两种基于方差的全局灵敏度分析W指标改进算法

• 作者: 吕震宙 左健巍 巩祥瑞
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 工学
• 关键词: 全局灵敏度分析 Sobol指标 W指标 改进的蒙特卡罗模拟法 稀疏网格积分法
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 所属期刊栏目: 固体力学与飞行器总体设计
• 页码范围: 1888-1898
• 页数: 11页
• 分类号: V215.7|TB114.3
• 字数: 5361字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2016.0090

摘要

在全局灵敏度分析(SA)中,基于方差的灵敏度分析指标(包括Sobol指标和W指标)应用广泛.其中Sobol指标是将输入随机变量固定于特定点时,求得其对输出响应量的平均影响;而W指标求解当输入随机变量在各自分布区间上缩减变化时,输入变量对输出响应量的影响程度.相比Sobol指标,W指标所反映的信息更加全面.但目前对W指标的求解方法还比较欠缺,双层重复抽样蒙特卡罗(DLRS MC)方法和双层一次抽样蒙特卡罗(DLSS MC)方法是两种传统的求解方法.针对W指标的求解问题,提出了两种新算法:改进的蒙特卡罗模拟(AMCS)和基于稀疏网格积分(SGI)的方法.AMCS只需抽取一组样本便可计算出所有变量的各阶W指标,由于该方法是通过筛选策略来计算条件区间上的方差,避免了DLSS MC法中由于小数取整带来的计数误差,从而提高了计算W指标的精度.基于SGI的方法则利用稀疏网格积分来计算三重矩进而得到W指标,由于该方法继承了稀疏网格积分的高效性,因而进一步提高了W指标的计算效率.最后,给出了两个数值算例和一个工程算例,用于验证所提方法求解W指标的准确性和高效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吕震宙	西北工业大学航空学院	294	3980	29.0	54.0
2	左健巍	西北工业大学航空学院	2	9	1.0	2.0
3	巩祥瑞	西北工业大学航空学院	4	14	2.0	3.0