一种联合考虑输入参数不确定性和代理模型不确定性的灵敏度分析方法

摘要

本发明公开一种联合考虑输入参数不确定性和代理模型不确定性的灵敏度分析方法。本发明的分析方法采用试验设计的方法生成定义域内的初始采样点；通过计算机构建模型并仿真得到初始采样点对应的响应值；由初始采样点和对应的响应值构建Kriging代理模型；Kriging代理模型预测能得到预测点的均值与方差，此时它们可以视为随机场，采用K‑L展开(Karhunen–Loeve Expansion)法，将代理模型的不确定性转化为参数的不确定性；根据子集的概念，将初始输入参数和K‑L展开变量分别划分为两个子集并采用蒙特卡洛方法计算它们的统计灵敏度。本发明能有效地量化输入参数不确定性和代理模型的不确定性对统计灵敏度的影响程度，进而指导资源的合理分配以控制输入参数对输出不确定性的影响。

主权项

一种联合考虑输入参数不确定性和代理模型不确定性的灵敏度分析方法，包括如下步骤：步骤1：采用试验设计的方法生成定义域内的初始采样点；步骤2：针对所研究的特定问题，通过计算机仿真得到与步骤1中生成的初始采样点相对应的响应值；步骤3：从步骤2中得到的初始采样点和响应值构建Kriging代理模型；步骤4：考虑到Kriging代理模型进行预测时，在得到预测均值的同时也会得到预测点的方差，这时得到的结果可以视为一个随机场，采用K‑L展开(Karhunen–Loeve Expansion)法，将随机场进行分解，并将代理模型的不确定性转化为参数的不确定性；步骤5：根据子集的概念，将之前的输入参数和K‑L展开后的变量分别划分为两个子集；步骤6：采用蒙特卡洛的方法计算两个子集的统计灵敏度。