第七章可修复系统的可靠性(精)
可靠性不可修复系统和可修复系统可靠性分析比较
可靠性不可修复系统和可修复系统可靠性分析比较可靠性是指系统在规定的时间内能够正常工作而不发生故障的能力。
在系统设计和开发过程中，可靠性是非常重要的考虑因素之一，因为它直接关系到系统的正常运行和用户体验。
在可靠性分析中，常常会对两种类型的系统进行比较，即可修复系统和不可修复系统。
可修复系统是指在出现故障后，可以通过维修和更换零部件等方式修复并使系统恢复运行。
而不可修复系统则是指在发生故障后，无法直接进行修复，只能通过更换整个系统或者部分设备来恢复正常运行。
下面将从多个方面对两种系统的可靠性进行比较。
首先，就可修复系统的可靠性而言，其主要依赖于故障预测和维修策略。
通过合理的故障预测和及时的维修策略，可以有效提高系统的可靠性。
而对于不可修复系统而言，它的可靠性主要依赖于系统本身的设计和质量。
一旦发生故障，无法进行直接修复，只能更换整个系统或者设备，这就要求不可修复系统在设计和生产过程中具备更高的可靠性和质量。
其次，就维修成本而言，可修复系统相比不可修复系统具有更低的维修成本。
因为可修复系统在故障发生后可以通过维修和更换零部件等方式进行修复，而不可修复系统需要更换整个系统或者部分设备，所以维修成本相对较高。
这也是为什么在一些对系统可靠性要求较高的领域，如军事、航空航天等，更倾向于采用可修复系统。
此外，就维修时间而言，可修复系统也具有更短的维修时间。
由于可修复系统在发生故障后只需进行相应的维修操作即可恢复运行，维修时间相对较短。
而不可修复系统的维修时间则会更长，因为需要更换整个系统或者部分设备，这需要更加复杂的操作和耗费更多的时间。
最后，就系统的灵活性而言，可修复系统具有更高的灵活性。
可修复系统在发生故障后可以针对具体故障进行相应的修复和维护，不会对整个系统造成影响。
而不可修复系统在发生故障后无法进行修复，只能更换整个系统，这对整个系统运行和用户的使用会造成一定的影响。
综上所述，可修复系统和不可修复系统在可靠性方面存在一定的差异。
管理信息系统—07第七章参考答案
第七章参考答案7.3 名词解释题参考答案7.3.2 功能结构图是按系统功能的从属关系构成的图表，图中的每一个框称为功能模块。
功能模块可以根据具体情况分得大一点或小一点。
分解得最小的功能模块可以是一个程序中的每一个处理过程，而大点的功能模块则可能是完成某个任务的一组程序。
7.3.6 数据关系图也称输入一处理一输出图（IP图），反映数据之间的关系：数据由哪里输人，经过什么处理，得到哪些输出数据。
7.3.10 系统的响应时间是指从作业请求开始，经过系统处理，到获得应答结果的时间间隔。
7.3.14 系统的吞吐量指的是计算机系统每秒钟执行的作业数。
7.3.15 模块化是指在系统设计中将信息系统设计成由若干个规模较小的、功能较简单的、易于建立和修改的模块（或部分）的方法。
7.3.16 在处理流程图中人们将信息系统流程图中的部分处理逻辑进一步展开和具体化，不仅列出了处理功能的名称，而且使用各种符号规定了处理过程的各个步骤。
7.3.17 代码是代表事物名称、属性、状态等的符号。
7.3.18 文件设计就是根据文件的使用要求、处理方式、存储的数据量、数据的活动性和设备条件等合理地确定文件类别，选择文件介质，决定文件的组织方式和存取方式。
7.3.19 系统的可靠性指的是系统可以连续工作的时间。
7.4 问答题参考答案7.4.5答：程序设计说明书应包括：程序名、所属系统及子系统名、功能、数据关系图。
输入文件和输出文件的格式和程序。
程序设计说明书应包括：程序名、所属系统及子系统名、程序的功能、程序的输入输出、数据关系图、输入文件和输出文件的格式和程序、程序处理说明。
7.4.10 答：系统设计报告中应包括总体设计方案、代码设计、文件设计和输入输出设计方案，以及程序设计说明书。
7.4.12 答：为了保证系统的灵活性，系统设计中应尽量采用模块化结构，目的是提高各部分的独立性，尽量减少各子系统之间的数据依赖性。
模块化是一种重要的设计思想。
系统工程可靠性分析 考点梳理
系统工程可靠性分析考点梳理第一节概述一、可靠性的必要性可靠性是一种综合性技术，可靠性工作贯穿从系统的规划、设计、制造直至使用和维修的整个过程。
在设计阶段要分析系统或设备所具有的可靠性水平,应从成本、性能、政策、社会、需要等各方面综合来考虑决定,然后确定可靠性目标进行比较,作为以后修订方案的依据。
最后还要进一步对组成系统的各种单元进行可靠度分配.二、可靠性的特征量和数学表示(一)可靠性的定义及特征量1.可靠性的定义可靠性是指产品、系统在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。
对于可以进行维修的产品和系统来说,不仅有可靠性问题，而且还有发生故障后的复原能力及复原速度问题。
与可靠性相对应的叫做维修性。
其含义是可修复的产品、系统在规定条件下和规定时间内的修复能力。
因此对不发生故障的可靠性与排除故障的维修性,两者结合考虑,可称为广义的可靠性。
2.可靠性的特征量能够对系统可靠性的相应能力作出数量表示的量,称为可靠性的特征量。
其主要特征量有:可靠度、失效率、平均失效间隔时间、故障平均修复时间、维修度、有效度等。
(1)可靠度R(t)可靠度是指产品、系统在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率。
所谓规定条件就是指系统所处的环境条件、使用条件和维护条件等,这些条件对系统可靠性有很大的影响。
所谓规定时间,根据具体情况可以是长期的若干年,短期的时间或一次性动作。
所谓规定功能就是指系统应具有的技术指标。
(2)失效率(或故障率)入(t) 失效率是指设备、系统工作时刻后，单位时间内发生失效或故障的概率。
所谓失效是指系统丧失了规定的功能。
对可修复的系统,失效也称为故障。
失效过程大体分为三个阶段:①早期失效期:②偶然失效期:③耗损失效期:(3)平均失效间隔时间(MTBF) 又称平均故障间隔时间，是指设备或系统在两相邻故障间隔内正常工作时的平均时间。
(4)平均故障修复时间(MTTR)又是指设备出现故障后到恢复正常工作时所需要的时间。
计算机文化基础_第七章重点知识总结(考试必备!!!)
7.1 计算机网络概述1、计算机网络是指将一群具有独立功能的计算机通过通信设备及传输媒体被互联起来，在通信软件的支持下，实现计算机间资源共享、信息交换或协同工作的系统。
2、物理连接：计算机网络由计算机系统、通信链路和网络节点组成。
逻辑功能：把计算机网络分成通信子网和资源子网两个子网。
3、4、5、计算机网络的分类：网络的覆盖范围、拓扑结构、传输介质、使用性质。
按传输介质划分：有线网、无线网有线网传输介质：双绞线和同轴电缆紧急简便，但传输距离短。
管线传输距离远，传输率高，但成本高。
无线网无线电波或红外线为传输介质，另外还有卫星数据通信网。
付费，属于经营性网络，商家建造维护，消费者付费使用。
6、网络协议：各个独立的计算机系统之间达成某种默契，严格遵守事先约定好的一整套通信规程，要交换的数据格式、控制信息的格式、控制功能以及通信过程中事件执行的顺序等的通信规程。
7、 协议分层：对于结构复杂的网络协议来说，最好的组织方式是层次结构，层与层之间相对独立，各层完成特定的功能，每一层都为上一层提供某种服务。
8、 网络体系结构：1）开放系统互联参考模型（OSI ）,将整个网络划分为7个层次——物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
2）TCP/IP 参考模型：是一组协议，一个完整的体系结构，考虑了网络互联问题。
主机A 主机B信息交换单位Message (信息报文）Message Message Message Packet （分组）Frame （帧）Bits （二进制流）传输介质路由器路由器传输介质7.2计算机网络的硬件与软件组成本地连接：利用网卡和网线与局域网连接。
IPConfig命令用于检查当前TCP/IP网络中的配置情况。
Ping<要连接的主机的IP地址>：命令用于监测网络连接是否正常。
Tracert目的主机的IP地址或主机名：判定数据到达目的主机所经过的路径，显示路径上各个路由器的信息。
系统可靠性原理(全部)
美加大停电
2003年8月14日，美国东北部部分地区以及加 拿大东部地区出现的大范围停电。这是北美历史 上最大范围的停电，引起美国八个州以及加拿大 的安大略省的电力中断。据估计，直接经济损失 达60亿美元。
莫斯科大停电 2005年5月，莫斯科突发停电事故，莫 斯科最主要的股票交易所MICEX被迫中断交易两小时， 地铁系统全线瘫痪，交通信号灯也全部停止工作。 印尼大停电 2005年8月，印尼发生大停电，全国近半 人口受影响。 洛杉矶大停电 2005年9月，美国洛杉矶全市大停电， 该市一半人口受影响。 东京大停电 2006年8月，日本东京发生大面积停电， 至少上百万家庭用电被中断。 西欧大停电 2006年11月，西欧多国发生严重停电事故， 约1000万人受影响，德国、法国、意大利三国受影响 最大。
一些基本概念
系统 由一些基本部件组成的完成某种指定功能 的整体；是一个相对的概念。 失效或故障 产品丧失规定功能 一般，不可修产品称为失效： 可修产品称为故障； 但失效或故障常混用。
2 可靠性工程
2.1 可靠性工程
提供研究可靠性的理论和评价元件、设 备或系统的可靠性的实用工具，以获得产 品或系统的最优可靠性
组成系统 的 元件个数 单个元件可靠性
99.999% 99.99% 99.9% 99.0%
系统可靠性
10 100 250 500 1,000 10,000 100,000 1000,000 99.99% 99.90% 99.75% 99.50% 99.01% 90.48% 36.79% <0.1% 99.90% 99.01% 97.53% 95.12% 90.48% 36.79% <0. 1% <0.1% 99.00% 90.48% 77.87% 60.64% 36.77% <0.1% <0.1% <0.1% 90.44% 36.60% 8.11% 0.66% <0.1% <0.1% <0.1% <0.1%
可修复系统可靠性分析
可修复系统可靠性分析
杜峰;李伦;韩建刚;李勇;尤寒
【期刊名称】《拖拉机与农用运输车》
【年(卷),期】2004()3
【摘要】介绍了利用随机过程模型对复杂可维修系统可靠性的分析方法。
【总页数】3页(P35-36)
【关键词】拖拉机;汽车;可修复系统;可靠性分析;随机过程模型;故障间隔时间【作者】杜峰;李伦;韩建刚;李勇;尤寒
【作者单位】中国一拖集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U461.7
【相关文献】
1.可修复的kn表决系统的可靠性分析 [J], 方永锋;陈建军;曹鸿钧
2.多状态不可修复如新的n-1/n(G)系统的可靠性分析 [J], 郭洋洋;宋月;李刚平
3.具有多个操作部件可修复系统的可靠性分析 [J], 刘建美;秦鸣
4.一类单部件可修复系统的稳定性及可靠性分析 [J], 刘东旭;司文艺;袁玉娇
5.基于分层马尔可夫的可修复稳定控制系统可靠性分析 [J], 郄朝辉; 李威; 崔晓丹; 刘福锁
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第七章 可修复系统的可靠性
X(tn)表示处于时间tn的状态。说明X(t1),X(t2),…X(tn-1)这只要前一 个状态X(tn-1)一经确定，则X(tn)状态概率就可以确定了。更改 以前各状态不影响现在状态的性质称为马氏性。
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第7章 可修复系统的可靠性
若已知维修密度函数m（τ ）,则
M m d
0
o
维修度函数
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第7章 可修复系统的可靠性
• 修复率
修复率是指维修时间达到某一时刻τ尚未修复的产品，在 该时刻τ后的单位时间内完成修复的概率。记作μ（ τ ），称为 修复率函数，也称维修率。
1 P T 1 lim P T T lim 0 0 PT
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第7章 可修复系统的可靠性
• 简单系统的有效度计算 1、只允许修理一次时系统的有效度
当系统作为一个整体来研究，在总的工作时间内，系统发 生故障只允许修理一次，且与总工作时间t相比维修时间τ 是 十分短的，在这种情况下，系统的有效度可以有下式确定：
AE t , Rt F t M
例：某设备维修时间服从对数正态分布，经统计得其对数均 值 0.515h ，对数标准差 1.212h ，试求： 1）维修时间的均值及标准差； 2）当维修时间τ=5h，及τ=10h的维修度； 3）当维修度要求达到0.95时的时间τ=？ 解： 1）求维修时间的均值及标准差
e
e
第7章 可修复系统的可靠性
可修复系统是指系统的组成单元发生故障之后， 经过修理使系统恢复到正常工作状态。
系统的修复时间是一个随机变量。影响因素： 1）故障发生的原因、部位、程度。 2）系统所处的环境。 3）维修设备及修理人员水平。 修复时间的长短和修复质量高低将影响设备的 可靠性水平。
可靠性理论基础复习资料
可靠性理论基础复习资料目录第一章绪论第二章可靠性特征量第三章简单不可修系统可靠性分析第四章复杂不可修系统可靠性分析第五章故障树分析法第六章三态系统可靠性分析第七章可靠性预计与分配第八章寿命试验及其数据分析第九章马尔可夫型可修系统的可靠性第一章：可靠性特征量2.1可靠度2.2失效特征量2.3可靠性寿命特征2.4失效率曲线2.5常用概率分布2.1可靠度一、系统的分类：可修系统与不可修系统；可修系统是指系统的组成单元发生故障后，经过维修能够使系统恢复到正常工作状态。
不可修系统是指系统或其组成单元一旦发生失效，不在修复，系统处于报废状态。
二、可靠性定义产品在规定条件下，规定时间内，完成规定功能的能力。
1. 产品：可以是一个小零件，也可以指一个大系统。
2. 规定条件：主要是指使用条件和环境条件。
3. 规定时间：包括产品的运行时间、飞机起落架的起飞着陆次数、循环次数或旋转次数等。
产品可靠性是非确定性的，并且具有概率性质和随机性质。
广义可靠性与狭义可靠性指可修复产品在使用中或者不发生故障(通过预防性维修)，或者发生故障也易于维修，因而经常处于可用状态的能力。
广义可靠性=狭义可靠性+可维修性广义可靠性典型事例：赛车可靠性的分类：固有可靠性和使用可靠性固有可靠性：通过设计、制造、管理等所形成的可靠性(通常体现在产品的固有寿命上)使用可靠性：产品在使用条件影响下，保证固有可靠性的发挥与实现的功能。
(通常体现在产品的实际使用寿命上)使用条件：包括运输、保管、维修、操作和环境条件等。
例1:判断下面说法的正确性：所谓产品的失效，即产品丧失规定的功能。
对于可修复系统，失效也称为故障。
(V)例2：可靠度R(t)具备以下那些性质？ ( BCD) A. R(t)为时间的递增函数B. o w R(t) < 1C. R(0)=1D. R()=0若受试验的样品数是N o个，到t时刻未失效的有Ns(t)个；失效的有N f(t)个。
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第7章 可修复系统的可靠性
3） 0.95
1 2
1 2
e
ln 2
2 2
平均修复时间： 修复时间标准差： 维修度：
e
2
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2 2
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0
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第7章 可修复系统的可靠性
第7章 可修复系统的可靠性
可修复系统是指系统的组成单元发生故障之后， 经过修理使系统恢复到正常工作状态。
系统的修复时间是一个随机变量。影响因素： 1）故障发生的原因、部位、程度。 2）系统所处的环境。 3）维修设备及修理人员水平。 修复时间的长短和修复质量高低将影响设备的 可靠性水平。
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若已知维修密度函数m（τ ）,则
M m d
0
o
维修度函数
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第7章 可修复系统的可靠性
• 修复率
修复率是指维修时间达到某一时刻τ尚未修复的产品，在 该时刻τ后的单位时间内完成修复的概率。记作μ（ τ ），称为 修复率函数，也称维修率。
1 P T 1 lim lim P T T 0 0 PT
PT M
0 M 1
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若在同一时刻τ的维修度值越大，说明该产品修好的可能性越大。
第7章 可修复系统的可靠性
• 维修密度函数
如果维修度函数M （τ）连续可导，则M （τ）得导数即 为维修密度函数。
dM m dt M
m 1 M
2
1
平均修复率在某一规定时间间隔内修复率的平均值。
1 2 1
d
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第7章 可修复系统的可靠性
• 平均修复时间
产品修复时间T是一个随机变量，平均修复时间是维修 时间T的数学期望。一般记作MTTR。
z38
ln 5 0.515 0.903 1.212
10h时，ln ln10 2.3026 ln ln10 0.515 z 1.475 1.212 M 10 1.475 0.930
例：某设备维修时间服从对数正态分布，经统计得其对数均 值 0.515h，对数标准差 1.212h ，试求： 1）维修时间的均值及标准差； 2）当维修时间τ=5h，及τ=10h的维修度； 3）当维修度要求达到0.95时的时间τ=？ 解： 1）求维修时间的均值及标准差
e
e
第7章 可修复系统的可靠性
时间分类
时间 服役时间 非服役时间 不可能时间 自由时间 保存时间
可能工作时间 待机时间 启动时间 任务时间
预备时间 待机时间 使用时间 检查时间
储存时间 延误时间
管理时间 清理时间 拆卸、替换 同类件时间
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保养时间
维修时间
改装时间
待料时间
预防维修时间 修理时间
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第7章 可修复系统的可靠性
• 维修时间T服从指数分布 修复率： 维修度函数： 维修密度函数： 平均修复时间：
M 1 e m e
MTTR
1
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第7章 可修复系统的可靠性
• 维修时间T服对数正态分布 ln ~ N , 2 维修密度函数： m
G 1 M
维修率与无维修度函数关系：
维修率与维修度函数关系：
d ln G d
d
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M 1 e 0
第7章 可修复系统的可靠性
维修时间的分布函数
维修时间受很多因素的影响，如维修产品、部位、损坏 程度、维修人员的素质、维修工具、设备、工作环境条件及 维修组织管理水平等。因此尽管是同样故障位置上的相同零 件，且由同一个工人进行维修，两次维修所用时间也不一样。 维修时间为随机变量服从一定的分布规律，一般按指数分布 和对数正态分布处理。
事后维修时间 修复时间
调试时间
验证时间
准备时间
查故障时间
领料时间
原位 修理时间
拆卸、修理、 装配时间
第7章 可修复系统的可靠性
维修性及其特征量
1、维修性
可修复产品在规定的使用条件下，在规定的时间内，按 照规定的程序和方法维修时，保持或回复到能完成规定功 能的能力。
2、维修性特征量
产品的维修性既是定性也是定量的描述产品维修能力。 包括：维修度、修复率和平均维修时间。
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第7章 可修复系统的可靠性
• 维修度
可维修产品在规定的使用条件下，在规定的时间内，按 规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到能完成规定功 能状态的概率。一般将维修度记为M，是维修时间τ的函数， 故称M （τ）为维修度函数。 令维修时间为随机变量T，则产品从发生故障后开始维 修，到某一时刻τ以内能完成修复的概率为
2 2
2
1 2
1 0.515 1.212 2 2 e
20.5151.212 2
3.4885h
1.212 2
e
2
1 e
e
1 40.70h
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第7章 可修复系统的可靠性
2）维修度 M 5 M 10
ln ln 5 1.6094 5h时，
MTTR m d
0
平均修复时间的观测值是修复时间的总和与已修复产品 数之比。
MTTR
Nr
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第7章 可修复系统的可靠性
• 维修性特征量之间的关系
维修密度函数与维修度函数关系：
dM m d 维修度函数与无维修度函数：