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针对机组运行时故障的不确定性，利用威布尔失效概率函数来详细描述机组的故障概率，并以此为基础提出了兼顾机组故障率的机组组合优化模型。根据所建模型的特点，提出了带有随机权重和带有异步变化学习因子的粒子群算法，将机组组合问题划分为离散量和连续量两部分，通过在机组编码矩阵中进行交叉计算来解决机组组合问题。以5台机组24h的机组组合优化问题为例进行计算，验证了所建模型的正确性及所提算法在求解机组组合优化模型时的有效性。