基于ARMA-BP 组合模型的装备故障率预测方法*
2021-02-03王小闯
火力与指挥控制 2021年1期
徐 达,周 诚,关 矗,王小闯
(陆军装甲兵学院兵器与控制系,北京 100072)
0 引言
装备故障率是装备维修性验证试验中进行故障样本分配的主要依据,故障率预测结果是否准确直接影响维修性验证试验结果的可信度。目前,普遍采用能充分利用装备在服役期间的故障率数据,真实反映出装备故障率水平的时间序列预测方法预测装备故障率。
针对故障率时间序列预测问题,目前常用的方法有人工神经网络、支持向量机、ARMA 预测法、指数平滑法等。如文献[1]将反向传播BP 神经网络模型应用到火炮身管寿命预测上,有效提高了预测结果精度;文献[2]利用支持向量机良好的非线性时间序列预测能力,实现了对装备费用的预测;文献[3]提出了一种基于ARMA 模型的故障率预测方法,并以使用阶段的波音飞机为例进行故障率预测,结果表明该方法有良好的预测能力;文献[4]建立了一种基于指数平滑法的预测模型,实现了对装备维修器材需求量的准确预测。由于每种方法都具有一定的局限性,以上采用单一方法预测装备故障率,难以实现较高精度的预测。研究表明,相对于单一预测模型,组合预测模型预测能力更强[5]。本文基于组合预测的思想,提出了一种基于ARMA-BP 组合模型的装备故障率预测方法,综合ARMA 模型处理线性时间序列数据和BP 模型处理非线性时间序列数据的优点,有效弥补了单一预测模型的不足,从而实现更高精度的装备故障率预测。
1 单一模型的建立
1.1 ARMA 模型
自回归滑动平均模型(简称ARMA)常用于平稳时间序列分析预测问题,建模流程如图1 所示。……
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