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Health evaluation method for degrading systems subject to dependent competing risks

Journal of Systems Engineering and Electronics 2018年第2期29卷 436-444页

作者： ZHAO Shuai MAKIS Viliam CHEN Shaowei LI Yong School of Electronics and Information Northwestern Polytechnical University Department of Mechanical and Industrial Engineering University of Toronto

This paper proposes a health evaluation method for degrading systems subject to competing risks of dependent soft and hard failures. To characterize the time-varying degradation rate, the degradation process is determined by a non-stationary Gamma process and the soft failure is encountered when it exceeds a predefined critical level. For the hard failure, a Cox’s proportional hazard model is applied to describe the hazard rate of the time to system failure. The dependent relationship is modeled by incorporating the degradation process as a time-varying covariate into the Cox’s proportional hazard model. To facilitate the health characteristics evaluation, a discretization technique is applied both to the degradation process and the monitoring *** health characteristics can be obtained in the explicit form using the transition probability matrix, which is computationally attractive for practical applications. Finally, a numerical analysis is carried out to show the effectiveness and the performance of the proposed health evaluation method.

关键词： competing risk conditional mean residual life health evaluation non-stationary Gamma process proportional hazards model

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