Надежность комплексов сложных восстанавливаемых систем с временным резервом и возвращением восстановленных элементов в системы с минимальным внутренним резервом. I
Найдено асимптотическое распределение времени безотказной работы комплексов сложных восстанавливаемых систем (СВС) с временным резервом и возвращением восстановленных элементов в системы с минимальным внутренним резервом с момента установления исправности всех элементов всех СВС. Исследование провед...
Saved in:
| Published in: | Электронное моделирование |
|---|---|
| Date: | 2008 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101597 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Надежность комплексов сложных восстанавливаемых систем с временным резервом и возвращением восстановленных элементов в системы с минимальным внутренним резервом. I / А.В. Макаричев // Электронное моделирование. — 2008. — Т. 30, № 5. — С. 81-94. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-101597 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Макаричев, А.В. 2016-06-05T14:03:24Z 2016-06-05T14:03:24Z 2008 Надежность комплексов сложных восстанавливаемых систем с временным резервом и возвращением восстановленных элементов в системы с минимальным внутренним резервом. I / А.В. Макаричев // Электронное моделирование. — 2008. — Т. 30, № 5. — С. 81-94. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 0204-3572 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101597 519.21 Найдено асимптотическое распределение времени безотказной работы комплексов сложных восстанавливаемых систем (СВС) с временным резервом и возвращением восстановленных элементов в системы с минимальным внутренним резервом с момента установления исправности всех элементов всех СВС. Исследование проведено для комплексов СВС с марковским потоком отказов элементов, произвольной функцией распределения времени обслуживания элементов СВС, число которых возрастает обратно пропорционально интенсивности отказов так, что суммарная нагрузка на систему обслуживания требований в порядке их поступления ограничена сверху величиной, меньшей единицы. Знайдено асимптотичний розподiл часу безвiдмовної роботи комплексiв складних вiдновлювальних систем (СВС) з часовим резервом і поверненням вiдновлених елементiв у системи з мiнiмальним внутрiшнiм резервом з моменту встановлення справностi усiх елементiв усiх СВС. Дослiдження проведено для комплексiв СВС з марковським потоком вiдмовлень елементiв, довiльною функцiєю розподiлу часу обслуговування елементiв СВС, число яких зростає зворотньо пропорцiйно iнтенсивностi їхніх вiдмовлень так, що сумарне навантаження на систему обслуговування вимог у порядку їхнього надходження є обмеженим зверху величиною, меншою за одиницю. The asymptotic fault-free lifetime distribution is found for the set of complex restorable systems (CRS) with the time reserve and with the return of restored elements into the systems with the minimum internal reserve from the moment when the correct operation of all elements of all CRS is set. The study was carried out for the CRS sets with Markovian flow of element faults, arbitrary service time distribution function of CRS elements, the number of which increases inversely proportional to the fault rate, so that the total load of the request processing system is limited from above by the value less than one. ru Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України Электронное моделирование Вычислительные процессы и системы Надежность комплексов сложных восстанавливаемых систем с временным резервом и возвращением восстановленных элементов в системы с минимальным внутренним резервом. I Reliability of Sets of Complex Restorable Systems with the Time Reserve and with the Return of Restored Elements into the Systems with the Minimum Internal Reserve. I Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Надежность комплексов сложных восстанавливаемых систем с временным резервом и возвращением восстановленных элементов в системы с минимальным внутренним резервом. I |
| spellingShingle |
Надежность комплексов сложных восстанавливаемых систем с временным резервом и возвращением восстановленных элементов в системы с минимальным внутренним резервом. I Макаричев, А.В. Вычислительные процессы и системы |
| title_short |
Надежность комплексов сложных восстанавливаемых систем с временным резервом и возвращением восстановленных элементов в системы с минимальным внутренним резервом. I |
| title_full |
Надежность комплексов сложных восстанавливаемых систем с временным резервом и возвращением восстановленных элементов в системы с минимальным внутренним резервом. I |
| title_fullStr |
Надежность комплексов сложных восстанавливаемых систем с временным резервом и возвращением восстановленных элементов в системы с минимальным внутренним резервом. I |
| title_full_unstemmed |
Надежность комплексов сложных восстанавливаемых систем с временным резервом и возвращением восстановленных элементов в системы с минимальным внутренним резервом. I |
| title_sort |
надежность комплексов сложных восстанавливаемых систем с временным резервом и возвращением восстановленных элементов в системы с минимальным внутренним резервом. i |
| author |
Макаричев, А.В. |
| author_facet |
Макаричев, А.В. |
| topic |
Вычислительные процессы и системы |
| topic_facet |
Вычислительные процессы и системы |
| publishDate |
2008 |
| language |
Russian |
| container_title |
Электронное моделирование |
| publisher |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Reliability of Sets of Complex Restorable Systems with the Time Reserve and with the Return of Restored Elements into the Systems with the Minimum Internal Reserve. I |
| description |
Найдено асимптотическое распределение времени безотказной работы комплексов сложных восстанавливаемых систем (СВС) с временным резервом и возвращением восстановленных элементов в системы с минимальным внутренним резервом с момента установления исправности всех элементов всех СВС. Исследование проведено для комплексов СВС с марковским потоком отказов элементов, произвольной функцией распределения времени обслуживания элементов СВС, число которых возрастает обратно пропорционально интенсивности отказов так, что суммарная нагрузка на систему обслуживания требований в порядке их поступления ограничена сверху величиной, меньшей единицы.
Знайдено асимптотичний розподiл часу безвiдмовної роботи комплексiв складних вiдновлювальних систем (СВС) з часовим резервом і поверненням вiдновлених елементiв у системи з мiнiмальним внутрiшнiм резервом з моменту встановлення справностi усiх елементiв усiх СВС. Дослiдження проведено для комплексiв СВС з марковським потоком вiдмовлень елементiв, довiльною функцiєю розподiлу часу обслуговування елементiв СВС, число яких зростає зворотньо пропорцiйно iнтенсивностi їхніх вiдмовлень так, що сумарне навантаження на систему обслуговування вимог у порядку їхнього надходження є обмеженим зверху величиною, меншою за одиницю.
The asymptotic fault-free lifetime distribution is found for the set of complex restorable systems (CRS) with the time reserve and with the return of restored elements into the systems with the minimum internal reserve from the moment when the correct operation of all elements of all CRS is set. The study was carried out for the CRS sets with Markovian flow of element faults, arbitrary service time distribution function of CRS elements, the number of which increases inversely proportional to the fault rate, so that the total load of the request processing system is limited from above by the value less than one.
|
| issn |
0204-3572 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101597 |
| citation_txt |
Надежность комплексов сложных восстанавливаемых систем с временным резервом и возвращением восстановленных элементов в системы с минимальным внутренним резервом. I / А.В. Макаричев // Электронное моделирование. — 2008. — Т. 30, № 5. — С. 81-94. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT makaričevav nadežnostʹkompleksovsložnyhvosstanavlivaemyhsistemsvremennymrezervomivozvraŝeniemvosstanovlennyhélementovvsistemysminimalʹnymvnutrennimrezervomi AT makaričevav reliabilityofsetsofcomplexrestorablesystemswiththetimereserveandwiththereturnofrestoredelementsintothesystemswiththeminimuminternalreservei |
| first_indexed |
2025-11-27T04:13:42Z |
| last_indexed |
2025-11-27T04:13:42Z |
| _version_ |
1850799394552545280 |
| fulltext |
ÓÄÊ 519.21
À. Â. Ìàêàðè÷åâ, êàíä. ôèç.-ìàò. íàóê
Õàðüêîâñêèé íàöèîíàëüíûé àâòîìîáèëüíî-äîðîæíûé óíèâåðñèòåò
(Óêðàèíà, 61002, Õàðüêîâ, óë. Ïåòðîâñêîãî, 25,
òåë. 7073737, Å-mail: amakarichev@mail.ru)
Íàäåæíîñòü êîìïëåêñîâ ñëîæíûõ âîññòàíàâëèâàåìûõ
ñèñòåì ñ âðåìåííûì ðåçåðâîì è âîçâðàùåíèåì
âîññòàíîâëåííûõ ýëåìåíòîâ â ñèñòåìû
ñ ìèíèìàëüíûì âíóòðåííèì ðåçåðâîì. I
Íàéäåíî àñèìïòîòè÷åñêîå ðàñïðåäåëåíèå âðåìåíè áåçîòêàçíîé ðàáîòû êîìïëåêñîâ ñëîæíûõ
âîññòàíàâëèâàåìûõ ñèñòåì (ÑÂÑ) ñ âðåìåííûì ðåçåðâîì è âîçâðàùåíèåì âîññòàíîâëåííûõ
ýëåìåíòîâ â ñèñòåìû ñ ìèíèìàëüíûì âíóòðåííèì ðåçåðâîì ñ ìîìåíòà óñòàíîâëåíèÿ èñïðàâ-
íîñòè âñåõ ýëåìåíòîâ âñåõ ÑÂÑ. Èññëåäîâàíèå ïðîâåäåíî äëÿ êîìïëåêñîâ ÑÂÑ ñ ìàðêîâñêèì
ïîòîêîì îòêàçîâ ýëåìåíòîâ, ïðîèçâîëüíîé ôóíêöèåé ðàñïðåäåëåíèÿ âðåìåíè îáñëóæèâàíèÿ
ýëåìåíòîâ ÑÂÑ, ÷èñëî êîòîðûõ âîçðàñòàåò îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíî èíòåíñèâíîñòè îòêàçîâ
òàê, ÷òî ñóììàðíàÿ íàãðóçêà íà ñèñòåìó îáñëóæèâàíèÿ òðåáîâàíèé â ïîðÿäêå èõ ïîñòóïëåíèÿ
îãðàíè÷åíà ñâåðõó âåëè÷èíîé, ìåíüøåé åäèíèöû.
Çíàéäåíî àñèìïòîòè÷íèé ðîçïîäië ÷àñó áåçâiäìîâíî¿ ðîáîòè êîìïëåêñiâ ñêëàäíèõ âiäíîâ-
ëþâàëüíèõ ñèñòåì (ÑÂÑ) ç ÷àñîâèì ðåçåðâîì ³ ïîâåðíåííÿì âiäíîâëåíèõ åëåìåíòiâ ó ñèñòåìè
ç ìiíiìàëüíèì âíóòðiøíiì ðåçåðâîì ç ìîìåíòó âñòàíîâëåííÿ ñïðàâíîñòi óñiõ åëåìåíòiâ óñiõ
ÑÂÑ. Äîñëiäæåííÿ ïðîâåäåíî äëÿ êîìïëåêñiâ ÑÂÑ ç ìàðêîâñüêèì ïîòîêîì âiäìîâëåíü åëå-
ìåíòiâ, äîâiëüíîþ ôóíêöiºþ ðîçïîäiëó ÷àñó îáñëóãîâóâàííÿ åëåìåíòiâ ÑÂÑ, ÷èñëî ÿêèõ
çðîñòຠçâîðîòíüî ïðîïîðöiéíî iíòåíñèâíîñòi ¿õí³õ âiäìîâëåíü òàê, ùî ñóìàðíå íàâàíòàæåííÿ
íà ñèñòåìó îáñëóãîâóâàííÿ âèìîã ó ïîðÿäêó ¿õíüîãî íàäõîäæåííÿ º îáìåæåíèì çâåðõó âåëè-
÷èíîþ, ìåíøîþ çà îäèíèöþ.
Ê ë þ ÷ å â û å ñ ë î â à: ñëîæíûå âîññòàíàâëèâàåìûå ñèñòåìû, âðåìåííîé ðåçåðâ,
âîçâðàùåíèå ýëåìåíòîâ, ìèíèìàëüíûé âíóòðåííèé ðåçåðâ.
Ðàññìîòðèì êîìïëåêñ N, â êîòîðîì ðàáîòàþò N îäíîòèïíûõ ñëîæíûõ
âîññòàíàâëèâàåìûõ ñèñòåì (ÑÂÑ), ñîñòîÿùèõ èç n ýëåìåíòîâ. Êàæäûé
ýëåìåíò ñ òå÷åíèåì âðåìåíè ìîæåò îòêàçàòü.  ìîìåíò åãî îòêàçà â îäíîé
èç ÑÂÑ âîçíèêàåò òðåáîâàíèå íà îáñëóæèâàíèå, êîòîðîå íåìåäëåííî ïî-
ñòóïàåò â ðåìîíòíûé îðãàí (ÐÎ), ïðåäñòàâëÿþùèé ñîáîé îäíîëèíåéíóþ
ñèñòåìó ìàññîâîãî îáñëóæèâàíèÿ òðåáîâàíèé â ïîðÿäêå èõ ïîñòóïëåíèÿ.
Ðåìîíòíûé îðãàí îñóùåñòâëÿåò âîññòàíîâëåíèå (ðåìîíò èëè çàìåíó íî-
âûì, èäåíòè÷íûì èñõîäíîìó). Åñëè â ìîìåíò âîññòàíîâëåíèÿ ýëåìåíòà âî
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2008. Ò. 30. ¹ 5 81
�������� �
��
�
�� ���������� ��
âñåõ ÑÂÑ íàõîäèòñÿ íå áîëåå ÷åì ïî îäíîìó íåèñïðàâíîìó ýëåìåíòó, òî
âîññòàíîâëåííûé ýëåìåíò çàíèìàåò ñâîå ìåñòî â ñëîæíîé ñèñòåìå, â êî-
òîðîé îí îòêàçàë. Åñëè â ýòîò ìîìåíò â êàêîé-òî ÑÂÑ åñòü äâà èëè áîëåå
íåèñïðàâíûõ ýëåìåíòîâ, òî âîññòàíîâëåííûé ýëåìåíò ñòàíîâèòñÿ íà ìåñòî
íåèñïðàâíîãî ýëåìåíòà, îòêàçàâøåãî ðàíåå îñòàëüíûõ â òîé ÑÂÑ, â êîòî-
ðîé â ìîìåíò âîññòàíîâëåíèÿ íàèáîëüøåå ÷èñëî íåèñïðàâíûõ ýëåìåíòîâ.
Åìó ïðèñâàèâàåòñÿ ñîîòâåòñòâóþùèé íîìåð, òðåáîâàíèå íà åãî îáñëóæè-
âàíèå íåìåäëåííî ïîêèäàåò ÐÎ, à åãî íîìåð îòäàåòñÿ òîìó ýëåìåíòó, íà
ìåñòî êîòîðîãî îí ñòàë.
Ñîñòîÿíèå êîìïëåêñà â ìîìåíò âðåìåíè t îïðåäåëÿåò ñîâîêóïíîñòü
v t e t e t e tN
( ) ( ( ), ( ),..., ( ))�
1 2
èç N äâîè÷íûõ âåêòîðîâ, êàæäûé èç êîòîðûõ îïðåäåëÿåò ñîñòîÿíèå ñîîò-
âåòñòâóþùåé ÑÂÑ êîìïëåêñà
e t e t e t e tj j j
n
j
( ) ( ( ), ( ),..., ( ))�
1 2
, j N�1 2, , ..., .
Çäåñü e ti
j
( ) �0, åñëè â ìîìåíò âðåìåíè t i-é ýëåìåíò j-é ñëîæíîé ñèñòåìû
êîìïëåêñà íàõîäèòñÿ â èñïðàâíîì ñîñòîÿíèè; e ti
j
( ) �1, åñëè â ìîìåíò
âðåìåíè t îí íàõîäèòñÿ â íåèñïðàâíîì ñîñòîÿíèè, i n�1 2, ,..., , j N�1 2, ,..., .
Ïðåäïîëîæèì, ÷òî ïîòîê îòêàçîâ ýëåìåíòîâ, âîçíèêàþùèé â êàæäîé
ÑÂÑ, ÿâëÿåòñÿ ìàðêîâñêèì, ò. å. óäîâëåòâîðÿåò äâóì óñëîâèÿì.
1. Åñëè â ïðîèçâîëüíûé ìîìåíò âðåìåíè t j-ÿ ÑÂÑ íàõîäèòñÿ â ñîñòîÿ-
íèè e j
, òî âåðîÿòíîñòü îòêàçà íà ïðîìåæóòêå âðåìåíè ( , ]t t h� èñïðàâíîãî
i-ãî ýëåìåíòà j-é ÑÂÑ êîìïëåêñà ïðè h� 0ñîñòàâëÿåò� i
je N h o h( ) ( )
�
�
1
.
2. Â êàêîì áû èç ñîñòîÿíèé e tj
( ) íè íàõîäèëàñü j-ÿ ÑÂÑ êîìïëåêñà â
ïðîèçâîëüíûé ìîìåíò âðåìåíè t, âåðîÿòíîñòü îòêàçà äâóõ è áîëåå ýëåìåí-
òîâ ýòîé ñèñòåìû íà ïðîìåæóòêå âðåìåíè ( , ]t t h� ðàâíà o h( ) ïðè h� 0 .
Åñëè ñîñòîÿíèÿ äâóõ ðàçëè÷íûõ k-é è l-é ÑÂÑ ñîâïàäàþò, ò. å. e ek l
� ,
òî èíòåíñèâíîñòè îòêàçîâ ñîîòâåòñòâóþùèõ ýëåìåíòîâ â ýòèõ ñèñòåìàõ îäè-
íàêîâû: äëÿ ëþáîãî i ïðè âñåõ 1� � �k l N áóäåò � �i
k
i
le N e N( ) ( )
� �
�
1 1
.
Ïóñòü
� � �N e N
e
j
j
� �1 1
max ( ) ,
ãäå � ( )e Nj �1
— ñóììàðíàÿ èíòåíñèâíîñòü, ò. å. èíòåíñèâíîñòü îòêàçà
õîòÿ áû îäíîãî èç èñïðàâíûõ ýëåìåíòîâ j-é ÑÂÑ êîìïëåêñà, íàõîäÿùåéñÿ
â ñîñòîÿíèè e j
� �( ) ( )
:
e N e Nj
i
j
i ei
j
� �
�
�
1 1
0
, j N�1 2, ,..., .
À. Â. Ìàêàðè÷åâ
82 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2008. V. 30. ¹ 5
Äëèíû òðåáîâàíèé (ðàçëè÷íûõ ýëåìåíòîâ èëè ðàçëè÷íûõ îòêàçîâ îäíîãî è
òîãî æå ýëåìåíòà) åñòü íåçàâèñèìûå ïîëîæèòåëüíûå ñëó÷àéíûå âåëè÷èíû.
Îáîçíà÷èì G x( )ôóíêöèþ ðàñïðåäåëåíèÿ äëèíû òðåáîâàíèÿ ïî îáñëó-
æèâàíèþ i-ãî ýëåìåíòà j-é ÑÂÑ êîìïëåêñà, i n�1 2, ,..., , j N�1 2, ,..., . Åå n-é
ìîìåíò îáîçíà÷èì m x d G xn
n
x
�
�
( )
0
. Ïóñòü � �
0 1
0� ( ) m — íà÷àëüíàÿ íà-
ãðóçêà íà ÐÎ òðåáîâàíèé íà îáñëóæèâàíèå ýëåìåíòîâ ñëîæíûõ ñèñòåì
êîìïëåêñà N.
Îòêàçû ýëåìåíòîâ íåêîòîðîé ÑÂÑ íà ïåðèîäå ðåãåíåðàöèè êîìïëåêñà
ìîãóò ïðèâåñòè âñþ ñëîæíóþ ñèñòåìó ê îòêàçó. Ìíîæåñòâî E ej j
�{ }
âñåâîçìîæíûõ ñîñòîÿíèé j-é ÑÂÑ äåëèòñÿ íà äâà íåïóñòûå íåïåðåñåêàþ-
ùèåñÿ ïîäìíîæåñòâà èñïðàâíûõ E j
�
è íåèñïðàâíûõ E j
�
ñîñòîÿíèé j-é ÑÂÑ
êîìïëåêñà, j N�1 2, ,..., . Ïðåäïîëîæèì òàêæå, ÷òî E E E N
� � �
� � �
1 2
... .
Ïóñòü e ej
i
j
i
n
�
�
1
— ÷èñëî íåèñïðàâíûõ ýëåìåíòîâ â j-é ÑÂÑ è
min
e E
j
j j
e s
�
�
1, j N�1 2, ,..., . Åñëè ÷èñëî íåèñïðàâíûõ ýëåìåíòîâ â êîìïëåê-
ñå íå ïðåâîñõîäèò s�1, òî ýòà ñèñòåìà èñïðàâíà. Îòêàç êîìïëåêñà íàñòó-
ïàåò, åñëè â òå÷åíèå ñëó÷àéíîãî âðåìåíè � â êîìïëåêñå îêàæåòñÿ íåèñ-
ïðàâíîé õîòÿ áû îäíà èç N âõîäÿùèõ â íåãî ÑÂÑ. Ìíîæåñòâî E v�{ }
âñåâîçìîæíûõ ñîñòîÿíèé êîìïëåêñà ñîñòîèò èç äâóõ íåïóñòûõ íåïåðå-
ñåêàþùèõñÿ ïîäìíîæåñòâ èñïðàâíûõ E
�
è âîçìîæíûõ íåèñïðàâíûõ E
�
ñîñòîÿíèé êîìïëåêñà: v t E( )
�
, åñëè â ìîìåíò âðåìåíè t âñå ÑÂÑ èñïðàâ-
íû, è v t E( )
�
, åñëè õîòÿ áû îäíà èç íèõ íåèñïðàâíà.
Ïóñòü H u P u( ) ( )� �� è � — âðåìÿ äî ïåðâîãî îòêàçà êîìïëåêñà ïðè
óñëîâèè, ÷òî â ìîìåíò âðåìåíè t �0 âñå ýëåìåíòû âñåõ ÑÂÑ êîìïëåêñà
èñïðàâíû,
� � ��
� � � �
�
inf { : ( ) , [ , ]| ( ) ( ,..., ) }t v x E x t t v 0 0 0 0 .
Çäåñü è äàëåå èíäåêñ N äëÿ ïðîñòîòû îïóñêàåì.
Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïðîõîäèìûõ ñëó÷àéíûì ïðîöåññîì v t( ) ñîñòîÿ-
íèé êîìïëåêñà îò íà÷àëà ïåðèîäà ðåãåíåðàöèè äî ìîìåíòà åãî ïåðâîãî
îòêàçà íà ýòîì ïåðèîäå îáðàçóåò ïóòü � �{ , ,..., }v v vr1 2
, ãäå v El
�
ïðè l r�
è v Er
�
.
Ïóòü � íàçîâåì k-ñëàáîìîíîòîííûì ìèíèìàëüíûì, åñëè ïåðâûé îòêàç
êîìïëåêñà íà ïåðèîäå ðåãåíåðàöèè íàñòóïèë â ðåçóëüòàòå îòêàçà k-é ÑÂÑ,
â ìîìåíò îòêàçà â k-é ÑÂÑ áûëè íåèñïðàâíû ðîâíî s ýëåìåíòîâ è áîëüøå
îòêàçîâ ýëåìåíòîâ äî ýòîãî ìîìåíòà â ýòîé ÑÂÑ íå áûëî. Ìíîæåñòâî
Íàäåæíîñòü êîìïëåêñîâ ñëîæíûõ âîññòàíàâëèâàåìûõ ñèñòåì
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2008. Ò. 30. ¹ 5 83
òàêèõ ïóòåé îáîçíà÷èì �c
k
. Ïóñòü � �
c
k
— ñëàáîìîíîòîííûé ìèíèìàëü-
íûé ïóòü.
Ðàññìîòðèì, êàê èçìåíÿåòñÿ ñîñòîÿíèå k-é ÑÂÑ íà ýòîì ïóòè. Ïóñòü
0
1 2
, , ,...,e e ek k
s
k
— ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ñîñòîÿíèé k-é ñèñòåìû äî ìîìåíòà
åå îòêàçà. Ýòà ïîñëåäîâàòåëüíîñòü îáðàçóåò ìîíîòîííûé ìèíèìàëüíûé
ïóòü� k , ïî êîòîðîìó k-ÿ ÑÂÑ èç ñîñòîÿíèÿ{ }0 ïðèõîäèò ê îòêàçó è� �( )k �
�
�
� � �j j
k
j s
ke e
s1 2
0 0
1 1
( ) ( )... ( ) , ãäå j j js1 2
, ,..., — íîìåðà ïîñëåäîâàòåëüíî îò-
êàçàâøèõ ýëåìåíòîâ k-é ÑÂÑ ïî ïóòè � k . Ìíîæåñòâî ìîíîòîííûõ ìèíè-
ìàëüíûõ ïóòåé, ïî êîòîðûì k-ÿ ÑÂÑ ìîæåò îòêàçàòü, îáîçíà÷èì �
0
k
(â äàëü-
íåéøåì, ðàññìàòðèâàÿ îòêàçû â ïåðâîé ÑÂÑ, áóäåì îïóñêàòü èíäåêñ k �1).
Ïóñòü B x x xj j j
s
s1 2
1 2
...
( , , ..., , )� — óñëîâíàÿ âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî îòêà-
çàâøèé â ìîìåíò x
1
ýëåìåíò ñ íîìåðîì j
1
ïåðâîé ÑÂÑ íå áóäåò âîñ-
ñòàíîâëåí äî ìîìåíòà âðåìåíè xs �� ïðè óñëîâèè, ÷òî ïåðèîä çàíÿòîñòè ÐÎ
íà÷àëñÿ â ìîìåíò âðåìåíè x
1
îòêàçîì ýëåìåíòà ñ íîìåðîì j
1
ïåðâîé ÑÂÑ, â
ìîìåíò âðåìåíè x
2
ïðîèçîøåë îòêàç ýëåìåíòà ñ íîìåðîì j
2
ïåðâîé ÑÂÑ, ... , â
ìîìåíò âðåìåíè xs ïðîèçîøåë îòêàç ýëåìåíòà ñ íîìåðîì js ïåðâîé ÑÂÑ è
áîëüøå îòêàçîâ ýëåìåíòîâ â ïåðâîé ÑÂÑ äî ìîìåíòà âðåìåíè xs íå áûëî,
0
1 2
� � � �x x xs... . Î÷åâèäíî, B x x x G x xj j j
s s
s1 2
1 2 1
...
( , , ..., , ) (� ��� � � , ãäå
G x G x( ) ( )� �1 .
Îáîçíà÷èì q P Bc0 0
( ) ( )� � âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî íà ïåðèîäå ðåãåíåðà-
öèè ïðîèçîéäåò îòêàç êîìïëåêñà, ÷òî ïåðâûé åãî îòêàç íà ýòîì ïåðèîäå
ïðîèçîéäåò â ðåçóëüòàòå îòêàçà ïåðâîé ÑÂÑ ïî ìîíîòîííîìó ìèíèìàëü-
íîìó ïóòè � è ïåðèîä çàíÿòîñòè ÐÎ íà÷íåòñÿ îòêàçîì ýëåìåíòà èç ïåðâîé
ÑÂÑ (ïåðâûì íà ïåðèîäå ðåãåíåðàöèè îòêàæåò ýëåìåíò èç ïåðâîé ÑÂÑ).
Îáîçíà÷èì �
1 2 1 2
0� � � � �{( ,..., ) : ... }x x x x xs s . Ïóñòü
J E a N G x x dx ...dxN s s0 1
1
1 2
1
,
... exp( ) (� � � �
� �
�
�
�� ,
ãäå a e x x e x xs s s1 1 2 1 1 1
� � � � �
� �
� �( )( ) ... ( )( ).
Ëåììà 1. Ñïðàâåäëèâî ðàâåíñòâî q
N
Jc s N0 0
0
( )
( )
( )
,
�
� �
�
� .
Ä î ê à ç à ò å ë ü ñ ò â î. Ñ âåðîÿòíîñòüþ 1/N ïåðâûì íà ïåðèîäå
ðåãåíåðàöèè îòêàæåò ýëåìåíò èç ïåðâîé ÑÂÑ, è ïðè ýòîì óñëîâèè ñ âåðîÿò-
íîñòüþ� �j
1
0 0( ) / ( )ïåðâûì îòêàæåò ýëåìåíò ñ íîìåðîì j
1
, è äàëåå, èñïîëü-
çóÿ ôîðìóëó ïîëíîé âåðîÿòíîñòè, ïîëó÷èì
q
N
E e N e Nc
j
j0 1
1
1
11
0
1
1
2
( )
( )
( )
... ( ) exp( ( ) (�
� �
�
� �� �
�
� �
�
x x
2 1
�
�
�]…
���� � �j s s s s
j j j
s
se N e N x x B( ) exp( ( ) ( ]
...
�
�
�
�
�
� �
1
1
1
1
1
1 2 ( ,..., , )x x dx ...dxs s1 2
� �
À. Â. Ìàêàðè÷åâ
84 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2008. V. 30. ¹ 5
� � � � �
� �
�
� �
�
��
( )
( )
... exp( ) (
0
1
1
1
1 2
N
E a N G x x dx ...dx
s s s
�
� �
�
( )
( )
,
0
0
N
J
s N .
Ëåììà 1 äîêàçàíà.
Ïóñòü ðàâåíñòâî
B x x x P x e xs( , , , , , ..., , ) { , ( ) ,,1 0 0 1
1 2 1 1
� ��
� � � ��
ocò
( )x x xs1 1
� �
åñòü óñëîâíàÿ âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî ïåðèîä ðåãåíåðàöèè, íà÷àâøèñü â
ìîìåíò âðåìåíè x �0, íå çàêîí÷èòñÿ ê ìîìåíòó âðåìåíè x
1
è ïîñòóïèâøåå
â ìîìåíò âðåìåíè x
1
òðåáîâàíèå íà îáñëóæèâàíèå j
1
-ãî ýëåìåíòà ïåðâîé
ÑÂÑ çàñòàíåò â ìîìåíò âðåìåíè x
1
â ÐÎ íå ìåíåå îäíîãî òðåáîâàíèÿ,
îáñëóæèâàåìîãî â ÐÎ ñî ñêîðîñòüþ åäèíèöà â ìîìåíò âðåìåíè x
1
ñ îñòà-
òî÷íûì âðåìåíåì äîîáñëóæèâàíèÿ â ýòîò ìîìåíò �
ocò
( )x
1
, îáñëóæèâàíèå
êîòîðîãî íå çàêîí÷èòñÿ äî ìîìåíòà âðåìåíè xs �� ïðè óñëîâèè, ÷òî ïåðèîä
ðåãåíåðàöèè íà÷àëñÿ â ìîìåíò âðåìåíè x �0è â ìîìåíòû âðåìåíè x x xs1 2
, ,...,
ïîñëåäîâàòåëüíî îòêàçàëè ýëåìåíòû ïåðâîé ñèñòåìû ñ íîìåðàìè ñîîòâåòñò-
âåííî j j js1 2
, ,..., (0
1 2
� � � �x x xs... ) è áîëüøå îòêàçîâ ýëåìåíòîâ â ïåðâîé
ñèñòåìå íà ïðîìåæóòêå âðåìåíè ( , )0 xs íå áûëî.
Îáîçíà÷èì q P Bc1 1
( ) ( )� � âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî íà ïåðèîäå ðåãåíåðà-
öèè ïðîèçîéäåò îòêàç êîìïëåêñà, ïåðâûé åãî îòêàç íà ýòîì ïåðèîäå ïðîè-
çîéäåò â ðåçóëüòàòå îòêàçà ïåðâîé ÑÂÑ ïî ìîíîòîííîìó ìèíèìàëüíîìó
ïóòè � è îòêàçàâøèé ïåðâûì â ïåðâîé ÑÂÑ ýëåìåíò çàñòàíåò â ÐÎ íà
îáñëóæèâàíèè ñî ñêîðîñòüþ åäèíèöà òðåáîâàíèå, âî âðåìÿ îáñëóæèâàíèÿ
êîòîðîãî è ïðîèçîéäåò îòêàç ïåðâîé ÑÂÑ ïî ìîíîòîííîìó ìèíèìàëüíîìó
ïóòè � . Îáîçíà÷èì � � � � � �{( , ,..., ) : ... }x x x x x xs s1 2 1 2
0 . Ïóñòü
J E a N B x x x dx dx ..N s1
1
1 2 1 2
1 0
,
... exp( ) ( , , , , ..., , )� �
�
�
�
� .dxs�
,
ãäå a x e x x e x xs s s� � � � � �
� �
� � � � �( ) ( ) ( ... ( ) (0
1 1 2 1 1 1
.
Ëåììà 2. Ñïðàâåäëèâî ðàâåíñòâî q
N
Jc s N1 1
( )
( )
,
�
� �
� .
Ä î ê à ç à ò å ë ü ñ ò â î. Ïî ôîðìóëå ïîëíîé âåðîÿòíîñòè
q E N x e Nc j j1
1
1 1
1
1 2
0 0( ) ... ( ) exp[( ( ) ] ( ) exp[� � � � �� �
�
� �
�
� �
�
�
� �( ) ( ]...e N x x
1
1
2 1
���� � �j s s s ss
e N e N x x B x( ) exp[ ( ) ( ] ( , , ,.
�
�
�
�
�
� �
1
1
1
1
1 1
1 0 .., , )x dx dx ...dxs s�
1 2
�
�
� �( )
,
N
J
s N1
.
Ëåììà 2 äîêàçàíà.
Íàäåæíîñòü êîìïëåêñîâ ñëîæíûõ âîññòàíàâëèâàåìûõ ñèñòåì
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2008. Ò. 30. ¹ 5 85
Ïóñòü ðàâåíñòâî B n k x P x e x n( , , , , , ) { , ( ) ,1 0
1 1 1
� � ��
� � �
ocò
( )x
1
�
� � � � � � � � � �
�
� � � � � � � � �
1 2 2 3 1
... , ...k s k — óñëîâíàÿ âåðîÿòíîñòü òîãî,
÷òî ïåðèîä ðåãåíåðàöèè, íà÷àâøèñü â ìîìåíò âðåìåíè x �0, íå çàêîí÷èòñÿ
äî ìîìåíòà âðåìåíè x
1
, ïîñòóïèâøåå â ìîìåíò âðåìåíè x
1
â ÐÎ òðåáî-
âàíèå íà îáñëóæèâàíèå j
1
-ãî ýëåìåíòà ïåðâîé ÑÂÑ êîìïëåêñà çàñòàíåò â
ÐÎ îäíî òðåáîâàíèå íà îáñëóæèâàíèè ñ îñòàòî÷íûì âðåìåíåì äîîáñëóæè-
âàíèÿ â ýòîò ìîìåíò �
ocò
( )x
1
è n (n �1) òðåáîâàíèé â î÷åðåäè, çà âðåìÿ
îáñëóæèâàíèÿ ýòîãî òðåáîâàíèÿ è åùå k òðåáîâàíèé ñ ïîëíûì âðåìåíåì
îáñëóæèâàíèÿ � � �
1 2
� � �... k (0 1� � �k n ) íå áóäåò îòêàçîâ ýëåìåíòîâ â
ïåðâîé ÑÂÑ, à âî âðåìÿ îáñëóæèâàíèÿ ñëåäóþùåãî ïî ïîðÿäêó k �1-ãî
òðåáîâàíèÿ èç î÷åðåäè ïîñëåäîâàòåëüíî îòêàæóò ýëåìåíòû ïåðâîé ÑÂÑ ñ
íîìåðàìè j j js2 3
, ,..., è ïîñëå îòêàçà ïîñëåäíåãî èç íèõ ýòî òðåáîâàíèå
áóäåò îáñëóæèâàòüñÿ åùå âðåìÿ, íå ìåíüøåå ÷åì �� ïðè óñëîâèè, ÷òî
ïåðèîä ðåãåíåðàöèè íà÷àëñÿ â ìîìåíò âðåìåíè x �0è â ìîìåíò âðåìåíè x
1
ïðîèçîøåë ïåðâûé íà ýòîì ïåðèîäå îòêàç ýëåìåíòà èç ïåðâîé ÑÂÑ ñ
íîìåðîì j
1
(0
1
� x ); � l — âðåìÿ ìåæäó l �1-ì è l-ì îòêàçàìè ýëåìåíòîâ â
ïåðâîé ñèñòåìå, 2� �l s; � � � � � �� � � � �
2 2 1 1ocò
( ) ...x k ïðè óñëîâèè, ÷òî
� � � �
2 1 1
� � �
ocò
( ) ...x k ; n k n� � �1 2 0 1 1, ,..., , , ..., .
Îáîçíà÷èì q P Bc2 2
( ) ( )� � âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî íà ïåðèîäå ðåãåíå-
ðàöèè ïðîèçîéäåò îòêàç êîìïëåêñà, ïåðâûé åãî îòêàç íà ýòîì ïåðèîäå
ïðîèçîéäåò â ðåçóëüòàòå îòêàçà ïåðâîé ÑÂÑ ïî ìîíîòîííîìó ìèíèìàëü-
íîìó ïóòè � è â ìîìåíò ïåðâîãî îòêàçà ýëåìåíòà â ïåðâîé ÑÂÑ íà ýòîì
ïåðèîäå â ÐÎ áóäåò íå ìåíåå îäíîãî òðåáîâàíèÿ, îäíî èç êîòîðûõ â ýòîò
ìîìåíò áóäåò îáñëóæèâàòüñÿ ñî ñêîðîñòüþ åäèíèöà, è çà âðåìÿ åãî îáñëó-
æèâàíèÿ îòêàçîâ ýëåìåíòîâ â ïåðâîé ÑÂÑ íå áóäåò.
Ïóñòü P x e x n{ , ( ) }�
� �
1 1
0 — óñëîâíàÿ âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî ïå-
ðèîä ðåãåíåðàöèè, íà÷àâøèñü â ìîìåíò âðåìåíè x �0, íå çàêîí÷èòñÿ äî
ìîìåíòà âðåìåíè x
1
, ïîñòóïèâøåå â ìîìåíò âðåìåíè x
1
â ÐÎ òðåáîâàíèå íà
îáñëóæèâàíèå j
1
-ãî ýëåìåíòà ïåðâîé ÑÂÑ êîìïëåêñà çàñòàíåò â ýòîò ìî-
ìåíò â ÐÎ n òðåáîâàíèé èç ñèñòåì, îòëè÷íûõ îò ïåðâîé, ïðè óñëîâèè, ÷òî
ïåðèîä ðåãåíåðàöèè íà÷àëñÿ â ìîìåíò âðåìåíè x �0è â ìîìåíò âðåìåíè x
1
ïðîèçîøåë ïåðâûé íà ýòîì ïåðèîäå îòêàç ýëåìåíòà èç ïåðâîé ÑÂÑ ñ
íîìåðîì j x
1 1
0( )� . Îáîçíà÷èì
J N x P x e x nN
n k
n
x
2
1 0
1
1
1 1 1
0 0
1
,
exp[ ( ) ] { , ( ) }� �
� �
� �
�
�
� �
�
�
0
� � � � �
�E e N x dxkexp{ ( ) [ ( ) ... ]}� � � �
1
1
1 1 1ocò
.
À. Â. Ìàêàðè÷åâ
86 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2008. V. 30. ¹ 5
Ëåììà 3. Ñïðàâåäëèâî ðàâåíñòâî q
N
J Jc s N N2 0 2
( )
( )
, ,
�
� �
� .
Ä î ê à ç à ò å ë ü ñ ò â î. Â ñèëó îòñóòñòâèÿ ïîñëåäåéñòâèÿ äëÿ
ïîêàçàòåëüíîãî çàêîíà ðàñïðåäåëåíèÿ B n k x P x e x( , , , , ) { , ( )1 0
1 1 1
� ��
� �
� � � � � � � � � � �
�
n x Pk s k, ( ) ... } { ...� � � � � � � � � �
ocò 1 1 2 2 3 1
. Âòîðîé ìíîæè-
òåëü â ýòîì ïðîèçâåäåíèè ìîæåò áûòü íàéäåí â âèäå
P
N
Js k
j
s N{ ...
( )
( )
,
� � � � � � �
�
�
� � � � � �
� �
�
2 3 1 1 0
1
0
.
Ïî ôîðìóëå ïîëíîé âåðîÿòíîñòè ñ èñïîëüçîâàíèåì äâóõ ïîñëåäíèõ
ðàâåíñòâ, ìåíÿÿ ïîðÿäîê èíòåãðèðîâàíèÿ è ñóììèðîâàíèÿ, íàõîäèì
q N N x Bc j
n k
n
x
2
1 1
1
1 0
1
0
1
1
0 0 1( ) ( ) exp[ ( ) ] (� � �� �
� �
� �
�
�
, , , , , )n k x dx
1 1
� � �
� �
� �
�
�
� �
� �
( )
exp[ ( ) ] { , ( ) }
,
N
J N x P x e x n
s N
n x
0
1
1
1 1 1
0 0
1
00
1
�
�
�
�
k
n
� � � � � �
�E e N x dx
N
Jk s Nexp{ ( ) [ ( ) ... ]}
( )
,
� � � �
� �
1
1
1 1 1 0ocò
J N2,
.
Ëåììà 3 äîêàçàíà.
Îáîçíà÷èì q P Bc ( ) ( )� � âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî íà ïåðèîäå ðåãåíåðàöèè
êîìïëåêñà ïðîèçîéäåò îòêàç êîìïëåêñà è ïåðâûé åãî îòêàç ïðîèçîéäåò â
ðåçóëüòàòå îòêàçà ïåðâîé ÑÂÑ ïî ìîíîòîííîìó ìèíèìàëüíîìó ïóòè �
�
0
1
.
Ëåììà 4. Ñïðàâåäëèâî ðàâåíñòâî q q q qc c c c( ) ( ) ( ) ( )� � � �� � �
0 1 2
.
Ä î ê à ç à ò å ë ü ñ ò â î. Èç ââåäåííûõ âûøå îïðåäåëåíèé ñëåäóåò, ÷òî
ñëó÷àéíîå ñîáûòèå B ïðåäñòàâëÿåòñÿ â âèäå ñóììû òðåõ ïîïàðíî íåñîâ-
ìåñòíûõ ñëó÷àéíûõ ñîáûòèé B B B B� � �
0 1 2
. Îòñþäà, èç àêñèîìû òåîðèè
âåðîÿòíîñòåé è ââåäåííûõ îïðåäåëåíèé ñëåäóåò, ÷òî
q P B P B B B P B P B P Bc ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )� � � � � � � � �
0 1 2 0 1 2
� � �q q qc c c0 1 2
( ) ( ) ( )� � � .
Ëåììà 4 äîêàçàíà.
Ëåììà 5. Åñëè ñóùåñòâóåò êîíå÷íûé ìîìåíò ms� � �
1
, òî J
m
s
N
s
0
1
1
,
( )!
�
�
�
Ä î ê à ç à ò å ë ü ñ ò â î. Èç îïðåäåëåíèÿ 0
1 2
� � � �x x xs... è� � 0ñëåäóþò
íåðàâåíñòâà a e x x e x xs s s1 1 2 1 1 1
0� � � � �
� �
� � � �( ) ( ... ( ) ( , G x xs( � � �
1
��
Íàäåæíîñòü êîìïëåêñîâ ñëîæíûõ âîññòàíàâëèâàåìûõ ñèñòåì
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2008. Ò. 30. ¹ 5 87
� �G x xs(
1
� è exp( )� �
�a N
1
1
1. Îòñþäà è èç ìîíîòîííîñòè èíòåãðàëà ñëå-
äóåò, ñîãëàñíî óñëîâèþ ëåììû 5,
J a N G x x dx ...dxN s s0 1
1
1 2
1
,
... exp( ) (� � � � �
� �
�
�
��
� � �
�
�
� � �
�
�
... (
( )!
(
�
1
1 2
2
0
2
G x x dx ...dx
x
s
G x dx
m
s s
s
x
s
� �
1
1( )!s�
� �.
Ëåììà 5 äîêàçàíà.
Ëåììà 6. Â óñëîâèÿõ ëåììû 5 ïðè N � �
J dH u
t u
s
G t dtN
u
s
t u
0
0
2
2
,
( )
( )
( )!
(�
�
�
�
�
� �
� .
Ä î ê à ç à ò å ë ü ñ ò â î. Ïðè N � � exp[ ]� �
�a N
1
1
0. Îòñþäà è èç
ëåììû 5 ïî òåîðåìå Ëåáåãà î ìàæîðèðóåìîé ñõîäèìîñòè ïîëó÷àåì
J E G x x dx ...dx dH u
t u
N s s
u
s
0 1 2
0
2
1
,
... ( ( )
( )
� � � �
�
� � �
�
�
�
��
( )!
(
s
G t dt
t u
�
�
2
� .
Ëåììà 6 äîêàçàíà.
Ïóñòü �
1
0
, ,� G — êîìïëåêñ, â êîòîðîì � ( )0 åñòü ñóììàðíàÿ èíòåíñèâ-
íîñòü îòêàçîâ ýëåìåíòîâ â ïåðèîä íåçàíÿòîñòè ÐÎ (êîãäà âñå ýëåìåíòû
êîìïëåêñà èñïðàâíû), à â ïåðèîä çàíÿòîñòè — �, äëèíû ïîñòóïàþùèõ â ÐÎ
òðåáîâàíèé íåçàâèñèìû è îäèíàêîâî ðàñïðåäåëåíû ñ ôóíêöèåé ðàñïðå-
äåëåíèÿ G x( ).
Ïóñòü B x x x P x e x x xs�
� �( , , , , ..., ) {� , �( ) , ( )1 0 0 1
1 2 1 1 1
�
� �
ocò s x�
1
� —
óñëîâíàÿ âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî â êîìïëåêñå �
1
0
, ,� G ïåðèîä ðåãåíåðàöèè,
íà÷àâøèéñÿ â ìîìåíò âðåìåíè x �0, íå çàêîí÷èòñÿ äî ìîìåíòà âðåìåíè x
1
,
â ìîìåíò x
1
0� â ÐÎ â êîìïëåêñå �
1
0
, ,� G áóäåò íå ìåíåå îäíîãî òðåáîâàíèÿ è
îñòàâøååñÿ âðåìÿ äîîáñëóæèâàíèÿ îáñëóæèâàåìîãî ñî ñêîðîñòüþ åäèíè-
öà â ýòîò ìîìåíò òðåáîâàíèÿ áóäåò áîëüøå, ÷åì x xs � 1
ïðè óñëîâèè, ÷òî
ïåðèîä ðåãåíåðàöèè íà÷àëñÿ â ìîìåíò âðåìåíè x �0.
Ëåììà 7. Ïóñòü ��1è ñóùåñòâóåò êîíå÷íûé ìîìåíò ms � �. Òîãäà
... ( , , , , ..., )
( ) !
�
� �
�
�
B x x x dx dx ...dx
m
s
s s
s
�
�
1 0
1
1 2 1 2
.
À. Â. Ìàêàðè÷åâ
88 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2008. V. 30. ¹ 5
Ä î ê à ç à ò å ë ü ñ ò â î. Ñîãëàñíî ïðåäåëüíîé òåîðåìå äëÿ ðåãåíåðè-
ðóþùèõ ïðîöåññîâ [1, 2]
... ( , , , , ..., )
�
� �
�B x x x dx dx ...dxs s�
1 0
1 2 1 2
�
� �
� � �
� �
dx P x e x x
x x xs
1
0 0
1 1 1
1 2
0 1... {� , � ( ) , (
...
� �
ocò
)
� �
�
x x dx ...dxs s1 2
�
�
�
�
�
� � �
� � �
m
dx ...dx
m
G t dts
x x t xs s
1
2
0 1
1
1 1
1
2
( )
(
(
...
�
�
�)
... (
...0
2
2
� � � �
� �
�
x x t
s
s
G t dx ...dx dt�
�
� �
�
�
�
�
1
1 1 1
1
0
( ) ( )!
(
( ) !�
�
�
t
s
G t dt
m
s
s
t
s
.
Ëåììà 7 äîêàçàíà.
Ïóñòü � ( ) {( , ,..., ) : ... }z x x x x x x zs s� � � � � �
1 2 1 2
0 è � ( )
!
z
z
s
s
� .
Ëåììà 8. Ïóñòü��1 è ñóùåñòâóåò êîíå÷íûé ìîìåíò ms � �. Òîãäà ïðè
N � �
J E B x x dx dx ...dxN s s1 1 1 2
1 0 0
,
... ( , , , ..., , )� �
� �
�
� .
Ä î ê à ç à ò å ë ü ñ ò â î. Âûáåðåì ëþáîå ÷èñëî �
0 è çàôèêñèðóåì. Èç
ëåììû 7 ñëåäóåò, ÷òî äëÿ âûáðàííîãî �
0 ñóùåñòâóåò z z� ( )� òàêîå, ÷òî
äëÿ ëþáîãî z z� ( )�
B x x x dx dx ...dxs
z
s�
�
( , , , , ..., )
\ ( )
1 0
2
1 2 1 2
� �
�
� . (1)
Èç îïðåäåëåíèÿ è òåîðåìû 1 [3] cëåäóåò, ÷òî äëÿ ëþáîãî � � 0
B x x x B x x x B xs s( , , , , ..., , ) ( , , , , ..., ) ( , ,1 0 1 0 1 0
1 2 1 2
�
�
� �
1 2
, ,..., )x xs .
Îòñþäà, èç (1) è ìîíîòîííîñòè èíòåãðàëà ñëåäóåò, ÷òî äëÿ ëþáîãî � � 0
B x x x dx dx ...dxs
z
s( , , , , ..., , )
\ ( )
1 0
2
1 2 1 2
�
�
� �
�
� .
Îòñþäà, èç íåðàâåíñòâà 1 1
1
� � �
�
exp( )aN è ìîíîòîííîñòè èíòåãðàëà äëÿ
ëþáîãî � � 0 ñëåäóåò íåðàâåíñòâî
... [ exp( )] ( , , , , ..., , )
\ ( )
1 1 0
1
1 2 1
� �
�
��
a N B x x x dx ds
z
�
� �
x ...dxs2
2
�
�
. (2)
Íàäåæíîñòü êîìïëåêñîâ ñëîæíûõ âîññòàíàâëèâàåìûõ ñèñòåì
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2008. Ò. 30. ¹ 5 89
Èç îïðåäåëåíèÿ ñëåäóåò a x zs� �� � . Äëÿ âûáðàííîãî z z� ( )� ñóùåñòâóåò
òàêîå N N z� ( ( ))� , ÷òî äëÿ ëþáîãî N N z
( ( ))�
0 1 1
2
1 1
� � � � � � �
� �
exp( ) exp( )
( )
a N z N
z
�
�
�
.
Îòñþäà è íåðàâåíñòâà 0 1 0 1
1
� �B x xs( , , ,..., , )� äëÿ ëþáîãî � � 0 ñëåäóåò,
÷òî äëÿ ëþáîãî N N z
( ( ))� è äëÿ ëþáîãî � � 0 ñïðàâåäëèâî íåðàâåíñòâî
... [ exp( )] ( , , , , ..., , )
( )
1 1 0
1
1 2 1 2
� �
�
��
aN B x x x dx dxs
z
�
�
...dxs �
�
2
. (3)
Èç (2) è (3) ñëåäóåò, ÷òî äëÿ âñåõ N N z
( ( ))� è äëÿ ëþáîãî � � 0 ñïðàâåä-
ëèâî íåðàâåíñòâî
... [ exp( )] ( , , , , ..., , )1 1 0
1
1 2 1 2
� �
�
��
aN B x x x dx dx ...s �
�
dxs � �.
Îòñþäà ñëåäóåò, ÷òî äëÿ âñåõ N N z
( ( ))�
E aN B x x x dx dx ..s... [ exp( )] ( , , , , ..., , )1 1 0
1
1 2 1 2
� �
�
��
�
�
.dxs � �,
J E B x x x dx dx ...dxN s s1 1 2 1 2
1 0
,
... ( , , , , ..., , )� �
��
� �
�
.
Òàêèì îáðàçîì, äëÿ ëþáîãî �
0 ñóùåñòâóåò òàêîå íàòóðàëüíîå ÷èñëî
N ( )� , ÷òî äëÿ âñåõ N N
( )�
J E B x x x dx dx ...dxN s s1 1 2 1 2
1 0
,
... ( , , , , ..., , )� �
��
� �
�
.
Ëåììà 8 äîêàçàíà.
Ïóñòü � �
�
� �
�
!
"
#
$( ) ( )0 0 1
1
N
. Îáîçíà÷èì B x x xs0 1 2
1 0
�
( , , , , ..., , )� è
B x x xs0 1 2
1 0( , , , ,..., , )� ñîîòâåòñòâåííî â êîìïëåêñàõ �
�
�
( ),0 G è �
� ( ),0 G óñ-
ëîâíóþ âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî ïåðèîä ðåãåíåðàöèè, íà÷àâøèñü â ìîìåíò
âðåìåíè x �0, íå çàêîí÷èòñÿ ê ìîìåíòó âðåìåíè x
1
è ïîñòóïèâøåå â
ìîìåíò âðåìåíè x
1
òðåáîâàíèå íà îáñëóæèâàíèå ýëåìåíòà ïåðâîé ÑÂÑ
çàñòàíåò â ìîìåíò âðåìåíè x
1
â ÐÎ íå ìåíåå îäíîãî òðåáîâàíèÿ, îáñëó-
æèâàåìîãî â ÐÎ ñî ñêîðîñòüþ åäèíèöà â ìîìåíò âðåìåíè x
1
ñ îñòàòî÷íûì
âðåìåíåì äîîáñëóæèâàíèÿ â ýòîò ìîìåíò �
ocò
( )x
1
, îáñëóæèâàíèå êîòîðîãî
íå çàêîí÷èòñÿ äî ìîìåíòà âðåìåíè xs �� ïðè óñëîâèè, ÷òî ïåðèîä ðåãåíå-
À. Â. Ìàêàðè÷åâ
90 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2008. V. 30. ¹ 5
ðàöèè íà÷àëñÿ â ìîìåíò âðåìåíè x �0 è â ìîìåíòû âðåìåíè x x xs1 2
, ,...,
ïîñëåäîâàòåëüíî îòêàçàëè ýëåìåíòû ïåðâîé ñèñòåìû ñ íîìåðàìè ñîîò-
âåòñòâåííî 0
1 2
� � � �x x xs... è áîëüøå îòêàçîâ ýëåìåíòîâ â ïåðâîé ñèñòåìå
íà ïðîìåæóòêå âðåìåíè( , )0 xs íå áûëî. Îáîçíà÷èì�
�
( )t ÷èñëî òðåáîâàíèé
ïóàññîíîâñêîãî ïîòîêà ñ ïàðàìåòðîì �, âîçíèêøèõ íà ïðîìåæóòêå âðå-
ìåíè ( , ]0 t â êîìïëåêñå �
%��,G
0
.
Ëåììà 9. Ïóñòü��1è ñóùåñòâóåò êîíå÷íûé ìîìåíò ms � �. Òîãäà ïðè
N � �
E B x x x dx ...dx Es s... ( , , , , ..., , )
��
� �1 0
1 2 1
�
�
� �
��
�
... ( , , , , ..., , )B x x x dx ...dxs s0 1 2 1
1 0 0�
�
.
Ä î ê à ç à ò å ë ü ñ ò â î. Âûáåðåì ëþáîå ÷èñëî�
0. Èç ëåììû 7 ñëåäóåò,
÷òî ñóùåñòâóåò òàêîå ïîëîæèòåëüíîå ÷èñëî z z� ( )� , ÷òî äëÿ ëþáîãî
z z� ( )�
.... ( , , , , ..., )
\ ( )
B x x x dx dx ...dxs
z
s��
�
�
�
1 0
6
1 2 1 2
� �
. (4)
Èç íåðàâåíñòâà � � 0 òåîðåìû 1 è ëåììû 5 èç ðàáîòû [3] ñîîòâåòñòâåííî
âûòåêàþò íåðàâåíñòâà äëÿ ëþáîãî � � 0
B x x B x x B xs s( , , ,..., , ) ( , , ,..., ) ( , , ,...,1 0 1 0 1 0
1 1 1
�
�
� � xs ),
B x x B x x B xs s0 1 1 1
1 0 1 0 1 0
�
� �( , , ,..., , ) ( , , ,..., ) ( , , ,..�
�
., )xs .
(5)
Èç (4), (5) è ìîíîòîííîñòè èíòåãðàëà ñëåäóåò, ÷òî äëÿ ëþáîãî � � 0
... ( , , , ..., )
\ ( )
��
�B x x dx ...dxs
z
s1 0
6
1 1
� �
�
,
... ( , , , ..., , )
\ ( )
��
�
�B x x dx ...dxs
z
s0 1 1
1 0
6
�
�
� �
.
(6)
Èç àêñèîìû íåïðåðûâíîñòè òåîðèè âåðîÿòíîñòåé äëÿ âûáðàííîãî � ñó-
ùåñòâóåò òàêîå íàòóðàëüíîå ÷èñëî l l� ( )� , ÷òî äëÿ ëþáîãî l l� ( )�
P z l
z
( ( ) )
( )
�
�
�
�
�
6
.
Íàäåæíîñòü êîìïëåêñîâ ñëîæíûõ âîññòàíàâëèâàåìûõ ñèñòåì
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2008. Ò. 30. ¹ 5 91
Îòñþäà è èç íåðàâåíñòâà x x zs1
� � ñëåäóåò
P x l P x l P z l
z
( ( ) ) ( ( ) ) ( ( ) )
( )
� � �
�
� � �
�
�
�
�
�
1 1
6
.
Ïóñòü Rl
�
— ñëó÷àéíîå ñîáûòèå, ñîñòîÿùåå â òîì, ÷òî ïåðâûå l òðåáî-
âàíèé ïóàññîíîâñêîãî ïîòîêà ñ ïàðàìåòðîì �
�
âñå áóäóò èç ðàçëè÷íûõ
ñèñòåì. Èç ëåììû 2 [3] ñëåäóåò, ÷òî äëÿ âûáðàííîãî � ñóùåñòâóåò òàêîå
íàòóðàëüíîå ÷èñëî N N� ( )� , ÷òî äëÿ ëþáîãî N N� ( )�
P R
z
l( )
( )
�
�1
6
�
�
.
Ïóñòü A x l Rl� �
�
�
{ ( ) }�
� 1
è I A( ) — èíäèêàòîð cëó÷àéíîãî ñîáûòèÿ A.
Òîãäà äëÿ ëþáîãî � � 0
B x x x P x e x x xs s( , , , , ..., , ) { , ( ) , ( )1 0 0 1
1 2 1 1 1
� � ��
� �
ocò
� � �x
1
��
�
� �
� � �P I A x I A e x x I A x xs{ ( ) , ( ) ( ) , ( ) ( )� � ��
1 1 1 1
0 1
ocò
�
� �
� �P I A x I A e x x I A x xs{ ( ) , ( ) ( ) , ( ) ( )� � ��
1 1 1 1
0 1
ocò
. (7)
Àíàëîãè÷íî äëÿ ëþáîãî � � 0
B x x x P x e x xs0 1 2 0 1 1 1
1 0 0 1
� �
�
� �( , , , , ..., , ) { , ( ) , (� � �
ocò
)
� � �x xs 1
��
�
� �
� � �
�P I A x I A e x x I A x xs{ ( ) , ( ) ( ) , ( ) ( )� � ��
0 1 1 1 1
0 1
ocò
�
� �
� �
�P I A x I A e x x I A x xs{ ( ) , ( ) ( ) , ( ) ( )� � ��
0 1 1 1 1
0 1
ocò
. (8)
Èç ëåììû 4 [3] ñëåäóåò, ÷òî äëÿ ëþáîãî � � 0
{ ( ) , ( ) ( ) , ( ) ( )� &'�(� � ��I A x I A e x x I A x xs
� �
� �
1 1 1 1
0 1
ocò
�
�
� �
�
�
{ ( ) , ( ) ( ) , ( ) ( )� &'�(� �
0 1 1 1 1
0 1I A x I A e x x I A x xsocò
��� . (9)
Ïîñêîëüêó äëÿ ëþáîãî � � 0
P I A x I A e x x I A x xs{ ( ) , ( ) ( ) , ( ) ( )� � ��
� �
� � �
1 1 1 1
0 1
ocò
� �
� �P A P x l P R
z
l( ) ( ( ) ) ( )
( )
�
�
�
�
1
3
(10)
è
P I A x I A e x x I A x xs{ ( ) , ( ) ( ) , ( ) ( )� � ��
0 1 1 1 1
0 1
�
� �
� � �
ocò
� �P A
z
( )
( )
�
3 �
,
(11)
À. Â. Ìàêàðè÷åâ
92 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2008. V. 30. ¹ 5
èç (7) — (11) ïîëó÷àåì äëÿ ëþáîãî � � 0
B x x B x x
z
s s( , , ,..., , ) ( , , ,..., , )
( )
1 0 1 0
2
3
1 0 1
� �
�
� �
�
�
.
(12)
Èç ñâîéñòâà èíòåãðàëà è (12) ñëåäóåò, ÷òî äëÿ ëþáîãî � � 0
... ( , , , ..., , ) ... ( , ,
�� �
�
�B x x dx ...dx B xs
z
s1 0 1 0
1 1 0
�
�& �
1 1
,..., , )x dx ...dxs
z
s�
�& �
�
�
� �
��
�
... ( , , , ..., , ) ( , , ,..., , )B x x B x x ds s
z
1 0 1 0
1 0 1
� �
�& �
x ...dxs1
�
� �
��
...
( )
2
3
2
3
1
� �
�
�& �
z
dx ...dx
z
s .
(13)
Èç (6) è (13) ñëåäóåò, ÷òî äëÿ ëþáîãî N N� ( )� è ëþáîãî � � 0
... ( , , , ..., , ) ... ( , , , .
�� �
�
�B x x dx ...dx B xs s1 0 1 0
1 1 0 1
�
�
.., , )x dx ...dxs s�
�
�
�
1
� �
�� �
�
... ( , , , ..., , ) ... ( ,
\
B x x dx ...dx Bs
z
s1 0 1
1 1 0
�
� �& �
0
1 1
, ,..., , )
\
x x dx ...dxs
z
s�
� �& �
�
�
� �
�� �
�
... ( , , , ..., , ) ... ( , ,B x x dx ...dx Bs
z
s1 0 1 0
1 1 0
�
�& �
x x dx ...dxs
z
s1 1
,..., , )�
�& �
�
�
� � � �
� � �
�
6 6
2
3
.
Îòñþäà ñëåäóåò, ÷òî äëÿ ëþáîãî N N� ( )�
E B x x dx ...dx B xs s... ( , , , ..., , ) ... ( , , ,
�� �
�
�
1 0 1 0
1 1 0 1
�
�
..., , )x dx ...dxs s� �
�
�
�
1
,
E B x x x dx ...dx E Bs s... ( , , , ,..., , ) ... ( ,
�� �
�
�
1 0 1 0
1 2 1 0
�
�
, , , ..., , )x x x dx ... dxs s1 2 1
� �
�
�
� .
Ëåììà 9 äîêàçàíà.
Íàäåæíîñòü êîìïëåêñîâ ñëîæíûõ âîññòàíàâëèâàåìûõ ñèñòåì
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2008. Ò. 30. ¹ 5 93
The asymptotic fault-free lifetime distribution is found for the set of complex restorable systems
(CRS) with the time reserve and with the return of restored elements into the systems with the
minimum internal reserve from the moment when the correct operation of all elements of all CRS
is set. The study was carried out for the CRS sets with Markovian flow of element faults, arbitrary
service time distribution function of CRS elements, the number of which increases inversely
proportional to the fault rate, so that the total load of the request processing system is limited from
above by the value less than one.
1. Êëèìîâ Ã. Ï. Ñòîõàñòè÷åñêèå ñèñòåìû îáñëóæèâàíèÿ. — M. : Íàóêà, 1967. — 244 c.
2. Êîêñ Ä., Ñìèò Â. Òåîðèÿ âîññòàíîâëåíèÿ. — Ì. : Ñîâ. ðàäèî, 1967. — 299 ñ.
3. Ìàêàðè÷åâ À. Â. Àñèìïòîòè÷åñêèå îöåíêè ïåðèîäà ðåãåíåðàöèè êîìïëåêñîâ ñëîæíûõ
âîññòàíàâëèâàåìûõ ñèñòåì ïðè ðàçëè÷íûõ äèñöèïëèíàõ îáñëóæèâàíèÿ// Ýëåêòðîí.
ìîäåëèðîâàíèå. — 2003. — 25, ¹ 2. — C. 83—97.
Ïîñòóïèëà 17.03.08
ÌÀÊÀÐÈ×Å Àëåêñàíäð Âëàäèìèðîâè÷, êàíä. ôèç.-ìàò. íàóê, äîöåíò êàôåäðû âûñøåé ìàòå-
ìàòèêè Õàðüêîâñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî àâòîìîáèëüíî-äîðîæíîãî òåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà.
 1981 ã. îêîí÷èë Ìîñêîâñêèé ãîñóíèâåðñèòåò. Îáëàñòü íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé – òåîðèÿ âåðîÿò-
íîñòåé è ìàòåìàòè÷åñêàÿ ñòàòèñòèêà è èõ ïðèìåíåíèå, òåîðèÿ ìàññîâîãî îáñëóæèâàíèÿ, ìà-
òåìàòè÷åñêàÿ òåîðèÿ íàäåæíîñòè, òåîðèÿ îïòèìèçàöèè õàðàêòåðèñòèê ñëó÷àéíûõ ïðîöåñ-
ñîâ, ðàñøèðÿþùèåñÿ êîìïëåêñû ñëîæíûõ âîññòàíàâëèâàåìûõ ñèñòåì.
À. Â. Ìàêàðè÷åâ
94 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2008. V. 30. ¹ 5
|