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| 編輯推薦： |
1.本书以信息物理系统为研究对象，研究其承受扰动以及扰动后的恢复能力。
2.本书提出的系统弹性模型首次解析地给出了典型性能组合下从部件弹性到系统弹性的函数关系，为系统弹性分析和分配提供了新的思路
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| 內容簡介： |
本书聚焦复杂系统的弹性建模与评估方法, 第1章总结评述了关于系统弹性研究的大量已有成果; 第2～3章论述了系统弹性模型, 包括基于性能函数的系统弹性模型、基于聚合随机过程的多态系统弹性建模; 第4～7章论述了系统弹性分析与评估方法, 包括面向弹性的部件重要性分析、基于蒙特卡罗的系统弹性评估、扰动识别与系统弹性测评、复杂网络系统弹性规律研究。
本书适合控制科学与工程方向的研究人员和工程技术人员阅读, 也适于高校相关专业硕士、博士研究生学习。
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| 目錄：
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第1 章 概述 1
1.1 弹性的概念与内涵 2
1.2 弹性的度量 4
1.2.1 确定型度量 4
1.2.2 概率型度量 9
1.3 弹性建模与分析 11
1.3.1 弹性模型 11
1.3.2 弹性分析 12
参考文献 17
第2 章 基于性能函数的系统弹性模型 21
2.1 研究背景 22
2.2 问题描述 22
2.3 弹性度量 24
2.4 串联与并联系统的弹性建模与分析 25
2.4.1 串联系统弹性建模 25
2.4.2 并联系统弹性建模 26
2.4.3 串联与并联系统弹性分析 27
2.5 网络系统弹性分析 31
2.5.1 网络系统弹性分析方法 31
2.5.2 网络系统弹性分析案例 32
2.6 应用： 分布式发电系统 39
参考文献 42
第3 章 基于聚合随机过程的多态系统弹性建模 44
3.1 研究背景 45
3.2 聚合随机过程及相关理论 46
3.2.1 聚合随机过程的起源与发展 46
3.2.2 聚合随机过程的本质与研究 48
3.2.3 相关概念与理论基础 50
3.3 一般化多态系统弹性建模与分析 52
3.3.1 系统模型与假设 52
3.3.2 系统弹性建模与指标推导 53
3.3.3 数值算例 57
3.4 两类具体多态系统弹性建模 59
3.4.1 基于负载-容量模型的多态系统弹性分析 59
3.4.2 恢复时间可忽略的多态系统弹性分析 61
参考文献 63
第4 章 面向弹性的部件重要性分析 66
4.1 研究背景 67
4.2 弹性度量 68
4.2.1 系统弹性极限和塑性行为 68
4.2.2 考虑塑性的系统弹性度量 70
4.3 基于弹性的重要性分析 72
4.3.1 重要性指标定义 73
4.3.2 重要性分析方法 75
4.4 案例 77
参考文献 82
第5 章 基于蒙特卡罗的系统弹性评估 84
5.1 研究背景 85
5.2 蒙特卡罗方法简介 85
5.2.1 基本思想 86
5.2.2 求解过程 86
5.2.3 优点 87
5.3 问题描述 88
5.4 弹性度量 89
5.4.1 系统弹性度量 89
5.4.2 关键性能参数选取和归一化 93
5.4.3 供应链网络的弹性度量 93
5.5 基于蒙特卡罗的弹性评估 95
5.5.1 仿真模型 95
5.5.2 基于蒙特卡罗的弹性评估流程 98
5.5.3 误差分析 99
5.6 案例 100
5.6.1 案例描述 100
5.6.2 弹性计算过程 103
5.6.3 弹性评价结果 105
5.6.4 不同供应链网络弹性对比 107
参考文献 110
第6 章 扰动识别与系统弹性测评 113
6.1 研究背景 114
6.2 弹性度量 115
6.2.1 确定型弹性度量方法 115
6.2.2 系统关键性能参数选取与性能归一化 116
6.3 扰动识别 118
6.3.1 扰动信息线索表 118
6.3.2 扰动识别过程 122
6.4 给定扰动下系统弹性测评方法 123
6.4.1 定义测试场景 123
6.4.2 正常情况下的性能监控 124
6.4.3 确定扰动注入方法 124
6.4.4 扰动注入与性能监控 125
6.4.5 弹性计算 126
6.5 案例 126
6.5.1 问题描述 126
6.5.2 扰动识别 127
6.5.3 弹性测评 128
6.5.4 影响分析 132
参考文献 134
第7 章 复杂网络系统弹性规律研究 137
7.1 研究背景 138
7.1.1 基于网络拓扑参数的弹性度量 138
7.1.2 基于网络性能参数的弹性度量 143
7.1.3 复杂网络弹性规律研究 146
7.1.4 小结 147
7.2 弹性度量 148
7.3 弹性评估 149
7.3.1 流量模型建立 149
7.3.2 节点扰动策略 149
7.3.3 弹性仿真评估 151
7.4 案例分析 152
7.4.1 复杂网络拓扑生成 153
7.4.2 基于序参量的流量生成 156
7.4.3 基于扰动行为的弹性分析 157
7.4.4 基于恢复行为的弹性分析 162
参考文献 166
索引 169
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| 內容試閱：
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在可靠性研究的初期，常常把系统简化为正常和故障两种状态（即系统二态性），并在此基础上开展可靠性建模、设计、分析、评估的理论和方法研究。随着研究的不断深入，人们发现复杂系统在正常和故障两种状态之间还存在1～n 种性能降级状态，多态系统的概念随之被提出。这种离散多态系统的抽象，很大程度上扩展了可靠性研究范围。然而，还有很多系统具有连续多态性，例如网络的流量、连续控制系统的输出等。这一类系统仅仅靠现有的可靠性理论难以全面刻画系统的整体特性。
系统弹性，关注系统对扰动的承受和恢复能力，其度量的基础是系统性能在扰动前后的变化，尤其适用于连续多态系统。因此从最初接触弹性这一概念开始，我们就认为它是系统可靠性概念在性能维度上的延展。我们的兴趣油然而生：系统弹性有什么表现规律？
系统弹性由何而来？ 如何从解析、仿真、试验的角度实现对系统的弹性评估？ 等等。在这些问题的牵引下，我们从2013 年起开始开展系统弹性的研究工作，在国家自然科学基金项目和企业合作项目支持下取得了一些成果。
本书聚焦复杂系统的弹性建模与评估方法，第1 章总结评述了关于系统弹性研究的大量已有成果；第2～3 章论述了系统弹性模型，包括基于性能函数的系统弹性模型、基于聚合随机过程的多态系统弹性建模；第4～7 章论述了系统弹性分析与评估方法，包括面向弹性的部件重要性分析、基于蒙特卡罗的系统弹性评估、扰动识别与系统弹性测评、复杂网络系统弹性规律研究。本书的主要内容来源于国家自然科学基金项目61773044弹性建模与分析：从部件到系统和71601010基于聚合随机过程的多状态可修系统弹性建模与分析的研究成果。
本书第1～2 章、第5～7 章由李瑞莹副教授撰写，第3 章由杜时佳博士撰写，第4 章由康锐教授撰写，全书由康锐教授策划和统稿。靳崇、张龚博、董强、马文停等同学为本书的编写提供了帮助。虽然作者在本书撰写过程中尽了最大的努力，但是由于水平有限，不妥之处在所难免，敬请读者不吝指正。
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