×

量化模型输入相对重要性的概率程序,以二阶概率模型为特征。 (英语) Zbl 1451.62061号

摘要:本文提出了一种新的计算模型全局敏感性分析框架,其中输入变量由于认知不确定性而具有二阶概率模型的特征。首先,定义了两种图形工具,分别称为个体效应函数和总效应函数,用于识别有影响和无影响的输入变量。其次,引入两个概率GSA指数,称为T指数,用于比较成对影响输入变量的相对重要性。第三,引入期望的Sobol指数对输入变量的重要性进行排序。为了有效估计建议的GSA指数,首先引入了扩展蒙特卡罗模拟(EMCS),其计算成本与估计Sobol指数的蒙特卡洛模拟相同,然后,为了进一步降低计算成本,引入了克里格代理模型和EMCS程序相结合的方法。介绍了三个数值例子和一个十杆结构,说明了所提出的GSA框架的重要性,并证明了计算方法的有效性。

MSC公司:

62甲12 多元分析中的估计
65二氧化碳 蒙特卡罗方法

软件:

鲮鱼
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Davis,M.J。;刘伟。;Sivaramakrishnan,R.,《小样本全球敏感性分析:普通最小二乘法》,J.Phys。化学。A、 121、3、553-570(2017)
[2] 温,Z.X。;张博士。;李S.W。;Yue,Z.F。;Gao,J.,镍基单晶高温合金在多轴应力下的各向异性蠕变损伤与断裂机制,合金委员会。,692, 301-312, (2017)
[3] Sarrazin,F。;皮亚诺西,F。;Wagener,T.,《环境模型的全球敏感性分析:收敛与验证》,《环境》。模型。软质。,79, 135-152, (2016)
[4] Wei,P.F。;Wang,Y.Y。;Tang,C.H.,具有输入随机变量和随机过程的结构的时变全局可靠性灵敏度分析,结构。多磁盘。最佳。,55, 5, 1883-1898, (2017)
[5] Wei,P.F。;刘,F.C。;Tang,C.H.,使用多响应高斯过程模型进行结构系统可靠性和可靠性重要性分析,Reliab。工程系统。安全。,175, 183-195, (2018)
[6] Wei,P.F。;卢,Z.Z。;Song,J.W.,《变量重要性分析:综合评述》,Reliab。工程系统。安全。,142, 399-432, (2015)
[7] 博尔戈诺沃,E。;Plischke,E.,《敏感性分析:最新进展综述》,欧洲期刊Oper。决议,3,1,869-887,(2016)·Zbl 1346.90771号
[8] Morris,M.D.,《初步计算实验的因子抽样计划》,技术计量学,33,2,161-174,(1991)
[9] Sobol’,I.M.,非线性数学模型的全局敏感性指数及其蒙特卡罗估计,国际数学杂志。计算。模拟。,55, 271-280, (2001) ·兹比尔1005.65004
[10] Homma,T。;Saltelli,A.,非线性模型全局灵敏度分析中的重要性测度,Reliab。工程系统。安全。,52, 1-17, (1996)
[11] Borgonovo,E.,一种新的不确定性重要性度量,Reliab。工程系统。安全。,92, 6, 771-784, (2007)
[12] Yun,W。;卢,Z。;Jiang,X.,使用高斯径向基函数元模型进行Borgonovo矩无关全局敏感性分析,Appl。数学。型号。,54, 378-392, (2018) ·Zbl 1480.60058号
[13] 博尔戈诺沃,E。;南卡罗来纳州塔兰托拉。;Plischke,E。;Morris,M.D.,《计算机实验灵敏度分析中的变换和不变性》,J.R.Stat.Soc.,Ser。B、 统计方法。,76, 5, 925-947, (2014) ·Zbl 1411.62227号
[14] Wei,P.F。;卢,Z.Z。;Song,J.W.,使用copula进行力矩相关敏感性分析,风险分析。,34210-222,(2014)
[15] Saltelli,A。;Annoni,P。;阿齐尼,I。;Campolongo,F。;Ratto,M。;Tarantola,S.,基于方差的模型输出敏感性分析。总敏感性指数的设计和估计,计算。物理学。社区。,181, 2, 259-270, (2010) ·Zbl 1219.93116号
[16] Owen,A.B.,《小苏博尔敏感性指数的更好估计》,ACM Trans。模型。计算。模拟。,23, 2, 11, (2013) ·Zbl 1490.62192号
[17] 徐,C。;Gertner,G.,《傅里叶振幅灵敏度测试(FAST)不同采样方法的理解和比较》,计算。统计数据分析。,55, 1, 184-198, (2011) ·Zbl 1247.62033号
[18] 南卡罗来纳州塔兰托拉。;加泰利,D。;Mara,T.,估计一阶全局敏感性指数的随机平衡设计,Reliab。工程系统。安全。,91, 6, 717-727, (2006)
[19] Ratto,M。;A.帕加诺。;Young,P.C.,灵敏度分析条件矩的非参数估计,Reliab。工程系统。安全。,94, 2, 237-243, (2009)
[20] Rahman,S.,通过多项式维分解进行全局敏感性分析,Reliab。工程系统。安全。,96, 7, 825-837, (2011)
[21] Cheng,K。;Lu,Z.,基于支持向量回归的全局灵敏度分析的自适应稀疏多项式混沌展开,计算。结构。,194, 86-96, (2018)
[22] Cheng,K。;Lu,Z.,基于D-MORPH回归的稀疏多项式混沌展开,应用。数学。计算。,323, 17-30, (2018)
[23] Oakley JE O'Hagan,A.,《复杂模型的概率敏感性分析:贝叶斯方法》,J.R.Stat.Soc.,Ser。B、 统计方法。,66, 3, 751-769, (2004) ·Zbl 1046.62027号
[24] 啤酒,M。;Ferson,S。;Kreinovich,V.,工程分析中的不精确概率,机械。系统。信号处理。,2013年4月37日至29日
[25] Oberguggenberger,M。;金·J。;Schmelzer,B.,《工程中灵敏度分析的经典和不精确概率方法:案例研究》,国际期刊近似原因。,50, 680-693, (2009)
[26] 桑卡拉拉曼,S。;Mahadevan,S.,基于似然数的认知不确定性表征,由于稀缺的点数据和/或区间数据,Reliab。工程系统。安全。,96, 7, 814-824, (2011)
[27] Rubinstein,R.Y.,《计算机仿真模型的灵敏度分析和性能外推》,Oper。研究,37,1,72-82,(1989)
[28] 王,P。;卢,Z。;An,Tang Z.,克里金方法在参数不确定性全局灵敏度分析中的应用,应用。数学。型号。,37, 9, 6543-6555, (2013) ·Zbl 1463.62384号
[29] Wei,P.F。;Lu,Z.Z。;Song,J.W.,参数全局敏感性分析和优化的扩展蒙特卡罗模拟,AIAA J.,52,4,867-878,(2014)
[30] 桑卡拉拉曼,S。;Mahadevan,S.,《分离概率分布中变异性和参数不确定性的贡献》,Reliab。工程系统。安全。,112, 187-199, (2013)
[31] 王,P。;卢,Z.Z。;Xiao,S.N.,输入变量及其分布参数方差贡献的广义分离,应用。数学。型号。,47, 381-399, (2017) ·Zbl 1446.90029号
[32] Kleijnen,J.P.C.,《回归和克里金元模型及其模拟实验设计:综述》,欧洲期刊Oper。第256、1、1-16号决议(2017年)·Zbl 1394.90004号
[33] Sobol’,I.M.,具有额外统一属性的均匀分布序列,USSR Comput。数学。数学。物理。,16, 5, 236-342, (1976) ·Zbl 0391.10033号
[34] Lophaven,S.N。;尼尔森,H.B。;Söndergaard,J.,DACE-A Matlab Kriging工具箱,2.0版,(2002)
[35] Ishigmi,T。;Homma,T.,《计算机模式不确定性分析中的一种重要量化技术》(ISUMA’90年会议记录:第一届不确定性建模与分析国际研讨会,1990年),398-403
[36] Saltelli,A。;Sobol’,I.M.,关于秩变换在模型输出灵敏度分析中的应用,Reliab。工程系统。安全。,50, 3, 225-239, (1995)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。