本书作者及合作者针对平衡系统可靠性研究在平衡定义、失效准则、运行机制、运行环境、多状态和运维策略等方面仍然存在的研究不足之处，开展了一系列平衡系统可靠性建模与运维策略优化的研究，尽可能全面地介绍了平衡系统可靠性建模与运维策略优化的基本理论和方法以及国内外研究前沿。本书可供从事可靠性理论、管理科学与工程、系统工程等专业领域的研究人员学习和借鉴，也可为从事可靠性工作的工程师在工程实践中提供理论支持与参考

第1章 概述
1.1 平衡系统可靠性研究的背景及意义
1.2 平衡系统可靠性的主要研究内容
第2章 平衡系统可靠性基础理论研究
2.1 平衡系统可靠性建模与分析研究
2.2 冲击环境下系统可靠性建模研究
2.3 系统运维策略研究现状
2.4 系统可靠性相关概念与分析方法
2.5 本章小结
第3章 性能平衡系统可靠性建模与分析
3.1 引言
3.2 模型假设和模型描述
3.3 性能平衡系统可靠性分析
3.4 性能平衡系统维修策略
3.5 工程应用实例
3.6 本章小结
第4章 多态平衡系统可靠性建模与分析
4.1 引言
4.2 模型假设和模型描述
4.3 多态平衡系统可靠性分析
4.4 工程应用实例
4.5 本章小结
第5章 多态平衡系统的调节策略与维修策略优化研究
5.1 引言
5.2 系统可靠性建模
5.3 系统可靠性建模
5.4 系统维修策略
5.5 数值算例
5.6 本章小结
第6章 冲击环境下多态平衡系统的部件交换策略优化研究
6.1 引言
6.2 系统可靠性建模
6.3 系统可靠性分析
6.4 部件交换策略优化模型
6.5 数值算例
6.6 本章小结
第7章 多态平衡系统的多准则任务终止策略优化研究
7.1 引言
7.2 系统可靠性建模
7.3 系统可靠性分析
7.4 数值算例
7.5 本章小结
第8章 多态平衡系统的复合运维策略优化研究
8.1 引言
8.2 系统可靠性模型
8.3 系统可靠性分析与运维策略优化模型
8.4 数值算例
8.5 本章小结
第9章 具有多功能区的平衡系统可靠性建模与分析
9.1 引言
9.2 模型假设和模型描述
9.3 具有多功能区的平衡系统I可靠性分析
9.4 具有多功能区的平衡系统II可靠性分析
9.5 具有多功能区的平衡系统III可靠性分析
9.6 工程应用实例
9.7 本章小结
第10章 平衡调节受限机制下的平衡系统可靠性建模与分析
10.1 引言
10.2 模型假设和模型描述
10.3 平衡调节受限机制下的平衡系统Ⅰ可靠性分析
10.4 平衡调节受限机制下的平衡系统Ⅱ可靠性分析
10.5 工程应用实例
10.6 本章小结
第11章 n中取k(F)平衡系统任务终止策略优化研究
11.1 引言
11.2 系统可靠性建模
11.3 系统可靠性分析
11.4 任务终止策略优化模型
11.5 数值算例
11.6 本章小结
第12章 结论与展望
12.1 结论与成果
12.2 局限与展望
参考文献

平衡系统广泛应用于新
能源储能领域、机械装备领
域、航空航天领域等，如电
动汽车电池组系统、弹簧减
震器系统、飞机机翼系统和
多旋翼无人机系统等。一旦
这些平衡系统发生失衡或者
失效，会造成任务失败以及
巨大的经济损失，因此，平
衡系统可靠性是这些重要设
备平稳运行的关键要素，且
通常会在系统运行过程中或
日常管理时为其设计一定的
运维策略以防造成严重后果
。平衡系统可靠性及其运维
策略相关问题已经逐渐成为
可靠性领域的研究热点，并
取得了一定的研究成果。
通过挖掘和分析实际工
程问题和现象可知，平衡系
统可靠性研究在平衡定义、
失效准则、运行机制、运行
环境、多状态和运维策略等
方面仍然存在研究不足之处
，存在亟待解决的重要问题
。基于此，本书作者及合作
者开展了一系列平衡系统可
靠性建模与运维策略优化的
研究，本书是作者及合作者
研究成果的总结。
本书共分为12章，整体
思路和结构如下。
第1章是概述。本章结合
系统可靠性工程的发展历程
及其重要性，提出平衡系统
可靠性建模与分析的研究主
题，分析平衡系统可靠性研
究现状，从而提出本书的主
要研究内容和研究框架等。
第2章是平衡系统可靠性
基础理论研究。本章对平衡
系统可靠性和系统冲击模型
相关研究进行梳理，详细阐
述本书研究所需的系统可靠
性相关概念和分析方法。
第3～第8章是性能平衡
系统、多态平衡系统可靠性
建模及其运维策略优化。其
中，第3章是性能平衡系统
可靠性建模与分析，提出了
系统性能失效的竞争失衡准
则，从而构建了性能平衡系
统可靠性模型，并为其设计
了集成维修策略；第4章是
多态平衡系统可靠性建模与
分析，定义了系统不同的平
衡等级，提出了平衡函数用
来反映系统不同平衡等级条
件下系统的多种状态，从而
构建了多态平衡系统可靠性
模型；第5章是多态平衡系
统的调节策略及维修策略优
化研究，构建了多态n中取k
（F）平衡系统的可靠性模
型，建立了使系统在运行过
程中保持平衡的调节策略，
并设计了基于役龄的预防性
维修策略；第6章是冲击环
境下多态平衡系统的部件交
换策略优化研究，考虑了由
外界冲击造成的不同位置上
部件退化规律不同的情形，
为冲击环境下运行的多态平
衡系统设计了部件交换策略
；第7章是多态平衡系统的
多准则任务终止策略优化研
究，构建了具有多失效准则
的平衡系统可靠性模型，提
出了适应平衡系统特点的不
同任务终止阈值，从而为多
态平衡系统设计了多准则任
务终止策略；第8章是多态
平衡系统的复合运维策略优
化研究，复合运维策略I同
时包含调节策略与部件交换
策略，复合运维策略Ⅱ同时
包含调节策略与任务终止策
略。
第9～第11章是具有分区
的平衡系统可靠性建模及其
运维策略优化。其中，第9
章是具有多功能区的平衡系
统可靠性建模与分析研究，
同时引入了温储备部件和平
衡容差的概念，构建了具有
多功能区的平衡系统可靠性
模型；第10章是平衡调节受
限机制下的平衡系统可靠性
建模与分析研究，分别考虑
了部件关闭和开启功能的随
机失效问题，构建了相应的
平衡系统可靠性模型；第11
章是n中取k（F）平衡系统
任务终止策略优化研究，构
建了同时遭受内部退化和外
部冲击情形下具有m个分区
的n中取k（F）平衡系统，
以每个分区内失效部件数为
任务终止阈值，提出了相应
的任务终止策略。
第12章是本书的结论与
展望。
本书尽可能全面地介绍
了平衡系统可靠性建模与运
维策略优化的基本理论和方
法以及国内外研究前沿。本
书可供从事可靠性理论、管
理科学与工程、系统工程等
专业领域的研究人员学习和
借鉴，也可为从事可靠性工
作的工程师在工程实践中提
供理论支持与参考。
本书是在赵先教授主持
的国家自然科学基金重点项
目“动态冲击环境下随机系
统可靠性建模、仿真与运维
优化”（项目号：72131002
）、面上项目“平衡系统可
靠性建模与分析”（项目号
：71971026）及王小越副
教授主持的国家自然科学基
金青年项目“具有多阶段失
效过程的冲击模型构建及可
靠性分析”（项目号：
72001006）资助下完成的
。
限于作者水平和能力，
拙著中难免存在不足和纰漏
，恳请各位专家、学者和同
仁批评指正。