For a series system, the problem of optimizing systems reliability under discrete design alternatives at each subsystem is initially formulated as a nonlinear 0-1 program with multiple-choice constraints. Different types of methods for achieving high systems reliability (parallel redundancy, standby redundancy, an increase in component reliability, etc.) can be easily handled as discrete design alternatives.
In order to solve the problem efficiently, the nonlinear 0-1 programming problem is transformed into a linear 0-1 program. As a solution method this study presents a branch-and-bound technique with Lagrangian relaxation which provides exact optimal solutions. Further, a heuristic method by Chang and Tcha is also considered. Test problems are solved by both methods and their computational efficiencies are reported.
For a class of complex systems, the possibility of obtaining a 0-1 linear program is shown, and an example problem is solved by APEX IV.
직렬구조를 가지는 시스템에 있어서 시스템 신뢰도 최적화를 위한 하부 시스템의 설계방법에 대한 문제를 다항식 선택제약식 (Multiple-Choice Constraints)를 가지는 비선형 0-1 계획모형으로 정식화하였다.
병렬중복설계, 대기중복설계 및 다양한 신뢰도를 가지는 부품설계 들과 같은 높은 신뢰도를 얻기 위한 많은 방법들은 하부시스템의 설계방법 중의 하나로 취급되어진다. 문제를 효과적으로 해결하기 위해 비선형 0-1 계획모형을 선형 0-1 계획모형으로 변환하였다. 이 선형 0-1 계획문제를 풀기위한 방법으로 본 논문은 최적해를 제공하는 Lagrangian Relaxation 방법을 이용하는 분지법(Branch-and-Bound)을 제시하였다. 또한 Chang과 Tcha에 의해서 개발된 탐색적 방법 (Heuristic Method)도 고려하였다. 제시된 두 방법에 의하여 테스트 문제들을 풀어 보았으며, 이에 대한 계산효율을 살펴 보았다.
비가약구조를 가지는 시스템 (Complex System)에 있어서 선형 0-1 계획모형으로의 변환 가능성을 제시하였으며, APEX IV를 통하여 한 예를 풀어 보았다.
