[发明专利]一种电气系统故障概率与影响因素因果关系确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气安全系统工程，特别是涉及分析分析电气系统故障概率与影响因素因果关系。

背景技术

安全系统工程是一门研究安全的系统科学，其中最主要的研究议题就是系统如何失效，如何发生故障，什么引起了故障，经过多年的发展，就故障与发生故障原因之间的关系进行了多角度研究，并取得了一系列成果，这些成果较多的反映了故障发生概率与影响因素之间的关系，且这些关系多数以定量形式的函数表示，另一些则较多的反映了故障原因与故障本身的因果关系。

主要问题在于故障发生受较多因素影响，显性和隐性因素并存，且难以区分因素间的关联性，另一方面从实际而来的现场故障数据一般数据量较大，且存在数据的冗余和缺失，现有安全系统工程方法难以解决，特别是针对大数据的计算机推理因果分析在安全系统工程领域尚未出现，上述问题阻碍了安全系统科学向智能科学方向的发展，所以急需建立基于智能科学理论的安全系统工程问题分析方法。

为促进该问题的解决，提出状态吸收法和状态复现法来分析故障概率与影响因素之间的因果关系，为使空间故障树理论具备逻辑推理能力提供基础。

1因素空间理论与分辨度。

因素空间理论是我国著名智能科学领域专家汪培庄先生提出的，根据需要摘取了一些定义、概念和论述，如下介绍因素空间与分辨度概念。

设F＝{f₁,…,f_n}是定义在U上的因素集，即f_j:U→X(f_j)(j＝1,...,n)。

定义1设是一个布尔代数，记X(F)＝{X(f)}_(f∈F),称ψ＝(U,X(F))为U上的一个因素空间，如果满足条件：

(1)

(2)对任意及s,t∈T,若s∧t＝0(s与t叫做不可约)，则

X(∨{f|f∈T})＝П_f∈TX(f)(∏是笛卡尔乘积) (1)

其中，F＝{f₁,…,f_n}＝{f₁∨…∨f_n}＝1叫做全因素，0叫做空因素，∨和∧分别叫做因素的合成和分解运算。

对任意用同一符号来记f＝f₍₁₎∨…∨f_(k)，因素集可以直接视为各因素的合成因素，不可约的因素不一定独立，从绝对的意义上说，两个因素独立就是指它们的质根没有共同成分，但问题是，布尔代数在实际应用中具有不同的粒度，在一个粗粒度的结构中，两个可约的因素会变成不可约，所以因素的独立性还是要像随机变量的独立性那样从外在表现上来刻画。

因素空间的根本目的是要把笛卡尔坐标系拓展到定性的相空间，定性相空间没有基底，但定性因素决定划分，由划分的粗细来定义因素之间的一个偏序，进而定义因素运算，因素f和g的最小上因素(上确界)叫做它们的合成因素，记作f∨g＝sup{f,g}；两个因素f和g的最大下因素(下确界)，记作f∧g＝inf{f,g},叫做它们的分解因素，两个因素的合成就是划分的叠加，但分解却是很难的问题，这是一个尚未解决的问题，但却是最有实际应用价值的问题，工艺精细化、设计精细化、服务精细化和管理精细化都离不开因素的分解。

因素空间的定义有条件地规定：合成因素的相空间等于各因素相空间的笛卡尔乘积，条件是各因素必须是两两不可约的，问题在于可约因素的合成相空间如何确定，提出的思路是：不管两个因素是否可约，都把它们的笛卡尔乘积空间写出来，如果两个因素是独立的，则两因素的任何组态都是可能搭配的；若存在着不能搭配的组态，则这两个因素必不独立，因素空间的兴趣就是要处理不独立因素之间的关联的问题。

定义2给定U上的因素集F＝{f₁,…,f_n}，已知f_j具有相空间X(f_j)(j＝1,...,n))，取X＝X(f₁)×...×X(f_n)，对任意a＝(a₁,...,a_n)∈X，记：

[a]＝F^-1(a)＝{u∈U|F(u)＝a}, (2)

[a]可能是空集，若则称a是一个原子内涵，否则称a是一个虚组态，全体实相的集合记为：