Distributionally Robust Design for Redundancy Allocation

冗余(工程) 数学优化 计算机科学 组分(热力学) 线性规划 可靠性工程 数学 工程类 热力学 操作系统 物理
作者
Shuming Wang,Yan‐Fu Li
出处
期刊:Informs Journal on Computing 卷期号:32 (3): 620-640 被引量:20
标识
DOI:10.1287/ijoc.2019.0907
摘要

In this paper, we consider a redundancy allocation problem for a series parallel system with uncertain component lifetimes that minimizes system costs while safeguarding system reliability over a given threshold level. We consider mixed redundancy strategies of cold standby and active redundancy with multiple types of components. We address lifetime uncertainty in the framework of distributionally robust optimization. In particular, we assume the probability distributions of the component lifetimes are not exactly known with only limited distributional information (e.g., mean, dispersion, and support) being available. We protect the worst-case system reliability constraint over all the possible component lifetime distributions that are consistent with the given distributional characteristics. The proposed modeling framework enjoys computationally attractive structures. The evaluation of the worst-case system reliability in our redundancy allocation problem can be transformed into a linear program, and the resulting overall redundancy allocation optimization problem can be cast as a mixed integer linear program that does not induce any additional integer variables (other than original allocation variables). In addition, the extreme joint distribution of component lifetimes can be efficiently recovered by solving a linear program. Our modeling framework can also be extended to incorporate the startup failures and common-cause failures for cold standbys and active parallels, respectively, to cater to more computationally complex settings. Finally, the computational experiments positively demonstrate the performance of the proposed approach in protecting system reliability.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
牛马完成签到 ,获得积分10
1秒前
kk子完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
LAFF完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
王泉林发布了新的文献求助10
3秒前
天天快乐应助1234采纳,获得10
4秒前
SciGPT应助fengfeng采纳,获得10
4秒前
周小凡完成签到,获得积分10
4秒前
哈哈完成签到,获得积分10
4秒前
庚大屁发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
DYLand关注了科研通微信公众号
7秒前
7秒前
awrawsaf完成签到 ,获得积分10
9秒前
lcxlcx完成签到,获得积分10
10秒前
霁予完成签到,获得积分10
11秒前
朴实的厉发布了新的文献求助10
11秒前
我是老大应助庚大屁采纳,获得10
12秒前
zhangrun01完成签到,获得积分10
17秒前
学术小白完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
21秒前
科目三应助学术小白采纳,获得10
22秒前
zy完成签到,获得积分10
23秒前
小苗儿完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
zhangrun01发布了新的文献求助10
25秒前
DYLand发布了新的文献求助30
26秒前
无语的安白应助耀学菜菜采纳,获得10
26秒前
小蘑菇应助ebby采纳,获得10
27秒前
伶俐碧萱完成签到 ,获得积分10
28秒前
28秒前
wos发布了新的文献求助10
29秒前
无私的大米完成签到 ,获得积分10
30秒前
zhangyuheng完成签到,获得积分10
30秒前
phhh完成签到,获得积分10
30秒前
大模型应助陈大海采纳,获得10
30秒前
31秒前
1234发布了新的文献求助10
33秒前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Handbook of Experimental Social Psychology 500
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
建国初期十七年翻译活动的实证研究. 建国初期十七年翻译活动的实证研究 400
Transnational East Asian Studies 400
Towards a spatial history of contemporary art in China 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3847362
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3389872
关于积分的说明 10559419
捐赠科研通 3110362
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1714242
邀请新用户注册赠送积分活动 825144
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 775322