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建立了子系统输入单输出系统模型,分析了两相关子系统输入单输出系统中各级输入之间的相关关系,给出了集合平均的输入关系式。在此基础上推导了多相关子系统输入各级输入之间的相关关系和集合平均输入模型。利用集合平均法使相干分析由子系统有序输入变为无序输入,得出了合乎实际的模型,为进一步分析子系统各级输入对单输出的贡献大小创造了条件。最后给出了某汽车振动试验数据的处理结果,对理论分析进行了验证。