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第1章 绪论1

1.1 可靠性工作的意义1

1.2 可靠性工程的发展3

1.3 典型复杂系统可靠性建模与分析问题5

1.4 对复杂系统可靠性技术发展趋势的看法13

1.5 本书内容和结构安排17

参考文献19

第2章 复杂系统可靠性组合分析方法21

2.1 BDD的基本概念21

2.1.1 Shannon分解21

2.1.2 BDD的概念22

2.1.3 BDD构造方法25

2.2 非单调关联系统可靠性分析30

2.2.1 结构函数30

2.2.2 定性分析31

2.2.3 定量分析33

2.2.4 案例：卫星转速控制系统可靠性分析34

2.3 多状态系统可靠性分析37

2.3.1 多状态系统描述38

2.3.2 多状态系统的BDD构造40

2.3.3 案例：通信网阻塞概率分析43

2.4 多阶任务系统可靠性分析45

2.4.1 部件失效函数46

2.4.2 多阶段系统的BDD构造47

2.4.3 案例：卫星控制系统可靠性分析54

2.5 顺序相关失效系统可靠性分析59

2.5.1 SBDD的概念60

2.5.2 顺序事件60

2.5.3 系统级SBDD的构造61

2.5.4 基于SBDD的系统可靠性分析63

2.6 故障传播和波及效应分析70

2.6.1 故障传播问题描述71

2.6.2 基于BDD的组合分析方法71

2.6.3 案例：网络可靠度分析73

参考文献80

第3章 复杂动态系统可靠性建模与分析83

3.1 Petri网简介83

3.1.1 Petri网基本概念84

3.1.2 Petri网扩展86

3.1.3 基于网结构的冲突90

3.1.4 随机Petri网的行为93

3.1.5 基于Petri网的典型系统可靠性模型96

3.2 动态系统可靠性定性分析97

3.2.1 失效序列和失效簇98

3.2.2 动态系统的重要度100

3.2.3 扩展上下文网（ECN）描述103

3.2.4 基于ECN的定性分析107

3.3 马尔可夫系统可靠性定量分析113

3.3.1 随机报酬网（SRN）描述113

3.3.2 基于SRN标识过程的可靠性指标计算117

3.3.3 案例：一个高冗余故障容错多处理器系统125

3.4 可修随机劣化系统可靠性仿真分析130

3.4.1 含老化令牌的随机Petri网（SPNAT）描述130

3.4.2 基于SPNAT的部件维修建模133

3.4.3 基于SPNAT的系统维修建模137

参考文献143

第4章 不确定性系统可靠性建模与分析146

4.1 Bayes网络简介146

4.1.1 Bayes网络基本概念146

4.1.2 Bayes网络建模148

4.1.3 Bayes网络推理148

4.1.4 Bayes网络学习150

4.2 静态系统可靠性建模与分析151

4.2.1 故障树向Bayes网络转化151

4.2.2 多状态问题155

4.2.3 共因失效问题157

4.2.4 系统可靠性分析方法159

4.2.5 案例：PLC控制器可靠性分析161

4.3 动态系统可靠性建模与分析166

4.3.1 基于动态Bayes网络的建模方法166

4.3.2 基于离散时间Bayes网络的建模方法171

4.3.3 案例：HCAS可靠性分析177

4.4 运行可靠性分析182

4.4.1 运行可靠性分析的内容182

4.4.2 案例：动量轮运行可靠性分析184

参考文献199

第5章 高可靠度系统仿真技术201

5.1 直接抽样法202

5.1.1 成败型仿真203

5.1.2 任务型仿真204

5.1.3 可靠性指标估计205

5.1.4 抽样算法评价208

5.1.5 示例分析208

5.2 限制抽样法210

5.2.1 基本原理210

5.2.2 故障树仿真的限制抽样法211

5.2.3 算法性能分析215

5.3 序贯破坏法216

5.3.1 基本原理216

5.3.2 故障树仿真的序贯抽样方案217

5.3.3 序贯破坏过程的截断218

5.3.4 算法性能分析220

5.4 状态转移链法222

5.4.1 直接蒙特卡罗方法222

5.4.2 状态转移蒙特卡罗法223

5.4.3 状态转移蒙特卡罗法用于任务仿真225

5.4.4 状态转移链法性能分析226

5.5 重要性抽样法228

5.5.1 故障树仿真的重要性抽样法228

5.5.2 重要性抽样法用于任务仿真230

5.5.3 算法性能分析230

5.6 重要性抽样法的一般理论232

5.6.1 重要性抽样法原理232

5.6.2 样本有偏性234

5.7 高可靠度部件系统重要性抽样238

5.7.1 高可靠度系统CTMC模型238

5.7.2 稳态指标估计239

5.7.3 暂态指标估计243

5.8 高冗余系统重要性抽样244

5.8.1 大偏差原理（LDP）简介244

5.8.2 基于LDP的抽样分布构造245

5.8.3 典型系统的应用研究249

5.9 分裂法253

5.10 本章小节255

参考文献256

第6章 多模型集成的系统可靠性建模与分析259

6.1 多模型集成的系统可靠性建模方法260

6.1.1 多模型集成技术260

6.1.2 可靠性指标定义261

6.2 多模型集成的系统可靠性解析分析方法265

6.2.1 MDD和MD数据结构266

6.2.2 集成模型状态空间构造267

6.2.3 生成集总状态空间模型273

6.3 多模型集成的重要性抽样策略274

6.3.1 广义半马尔可夫过程（GSMP）简介274

6.3.2 基于GSMP的重要性抽样法277

6.3.3 重要性抽样方案设计279

6.4 多模型集成的系统可靠性仿真方法和软件281

6.4.1 MISER特点和功能281

6.4.2 MISER体系结构282

6.4.3 MISER建模框架283

6.4.4 MISER模型执行286

6.4.5 MISER操作简介287

6.5 案例：某能源组件可靠性建模与分析293

6.5.1 故障树模型293

6.5.2 多模型集成的维修决策模型294

6.5.3 集成模型仿真分析298

参考文献299