系统 325
索引 328
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