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针对三参数威布尔分布在参数估计中存在的问题，首先提出改进的整体最小二乘法（ITLS）进行参数估计，然后采用差分进化算法（DE）进行参数优化．DE在优化过程中可以准确、快速地寻得目标函数全局最优解；改进整体最小二乘法在回归分析时兼顾自变量和因变量误差，使分析结果更加真实合理，以偏差平方和作为约束准则进行优化，使所得曲线拟合效果达到最佳并且更加符合实际情况．最后应用文中所讨论的方法建立了某型号加工中心三参数威布尔分布的可靠性模型，并对结果进行对比分析．分析表明所提出的方法可以有效提高加工中心可靠性建模的准确性