基于Markov方法的大规模多阶段任务系统可靠性建模与分析

项目名称： 基于Markov方法的大规模多阶段任务系统可靠性建模与分析

项目编号： No.71401172

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 管理科学

项目作者： 闫华

作者单位： 中国人民解放军后勤工程学院

项目金额： 20万元

中文摘要： 多阶段任务系统（phased-mission system, PMS）已成为目前国内外研究的热点。PMS经常被配置到关键应用中，特别是航天和军用装备领域，其任务可靠性分析对于发现系统薄弱环节、改进设计、合理分配各组成部分的可靠性指标等都具有重要作用。本课题主要针对大规模PMS，采用层次化建模和Markov过程相结合的方法，建立PMS任务可靠性的层次化模型，解决模型中的状态空间爆炸问题；研究模型预处理方法，利用稀疏矩阵压缩存储技术处理转移速率矩阵，解决大规模Markov模型的存储和运算效率问题；研究基于空间投影技术和并行计算的任务可靠性求解算法，通过空间投影将大规模矩阵问题投影至中小规模矩阵，并利用并行计算进一步提高求解效率。课题通过建立合理的简化模型、提出高效的模型预处理方法和模型求解算法，为大规模PMS任务可靠性的进一步研究与应用提供新思路和理论依据。

中文关键词： 多阶段任务系统；任务可靠性；连续时间Markov链；矩阵压缩存储；并行计算

英文摘要： Currently, research on phased-mission system (PMS) has become a hot spot. PMS has often been used in some key areas, such as aerospace and military equipment systems. The reliability analysis of PMS is very important for evaluating the weakness of cur

英文关键词： phased-mission system；mission reliability；continuous-time Markov chain；matrix compressed storage；parallel computing