ネットワーク構造をもつ信頼性システムの最適保全方策に関する研究

• 研究課題/領域番号: 06680400
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 社会システム工学
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 河合 一 鳥取大学, 工学部, 教授 (50026316)
• 研究分担者: 小柳 淳二 鳥取大学, 工学部, 助手 (90225590)
• 研究期間 (年度): 1994
• 研究課題ステータス: 完了 (1994年度)
• 配分額: 700千円 (直接経費: 700千円); 1994年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
• キーワード: ネットワークシステム / 要素間の非独立性 / 状態把握の不完全性 / 最適保全方策 / マルコフ的劣化システム / マルコフ決定過程 / 待ち行列 / 劣化サーバー

研究概要

本研究は、ネットワークシステムの保全問題において、保全活動における要素間の非独立性とシステムの内部状態の把握の不完全性を明示的に考慮にいれた保全モデルの開発と最適保全方策の確立を目的とした。さらに、サーバーの劣化を伴う待ち行列システムの保全モデルの開発も追加的な目的とした。
1.要素間の非独立性を考慮した場合:劣化の進行および故障が推移確立の意味で独立でない2つの離散時間マルコフ的劣化ユニットからなる並列システムに対し、2ユニットの同時取替を含む場合の最適取替問題について考察した。問題は各ユニットの状態のペアをシステムの状態とする割引を伴うマルコフ決定過程として定式化できることを示した。しかしながら、最適政策の構造がたとえば単純な4領域政策であることを示すことを試みているが、現時点では成功していない。
2.内部状態の把握の不完全性を考慮した場合:離散時間マルコフ的劣化システムに対し、状態誤認確率とコストの異なる2種類の点検、すなわち重い点検と軽い点検が存在する場合を考察した。完全な点検と不完全な点検の場合については既に最適政策の構造を明らかにしているが、より現実的である共に不完全である場合は未検討の問題である。問題は、部分観測マルコフ決定過程で定式化されることを示した。しかしながら、不完全さの相違の表現の仕方が大きな困難さを持っており、最適点検政策の構造の解明にまでは現時点では至っていない。
(3)劣化を伴うサーバーを持つ待ち行列システムの保全問題:従来、全く考慮されていなかったサーバーの劣化の概念を導入した。問題は、系内人数と劣化の程度のペアを状態とするセミマルコフ決定過程で定式化、最適政策が状態に関し単調な構造になることを明らかにした。