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龙图腾网获悉中国人民解放军火箭军工程大学申请的专利一种考虑多重不确定性的退化设备剩余寿命预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN112883550B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202110068219.5，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种考虑多重不确定性的退化设备剩余寿命预测方法是由司小胜;庞哲楠;胡昌华;裴洪;李天梅设计研发完成，并于2021-01-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑多重不确定性的退化设备剩余寿命预测方法在说明书摘要公布了：本发明针对长寿命和高可靠性设备缺乏充足退化数据的情况，提出一种考虑多重不确定的退化设备剩余寿命预测方法，包括基于非线性扩散过程的步进加速退化模型，该模型的优点在于仅需要较小的样本量和较短的测试时间。对于退化模型的固有特性、个体差异性、测量设备性能和退化过程中因人为偏差造成的多重不确定性，该模型考虑了时变不确定性、个体差异性以及性能退化和协变量的测量不确定性。为估计退化设备的剩余寿命，本发明推导得到了首达时间意义下非线性扩散过程穿过预定阈值的解析近似解。结合极大似然估计MLE方法和仿真外推SIMEX方法，得到一种MLE‑SIMEX方法，用于估计模型中的未知参数。通过仿真和实际案例证明了本发明所提出模型的有效性。结果表明，该方法具有更高的剩余寿命估计精度，具有一定的工程实用价值。

本发明授权一种考虑多重不确定性的退化设备剩余寿命预测方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑多重不确定性的退化设备剩余寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、针对退化设备，基于扩散过程建立一般的非线性加速退化过程模型，并利用标准布朗运动描述随机退化过程随时间变化的固有不确定性； 步骤2、利用阿伦尼斯模型来描述退化模型漂移系数与加速应力间的关系，同时考虑退化设备的个体差异性和加速应力作为协变量的测量不确定性，建立考虑多重不确定性的加速退化模型； 步骤3、考虑性能退化过程中的测量不确定性，基于首达时间的概念，推导退化设备剩余寿命分布的表达式； 步骤4、利用MLE-SIMEX方法估计虑多重不确定性的加速退化模型中的未知参数，将其代入退化设备剩余寿命分布的表达式，从而实现退化设备的寿命预测； 在步骤2中，考虑多重不确定性的加速退化模型的建立如下: 假设存在K步的步进加速退化试验数据，试验以最低的应力水平S1开始，初始时间t＝0；每个设备都将在预定的时间经历预定的应力增加过程，当t＝Tkk＝1,2,…,K时，相应应力为Sk，其表达如下: 漂移系数a与加速应力相关，利用阿伦尼斯模型来描述a与加速应力S的关系如下： ak＝caexp-daSk5 其中，ak表示漂移系数a在不同应力水平Sk下的值，ca是关于失效模式的常数，da是关于激活能和玻尔兹曼常数的常数； 对于由标准布朗运动{Bt,t≥0}驱动的的非线性退化模型，随机过程退化模型随时间变化的固有属性可描述时变不确定性；由于不同的工作条件，退化轨迹将表现出不同的退化速率，可利用漂移系数可作为描述个体差异性的随机参数，漂移系数确定了设备在不同应力下的退化轨迹，考虑到ak的随机效应，式5中，ca可作为随机参数且假设μc和分别表示ca的均值和方差；因此，能够得到μak和分别表示ak的均值和方差，即： 实际工程中，为描述测量不确定性的影响，令{Yt,t≥0}表示设备的测量过程，用来描述隐藏退化状态与测量值之间的关系，具体如下： Yt＝Xt+ε7 其中，ε是随机测量误差，假设 表示ε的方差； 通常加速退化试验在预定的应力水平下进行，由于测量误差的存在，使得设备实际上在未知的加速应力水平下发生退化，加速应力的测量误差存在于协变量的测量过程中，可将协变量的测量误差用随机变量表示，且 表示的方差，因此，实际加速应力水平可表示为即： 综上所述，考虑多重不确定性的加速退化模型可表示为： 在步骤3中，退化设备剩余寿命分布表达式推导如下： 在首达时间下，考虑多重不确定性的设备寿命Te可定义为： Te＝inf{t:Yt≥ω|Y0＜ω}10 相应的，设备寿命的概率密度函数表示为fTet； 首先，在不考虑漂移系数随机效应的情况下推导fTet 对于退化过程{Yt,t≥0}，其寿命定义如式10所示，则寿命Te的fTe|at可表示为 其中，B＝ω-a·ht,θ，C＝σ2t； 为了估计单个设备的剩余寿命，需要得到该设备在正常工作应力下的退化数据，Ytk表示设备在tk时刻的测量值，根据首达时间的概念，定义tk时刻的剩余寿命Lk为 Lk＝inf{lk0:Ylk+tk≥ω}12 已知tk时刻的退化状态测量值为Ytk，则剩余寿命的概率密度函数可表示为 其中，ωtk＝ω-Ytk，Ωlk＝hlk+tk,θ-htk,θ； 利用漂移系数a的随机性表示退化设备的个体差异性，并且a服从式6的分布形式； 对于退化过程{Yt,t≥0}，已知并且tk时刻的退化状态测量值为Ytk，则tk时刻剩余寿命的概率密度函数可表示为 其中，ωtk＝ω-Ytk，L＝Ωlk-lkμlk+tk；θ，M＝Ωlk＝hlk+tk,θ-htk,θ，

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