复杂化工系统的可靠性评估研究

摘要

化工工业作为国民经济的支柱产业,保证其安全平稳运行尤为重要.可靠性是评价化工系统运行状态的重要指标,针对复杂化工系统生产过程的多输入、多输出、非线性、数据高维等特点,当前的可靠性评价模型存在收敛慢、准确性差的问题.对此,本文从人、机、料、法、环(4M1E)角度,将影响系统可靠性的指标分为五个子系统,并用主成分分析法(PCA)对指标体系进行了必要的约简.为提高预测的准确性和收敛速度,构建了两步法模型,第一步用随机森林算法(RF)预测五个子系统的评价值,第二步用随机森林算法预测整个系统的可靠度,最终建立了两步法PCA-RF模型.此模型在实例中较两步法GRA-GA-BP-MCRC模型取得了良好的预测结果,平均相对误差从9.69％下降到6.60％,均方误差从0.131下降到0.068.