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在研究灰色关联分析基本理论与方法基础上，根据灰色关联分析的基本思想。提出了一种改进的灰色关联度量化模型，并将其应用于机械故障诊断中。该模型采用空间向量夹角的余弦衡量比较序列之间的局部相似性，而以局部相似性的均值作为比较序列的整体相似性的度量。通过实例验证，该模型对已有的关联度模型有较大改进，能有效地进行故障识别，且计算简单、计算量小。