大型复杂产品质量参数规划动态博弈框架与模型研究

摘要

大型复杂产品研制水平是国家综合实力的重要标志，我国越来越重视大型复杂产品的发展。质量安全可靠是民用飞机、运载火箭等大型复杂产品最基本和最核心的要求，质量与产品核心（性能）参数密切相关，研究面向质量的大型复杂产品质量参数规划有重要的现实意义。
　　首先揭示了大型复杂产品质量参数规划的实质是多参与主体协同选择和确定产品核心质量参数的过程，然后考虑产品统筹设计、零部件独立制造的事实，提出了以产品结构为基点、事件成功逻辑为支撑的符合整体性要求的大型复杂产品多层次质量参数规划PBS-STA-HoQ树状博弈框架，为设计者提供决策平台。接下来，基于PBS-STA-HoQ树状框架，本文主要构建了两大类大型复杂产品质量参数规划动态博弈模型。
　　基于PBS-STA-HoQ树状框架，构建了大型复杂产品连续型质量参数规划动态博弈模型。针对质量波动性和人们的质量期望要求，构建了大型复杂产品质量参数规划博弈模型；基于人们对产品或零部件设定的质量预期置信水平，设计了基于PBS-STA逻辑门的三种可靠度函数，构建了大型复杂产品质量参数规划博弈模型。分别设计了两种模型的求解流程和智能算法，证明了模型必然存在最优解的结论，揭示了最优解是大型复杂产品质量参数规划动态博弈的一个“子博弈完美纳什均衡”，验证了设计结果的可信性和稳定性。动态博弈模型为大型复杂产品质量参数规划决策者提供了一种在不确定环境下有效确定连续型设计变量值的新思路和新方法。
　　基于PBS-STA-HoQ树状框架，构建了大型复杂产品离散型质量参数规划动态博弈模型。针对大型复杂产品参数选择和灰靶模型核心思想均是在优化意义下的满意区域寻求一个相对最优的方案，构建了一类基于灰靶方法探求“中靶”区域内最优解的大型复杂产品参数规划博弈模型，该模型可用于确定参数选择“中靶”区域和最优参数水平组合。
　　以飞机最大起飞重量和翼载的设计为例，构建了飞机设计（部分）PBS-STA-HoQ树状框架，将两种大型复杂产品质量参数规划博弈模型分别运用到设计中，结果显示：可靠度参数优化设计结果明显优于基于质量波动期望的设计结果。

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缩略词

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究意义

1.3研究来源

1.4国内外研究现状分析

1.5主要研究内容与创新点

1.6本章小结

第二章 大型复杂产品质量参数规划内涵与流程分析

2.1大型复杂产品质量参数规划的内涵

2.2大型复杂产品质量参数规划多主体协同模式分析

2.3大型复杂产品质量参数规划流程分析

2.4本章小结

第三章 大型复杂产品质量参数规划PBS-STA-HoQ树状博弈框架设计

3.1 PBS与STA的特点和不足分析

3.2 PBS-STA设计

3.3 PBS-STA-HoQ设计

3.4 PBS-STA-HoQ树状博弈框架设计

3.6本章小结

第四章 大型复杂产品连续型质量参数规划动态博弈模型研究

4.1大型复杂产品连续型质量参数规划动态博弈结构分析

4.2考虑质量期望要求的大型复杂产品质量参数规划动态博弈模型

4.3考虑质量置信水平的大型复杂产品质量参数规划博弈模型

4.4本章小结

第五章 大型复杂产品离散型质量参数规划动态博弈模型研究

5.1大型复杂产品离散型质量参数规划动态博弈结构分析

5.2探求“中靶”区域内最优解的大型复杂产品质量参数规划博弈模型研究

5.4本章小结

第六章 大型复杂产品质量参数规划动态博弈模型的纳什均衡存在性讨论

6.1大型复杂产品质量参数规划各阶段策略的可信性验证

6.2大型复杂产品多层次质量参数规划模型解的子博弈完美纳什均衡存在性

6.3本章小结

第七章 案例研究—以飞机部分设计为例

7.1飞机部分设计的PBS-STA-HoQ树状框架构建

7.2应用案例一：考虑质量期望要求的大型复杂产品质量参数规划博弈模型应用

7.3应用案例2：考虑质量预期置信水平的大型复杂产品质量参数规划博弈模型应用

7.4本章小结

第八章 结论与展望

8.1主要研究结论

8.2研究展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文