随着资本密集化产业时代的到来,人们对系统可用度的要求越来越高。为提高一个可修系统的可用度,冗余分配和备件库存是两个十分重要的方法。然而在已有的可修系统的可用度研究中,这两个方面通常都是被分开来考虑的。虽然近期出现了一小部分冗余分配和备件库存联合优化的文章,但这些研究仅仅关注于最基础的热贮备冗余和(S-1,S)订货策略。本文基于已有的联合优化系统可靠性模型,提出了一个串联系统的冗余分配和备件库存联合优化模型。特别的是,这个模型分别考虑了冗余部件为热贮备、温贮备和冷贮备时的情形,并采用了更加一般化的(s,S)库存控制策略。首先,本文构建了系统的具体运行机制并提出了相应地假设条件,基于这些条件,构建了系统的马尔可夫状态空间;其次,根据连续时间马尔可夫过程的基础知识,推导出系统稳态可用度和故障间平均间隔时间等可靠性概率指标,并将系统稳态可用度最大作为目标函数,成本预算水平和备件可用度作为约束条件,构建联合优化系统的数学规划模型,采用分枝定界法进行求解;最后,对联合优化模型的相关可靠性概率指标和最优解进行比较研究,证明了本文提出的联合优化模型显著优于已有的联合优化模型。本文得到的主要结论如下:在其他条件相同的情况下,最佳的批量订货策略通常不劣于最佳的一对一备件补给策略;同样条件下,冷贮备或温贮备冗余往往能使系统获得更高的稳态可用度。本文提出的联合优化模型一方面可以丰富相关可靠性理论知识,另一方面对于系统可靠性的设计、应用及管理决策等也有一定的现实意义。