随着现代工业的快速发展,系统的多功能作用越来越重要,系统也更加地复杂化和自动化,系统一旦出现故障将会造成各方面的损失。况且在系统运行的过程中,由于系统会出现磨损、疲劳和老化等情况,其可靠性和安全性也逐渐降低。因此,如何保持系统正常地运行、具有良好的可靠性和安全性是系统完成规定任务的重中之重。在系统的寿命周期,对系统各部件进行最优分配和合理的维修在很大程度上可以提升系统的稳定性和安全性。本文主要研究的是系统可靠性领域中的滑动窗口系统（Sliding Window System,SWS）,是多状态系统中常见的一种模型,被广泛运用于电力系统、服务系统、质量控制系统以及工业检查程序系统等诸多领域,具有很大的实际应用价值。本文根据现有文献的研究,首先对k-out-of-n（简称k/n）线性滑动窗口系统进行了简要介绍;其次,探究了k/n线性滑动窗口系统的元件分配问题,并在满足预先规定的系统可靠性要求下,构建了维修费用最少为目标的元件分配与维修策略的联合优化模型;然后,利用启发式算法—遗传算法、模拟退火算法以及粒子群优化算法对k/n线性滑动窗口系统的元件分配与维修策略的联合优化模型进行求解,比较了此三种算法在求解该优化问题上的优劣势;最后,利用数值实验,探究了k/n线性滑动窗口系统在规定条件下的可靠性最大化时,其元件的位置分配及维修的最优方案。数值实验结果表明,在k/n线性滑动窗口系统中同时考虑元件分配和维修的情况下对于系统可靠性的提高有一定的重要性,从而为多态系统的优化研究方面提供一些建议。