摘要：GO法是一種以成功為導(dǎo)向的系統(tǒng)可靠性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的分析技術(shù)，可以估算出系統(tǒng)可靠性參數(shù)的平均值，包括系統(tǒng)故障率和系統(tǒng)維修率，對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的使用、維修時(shí)間等具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：GO法 操作符和信號(hào)流 系統(tǒng)可靠性

GO法是一種面向成功的系統(tǒng)可靠性分析方法，在分析多狀態(tài)、有時(shí)序及流程性系統(tǒng)時(shí)具有一定優(yōu)勢(shì)。它最初在20世紀(jì)60年代由美國(guó)Kaman科學(xué)公司提出，美國(guó)電力能源研究所又使GO法的功能進(jìn)一步得到完善，應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性分析。80年代，日本船舶研究所在GO法的基礎(chǔ)上又開(kāi)發(fā)了更適用于有序列任務(wù)和狀態(tài)多變的系統(tǒng)可靠性分析的GO-Flow方法。

國(guó)內(nèi)清華大學(xué)工程物理系提出了GO法的改進(jìn)定量分析方法，使GO法可以直接計(jì)算，易于編程，更適用于工程應(yīng)用。核工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所、中南大學(xué)等單位也進(jìn)行過(guò)GO法運(yùn)算方法的研究，但目前國(guó)內(nèi)對(duì)GO法的研究尚處于起步階段。

▲▲ 一、GO法概述

GO的基本思想是把系統(tǒng)圖或工程圖紙直接翻譯成GO圖。GO圖中操作符代表具體的部件，或者是代表邏輯關(guān)系；信號(hào)流連接操作符代表具體的物流，或者是代表邏輯上的進(jìn)程。根據(jù)GO圖，按操作符的運(yùn)算規(guī)則進(jìn)行GO運(yùn)算，就可以完成系統(tǒng)的可靠性分析。GO法有以下特點(diǎn)：

1）GO法用GO圖直接模擬系統(tǒng)，GO圖中的操作符和系統(tǒng)部件幾乎是一一對(duì)應(yīng)的。

2）GO法以成功為導(dǎo)向，可以直接進(jìn)行系統(tǒng)概率分析。

3）GO操作符和信號(hào)流可以表示系統(tǒng)的多個(gè)狀態(tài)，可用于有多狀態(tài)的系統(tǒng)可靠性分析。

4）GO法可以描述系統(tǒng)在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)，可用于有時(shí)序的系統(tǒng)可靠性分析。

5）GO法分析系統(tǒng)所有可能狀態(tài)的時(shí)間的組合，可以生成系統(tǒng)的路集和割集。

▲▲ 二、GO法原理

GO法的主要步驟就是建立GO圖和進(jìn)行GO運(yùn)算，而GO圖和GO運(yùn)算的二大要素就是操作符（operator）和信號(hào)流（signal）。

1、 操作符

系統(tǒng)中的元件、部件統(tǒng)稱為單元，GO法中用操作符來(lái)代表單元。操作符的屬性有類型、數(shù)據(jù)和運(yùn)算規(guī)則，類型（type）是操作符的主要屬性，操作符類型反映了操作符所代表的單元功能和特征。數(shù)據(jù)和運(yùn)算規(guī)則是從屬于類型的屬性，各類型的操作符都有規(guī)定的單元數(shù)據(jù)要求和規(guī)定的狀態(tài)運(yùn)算規(guī)則，詳細(xì)見(jiàn)。

2、 信號(hào)流

信號(hào)流表示系統(tǒng)單元的輸入和輸出信號(hào)以及單元之間的關(guān)聯(lián)，信號(hào)流聯(lián)接GO操作符生成GO圖。信號(hào)流的屬性是狀態(tài)值和狀態(tài)概率，用0，1，…N整數(shù)狀態(tài)值代表（N+1）狀態(tài)，狀態(tài)值0代表一種提前狀態(tài)，如過(guò)早發(fā)出的信號(hào)，信號(hào)來(lái)之前發(fā)生的動(dòng)作等，狀態(tài)值1，…，N-1表示多種成功狀態(tài)，最大值N表示故障狀態(tài)，相應(yīng)狀態(tài)值的概率為P(0)， P(1)， …，P(N)，滿足。0-N狀態(tài)值是系統(tǒng)狀態(tài)的代表，如不同的流量值，不同的濃度值等。對(duì)于有時(shí)序的系統(tǒng)。0-N狀態(tài)值可以稱為時(shí)間點(diǎn)，用以代表一系列給定的具體時(shí)間值。

3、 GO圖

GO圖是由操作符和連接符的信號(hào)流組成。正確的GO圖應(yīng)符合以下規(guī)則：

1）GO圖中所有的操作符應(yīng)標(biāo)明它的類型號(hào)和編號(hào)，編號(hào)是唯一的。

2）GO圖中至少有一個(gè)輸入操作符。

3）任意操作符的輸入信號(hào)必須是另一操作符的輸出信號(hào)，信號(hào)流的編號(hào)是唯一的。

4）信號(hào)流從輸入操作符開(kāi)始到代表系統(tǒng)輸出的信號(hào)流，形成信號(hào)流序列，不允許有循環(huán)。

4、 GO運(yùn)算

GO圖建立后，輸入所有操作符的數(shù)據(jù)，從GO圖的輸入操作符的輸出信號(hào)開(kāi)始，根據(jù)下一個(gè)操作符的運(yùn)算規(guī)則進(jìn)行運(yùn)算，得到其輸出信號(hào)的狀態(tài)和概率，按信號(hào)流序列逐個(gè)進(jìn)行運(yùn)算直至系統(tǒng)的一組輸出信號(hào)，這就是GO運(yùn)算。定性運(yùn)算分析系統(tǒng)各狀態(tài)的所有可能的單元狀態(tài)的組合，求出路集和割集。定量運(yùn)算計(jì)算所有輸出信號(hào)的狀態(tài)概率。

▲▲ 三、GO法的應(yīng)用

在軍事裝備高科技化快速發(fā)展的今天，軍事裝備的可靠性分析變的非常重要。軍用全固態(tài)激光器的可靠性成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。軍用全固態(tài)激光器系統(tǒng)是出于正常工作狀態(tài)和停工維修狀態(tài)交替之中的系統(tǒng)，系統(tǒng)發(fā)生故障和完成維修都具有隨機(jī)性，其發(fā)生故障時(shí)間和完成維修時(shí)間均服從指數(shù)分布。GO法可以估算出無(wú)水冷全固態(tài)激光器各個(gè)部件的故障率和平均維修時(shí)間，客觀分析激光器的可靠性，對(duì)光電對(duì)抗設(shè)備的使用、維修時(shí)間等具有指導(dǎo)意義。

此外，GO法可廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、核工業(yè)、化工和石油等部門的物流管道系統(tǒng)、制造系統(tǒng)控制等各個(gè)領(lǐng)域復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分析，對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性具有指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

沈祖培，鄭濤，\"復(fù)雜系統(tǒng)可靠性的GO法精確計(jì)算\"，清華大學(xué)學(xué)報(bào)，vol.42， No.5

（責(zé)任編輯：張曉輝）