可靠性模型Reliability Model
薄板装配工艺系统可靠性建模与分析
薄板装配工艺系统可靠性建模与分析文泽军;刘继军;赵延明;胡忠举;刘湛;陈立锋【摘要】A product quality oriented reliability modeling method was developed containing pin/hole (slot)tolerance for process system of sheet metal assembly.Firstly,considering locating pin tol-erance,part hole (slot)tolerance and pin wear,a statistics feature model of assembly deviation was presented.Then the locating pin wear model was deduced and analyzed,according to analyze the rela-tionship between assembly qualities and process system reliability,and considering the impacts of lo-cating failures rate and process wear on the process system reliability,the structure reliability model and assembly quality oriented reliability modelof process system were built,then the process system reliability modeling method was formed.An automotive body side panel assembly was given as an ex-ample,the assembly process system reliability was analyzed basedon the modeling method.The re-sults show that locating pin wear,fixture layout and tolerance of pin/hole (slot)are important factors that affect process system reliability of automotive body side assembly.The method provides a new way of process system reliability analyses for product assembly.%提出一种计入销/孔(槽)公差面向产品质量的薄板装配工艺系统可靠性建模方法。
数据质量评价模型
数据质量评价模型是用于评估数据质量的工具或框架，它可以帮助组织确保其数据是准确、一致、完整和可靠的。
这样的模型通常包括一系列的指标或属性，用于衡量数据的可信度和适用性。
以下是构建数据质量评价模型时可能考虑的一些关键要素：1. 完整性（Completeness）：数据集是否包含了所有预期的记录和字段。
2. 准确性（Accuracy）：数据是否正确，是否存在错误或误导性信息。
3. 一致性（Consistency）：数据在不同时间点或不同系统间是否保持一致。
4. 可用性（Availability）：数据是否可以被及时访问和使用。
5. 可靠性（Reliability）：数据是否可以被重复获取，并且结果稳定。
6. 时效性（Timeliness）：数据是否是最新的，是否及时反映了现实情况。
7. 相关性（Relevance）：数据是否与评价目的或业务需求相关。
8. 隐私性（Privacy）：数据是否在保护个人隐私的前提下进行处理。
9. 遵守性（Compliance）：数据处理是否符合相关的法律法规和标准。
10. 效率（Efficiency）：数据评价和处理的效率如何。
在实际应用中，数据质量评价模型可能会采用各种统计方法和计算公式来量化上述属性。
例如，使用平均绝对误差（MAE）、均方误差（MSE）、根均方根误差（RMSE）和决定系数（R²）等指标来评价数据的质量。
这些指标可以帮助用户了解数据的准确性和预测能力。
此外，一些模型还可能包括对数据质量问题的诊断和原因分析，以及提出改进数据质量的具体建议。
在构建数据质量评价模型时，通常需要根据具体的业务需求和数据特点来定制化模型，以确保其适用性和有效性。
美国质量学会注册可靠性工程师CRE知识大纲
美国质量学会注册可靠性工程师(CRE)知识大纲The topics in this Body of Knowledge include additional detail in the form of subtext explanations and the cognitive level at which the questions will be written. This information will provide useful guidance for both the Examination Development Committee and the candidates preparing to take the exam. The subtext is not intended to limit the subject matter or be all-inclusive of what might be covered in an exam. It is intended to clarify the type of content to be included in the exam. The descriptor in parentheses at the end of each entry refers to the highest cognitive level at which the topic will be tested. A more comprehensive description of cognitive levels is provided at the end of this document.本知识大纲的内容中包含以文本阐释的形式提供的更多详情，还包括问题将被考核的认知水平。
本信息对考试发展委员会及准备考试的投考者都将提供有用的指导。
本文本决非旨在限制题目或包括考试中可能涉及的一切内容。
常见的软件质量模型
常见的软件质量模型关于软件质量模型,业界已经有很多成熟的模型定义，比较常见的质量模型有McCall 模型、Boehm 模型、FURPS 模型、Dromey 模型和 ISO9126 模型。
•Jim McCall 软件质量模型（1977 年）•Barry W。
Boehm 软件质量模型（1978 年）•FURPS/FURPS+ 软件质量模型•R. Geoff Dromey 软件质量模型•ISO/IEC 9126 软件质量模型（1993 年）•ISO/IEC 25010 软件质量模型（2011 年）Jim McCall 软件质量模型（1977 年）Jim McCall 的软件质量模型，也被称为 GE 模型(General Electrics Model）。
其最初起源于美国空军，主要面向的是系统开发人员和系统开发过程.McCall 试图通过一系列的软件质量属性指标来弥补开发人员与最终用户之间的沟壑.McCall 质量模型使用 3 中视角来定义和识别软件产品的质量：1.Product revision （ability to change).2.Product transition （adaptability to new environments）。
3.Product operations （basic operational characteristics）.McCall 模型通过层级的要素、标准和指标来详述这 3 个视角定义（产品修改、产品转移、产品运行）。
•11 Factors (To specify)：描述软件的外部视角，也就是客户或使用者的视角.•23 Criterias （To build）：描述软件的内部视角，也就是开发人员的视角.•Metrics (To control)：定义衡量指标和方法下图中，左侧为 11 个质量要素，右侧为 23 个质量标准.Barry W. Boehm 软件质量模型（1978 年）Boehm 软件质量模型试图通过一系列的属性的指标来量化软件质量。
软件检验中的六性要求探讨
软件检验中的六性要求探讨作者：赵智伟王猛周辉安娜来源：《计算机与网络》2021年第13期摘要：针对大型复杂软件可靠性低、重大任务运行过程中出现软件故障的问题，从软件的全生命周期角度研究软件可靠性设计方法;从软件可靠性检验、软件维修性检验、软件保障性检验、软件测试性检验、软件安全性检验和软件环境适应性检验等方面探讨软件六性检验方法。
针对软件可靠性检验，从软件失效、功能剖面、失效模式和影响度分析、可靠性定义、可靠性模型选择和指标分配，涵盖了软件需求、概要设计、详细设计及测试设计等不同阶段，最后以实例进行验证。
关键词：关键件;失效模式;可靠性模型;六性检验中图分类号：TP393 文献标志码：A 文章编号：1008-1739（2021）13-70-4Discussion on Six Properties of Software InspectionZHAO Zhiwei1， WANG Meng2， ZHOU Hui3， AN Na4（1. Unit 91917， PLA， Beijing 102401， China;2. Military Representative Office of the Equipment Department of PLA Rocket Force Stationed in Langfang， Langfang 065000， China;3. Military Representative Office of the Military Representative Bureau of Equipment Development Department of CMC Stationed inShijiazhuang， Shijiazhuang 050081， China;4. The 54th Research Institute of CETC， Shijiazhuang 050081， China）Abstract：In view of low reliability of large and complex software and software fault in running， the design of software reliability isstudied. The inspection method of six properties of software is discussed， from the view of software lifetime， including softwarereliability，maintenance， safeguard， testing and safety and environments adaptability. Aiming at the software reliability， the softwarefault and software function profile and fault mode， effect analysis，reliability definition， reliability model choice and indexes allocationcover the software requirement， online design， detailed design and testing design. At last， the verification is done by using the instance.Keywords：key module; fault mode; reliability model; six properties inspection0 引言軟件是各个系统的必要组成部分，也是各系统的核心功能所在，随着 SDN/NFV 的出现，软件定义网络及硬件功能软件化、虚拟化，软件的地位和作用越来越突出。
统计学中的生存分析和可靠性理论
统计学中的生存分析和可靠性理论生存分析和可靠性理论是统计学中的两个重要概念，它们在研究事件发生的概率和持续时间上起着关键作用。
本文将介绍生存分析和可靠性理论的基本概念、应用领域以及相关统计方法，以及它们在实际问题中的应用。
一、生存分析生存分析是一种用来研究事件发生概率和持续时间的统计方法。
该方法主要用于分析个体在给定时间内发生某一事件的概率，例如疾病的发病率、产品的失效率等。
生存分析通常涉及到“生存函数”（Survival Function）和“风险函数”（Hazard Function）的计算和分析。
生存函数描述了个体在给定时间范围内存活下来的概率。
它通常用累积分布函数（Cumulative Distribution Function）来表示，记作S(t)，其中t表示给定的时间点。
生存函数的数值范围为0到1，一般来说，随着时间的推移，生存函数的数值会逐渐减小。
风险函数描述了在给定时间点发生事件的概率。
它表示在给定时间点t发生事件的概率密度函数，记作h(t)。
如果事件的发生概率随着时间的推移而递增，那么风险函数的数值也会逐渐增加。
生存分析常用的统计方法包括“Kapla n-Meier生存估计法”（Kaplan-Meier Estimator）和“Cox比例风险模型”（Cox Proportional Hazards Model）。
Kaplan-Meier生存估计法用于估计给定时间范围内生存函数的数值，可以考虑到“截尾数据”（Censored Data）的影响。
Cox比例风险模型则用于研究因素对生存时间的影响，可以考虑到多个协变量的影响。
二、可靠性理论可靠性理论是一种用来研究产品、系统或者设备失效概率和寿命分布的统计方法。
该方法主要关注于评估和优化系统的可靠性，以提供合理的决策依据。
在可靠性理论中，通常使用“可靠度函数”（Reliability Function）和“失效率函数”（Failure Rate Function）来描述产品或系统的性能。
机械可靠性设计应力强度干涉模型
(3)韦布尔分布时的MTBF
MTBF R(t )dt
0 0
1 tf (t )dt ( 1) b
6.3 机械强度可靠性设计
6.3.1 机械可靠性设计原理—应力强度分 布干涉理论
1、应力—强度干涉模型
机械可靠性设计就是要搞清楚载荷应力及零 件强度的分布规律，合理的建立应力与强度之 间的数学模型，严格控制失效概率，以满足设 计要求。 下图给出了强度可靠性设计过程
B、也可按 >d 概率计算(略)
R P( d ) g (d )[ f ( )d ]dd
6.3.2 应力、强度均为正态分布时的可靠度计算
1 2 exp[ ( ) ] 2 S S 2 1 1 d d g (d ) exp[ ( )] 2 Sd S 2 f ( ) 1
1)方案论证阶段
2)审批阶段 3)设计研制阶段 4)生产及实验阶段 5)使用阶段 可靠性设计的重要内容：
可靠性预测
可靠性分配
可靠性的数值标准(指标)
可靠度(Reliability)
失效率或故障率(Failure Rate)
平均寿命(Mean Life)
有效寿命(Useful Life)
y
d
R P( y 0) h( y )dy
0
0
1 1 y y 2 exp[ ( ) ]dy 2 Sy S y 2
例：某零件强度d =180MPa，Sd =22.5MPa；工作应力 =130MPa，S =13MPa，且强度和应力均服从正态 分布。试计算零件的失效率与可靠度。若控制标准差， 使其降到Sd =14MPa，失效率与可靠度为多少？ 解：
电力工程设计规划中的供电可靠性分析
电力工程设计规划中的供电可靠性分析供电可靠性在电力工程设计规划中具有重要的地位和作用。
供电可靠性的好坏直接关系到电网系统的稳定性、安全性和可持续发展能力。
本文将从供电可靠性的概念、影响因素以及分析方法等方面进行阐述。
一、供电可靠性的概念供电可靠性指的是电力系统在一定时间内保持全天候、全方位供电的能力。
它是一个综合指标，既包括电源的可靠性，又包括输配电设备的可靠性。
二、影响供电可靠性因素1. 供电设备的故障率：电力系统中各类设备的故障率直接影响到供电可靠性。
通常来说，故障率低的设备其可靠性较高。
2. 设备维护保养水平：定期的设备维护保养能够有效地减少设备的故障率，提高供电可靠性。
3. 电网接地方式：合理的电网接地方式可以有效地避免各类故障及事故的发生，提高供电可靠性。
4. 电力负荷：负荷过重会导致电力设备过载，从而降低供电可靠性。
5. 路径的数量和建设规模：一条可靠性较低的路径可能导致供电中断，增加路径的数量和建设规模可以提高供电可靠性。
三、供电可靠性分析方法供电可靠性的分析方法较多，常用的有故障树分析法、可靠性模型、斯蒂薇法等。
1. 故障树分析法（Fault Tree Analysis, FTA）故障树分析法通过将供电系统故障的发生看作是一个树状结构，从而查明故障发生的原因。
该方法可用于定量分析供电系统的可靠性，并确定改进措施和维护计划。
2. 可靠性模型（Reliability Block Diagram, RBD）可靠性模型是一种图形化、符号化的描述方法，将供电系统各个部分以及它们之间的相互关系和作用表示为一个框图。
通过分析框图，有助于了解供电系统的可靠性。
3. 斯蒂薇法（Steedy State Equivalents Method, SSE）斯蒂薇法将全年电力系统的供电可靠性分析转化为稳定状态下的容量干扰计算问题，通过计算供电系统的干扰程度，从而评估其可靠性。
四、提高供电可靠性的对策1. 选择可靠的供电设备和材料，提高设备的质量和可靠性。
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的层次结构
功能的逐层分解可以细分到可以获得明确的技术 要求的最低层次（如部件）为止。
进行系统功能分解可以使系统的功能层次更加清晰， 同时也产生了许多低层次功能的接口问题。
对系统功能的层次性以及功能接口的分析，是建立 可靠性模型的重要一步。
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功能的分解
系统
1
2
4
3
1.1
1.2
2.1
2.2
1.4
1.3
4.1
4.2
2.4
2.3
3.1
3.2
4.4
4.3
3.4
3.3
图3-6 功能分解示意图
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功能的分类
在系统功能分解的基础上，可以按照给定的任务，对系 统的功能进行整理。
按重 要程 度分
按用 户要 求分
分类 基本功能
辅助功能
可靠性模型
Reliability Model
北京航空航天大学工程系统工程系
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系统可靠性模型建立-1
可靠性模型有关术语及定义 基本可靠性模型－任务可靠性模型 建立系统任务可靠性模型的程序 系统功能分析 典型的可靠性模型
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系统可靠性模型建立-2
不可修系统可靠性模型
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系统功能分析
对系统的构成、原理、功能、接口等各方面深 入的分析是建立正确的系统任务可靠性模型的 前导。
前导工作的主要任务就是进行系统的功能分析
功能的分解与分类 功能框图与功能流程图 时间分析 任务定义及故障判据
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功能的分解与分类
功能的分解
系统往往是多任务与多功能的 一个系统及功能是由许多分系统级功能实现的
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任务可靠性模型
任务可靠性模型
用以估计产品在执行任务过程中完成规定功能的概 率（在规定任务剖面中完成规定任务功能的能力）， 描述完成任务过程中产品各单元的预定作用，用以 度量工作有效性的一种可靠性模型。 系统中储备单元越多，则其任务可靠性越高。
注意事项
模型描述的是各单元之间的可靠性逻辑关系
功能分析
1、规定产 品定义
（3）规定性能参数及范围 （4）确定物理界限与功能接口 （5）确定故障判据
故障定义
（6）确定寿命剖面及任务剖面
时间及环境条件 分析
2.建立可靠 （7）明确建模任务并确定限制条件
性框图 （8）建立系统可靠性框图
3.确定数学（9）确定未列入模型的单元 模型 （10）系统可靠性数学模型
可靠性框图 网络可靠性模型 故障树模型 事件树模型 马尔可夫模型 Petri网模型 GO图模型
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可靠性框图
为预计或估算产品的可靠性所建立的可靠性方 框图和数学模型。
方框：产品或功能 逻辑关系：功能布局 连线：系统功能流程的方向
无向的连线意味着是双向的。 节点（节点可以在需要时才加以标注）
输入节点：系统功能流程的起点 输出节点：系统功能流程的终点 中间节点
图例
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可靠性模型示例
可靠性框图
（收音机1）
1
1
天线
2
2 高频 放大
3
3
4
混频
4 振荡
5
5 中频 放大
6
2
6 检波
7
7 低频 放大
8
8 放音
9
9 电源
10
图3-2 收音机可靠性框图
1
2
3
4
4
可靠性数学模型
（a）提前
(b)不能
闭合故障 模式
闭合故障
n
Rs (t)
n
模n式
Ri (t) eit
it e i1
图3- 35行程开关可i 1 靠性框图i 1
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基本可靠性模型
基本可靠性模型
用以估计产品及其组成单元发生故障所引起的维 修及保障要求的可靠性模型。 度量使用费用 全串联模型 储备单元越多，系统的基本可靠性（无故障持 续时间和概率）越低
产品可以指任何层次。
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模型
原理图 反映了系统及其组成单元之间的物理上的连接与 组合关系
功能框图、功能流程图 反映了系统及其组成单元之间的功能关系
系统的原理图、功能框图和功能流程图是建立系统可 靠性模型的基础
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可靠性模型
描述了系统及其组成单元之间的故障逻辑关系 多种可靠性建模方法 :
机体
起落架
自检
图3-4 F/A-18基本可靠性框图
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F18任务可靠性模型
发动机 1
发动机 2
燃油系 统
应急燃 油系统
液压泵 1
液压泵 2
液压飞 控系统
备用手 动系统
通用液 压系统
右 发电机
左 发电机
电力分 配网
应急电 力系统
环境控 制系统
超高频 通信
甚高频 通信
雷达
武器控 制系统
武器
塔康 系统
惯性 导航
备用 罗盘
大气数 据系统
固定 增稳
机体
起落架
图3-5 F/A-18任务可靠性框图
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可靠性逻辑关系
K1
K2 双开关系统原理图
K1 K1 K2
K2
(a) 电路导通
(b)电路断开
双开关系统可靠性框图
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建立系统任务可靠性模型的程序
建模步骤
（1）确定任务和功能 （2）确定工作模式
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F18基本可靠性模型
发动机 1
发动机 2
燃油系 统
应急燃 油系统
液压泵 1
液压泵 2
液压飞 控系统
备用手 动系统
通用液 压系统
右
左
发电机 发电机
电力分 配网
环境控 制系统
应急电 力系统
超高频 通信
甚高频 通信
雷达
武器控 制系统
武器
塔康 系统
惯性 导航
备用 罗盘
大气数 据系统
固定 增稳
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基本可靠性模型－任务可靠性模型
在进行设计时，根据要求同时建立基本可靠性
及任务可靠性模型的目的在于，需要在人力、 物力、费用和任务之间进行权衡。 设计者的责任就是要在不同的设计方案中利用 基本可靠性及任务可靠性模型进行权衡，在一 定的条件下得到最合理的设计方案。 为正确地建立系统的任务可靠性模型，必须对 系统的构成、原理、功能、接口等各方面有深 入的理解。
虚单元 不含桥联的复杂系统任务可靠性模型 含桥联的复杂系统任务可靠性模型
建模实例：某卫星过渡轨道、同步及准同步轨道任务可靠性 系统任务可靠性建模的注意事项
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系统、单元——产品
系统
由相互作用和相互依赖的若干单元结合成的具有 特定功能的有机整体。
“系统”、“单元” 相对概念 ▪ 可以是按产品层次划分：零部件、组件、 设备、分系统、系统、装备中任何相对的 两层 “系统”包含“单元”，其层次高于“单元”