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可靠性基本概念和参数体系

可靠性工程每章基本概念及复习要点知识讲解

复习要点： ?可靠性 ?广义可靠性 ?失效率 ?MTTF（平均寿命） ?MTBF（平均事故间隔） ?维修性 ?有效性 ?修复度 ?最小路集及求解 ?最小割集及求解 ?可靠寿命 ?中位寿命 ?特征寿命 ?研究可靠性的意义 ?可靠性定义中各要素的实际含义 ?浴盆曲线 ?可靠性中常见的分布 ?简述串联系统特性 ?简述并联系统特性 ?简述旁联系统特性 ?简述r/n系统的优势 ?并－串联系统与串－并联系统的可靠性关系 ?马尔可夫过程 ?可靠性设计的重要性 ?建立可靠性模型的一般步骤 ?降额设计的基本原理 ?冗余(余度)设计的基本原理 ?故障树分析优缺点广义可靠性：包括可靠性、维修性、耐久性、安全性。可靠性:产品在规定时期内规定条件规定的时间完成规定功能能力。耐久性：产品在规定的使用和维修条件下，达到某种技术或经济指标极限时，完成规定功能能力。安全性：产品在一定的功能、时间、成本等制约条件下，使人员和设备蒙受伤害和损失最小的能力可靠度R(t)：产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率累积失效概率F(t)：也称不可靠度，产品在规定条件下和规定时间内失效的概率失效概率密度f(t)：产品在包含t的单位时间内发生失效的概率失效率λ(t):工作到t时刻尚未失效的产品，在该时刻t后的单位时间内发生失效的概率。基本：实验室条件下。应用：考虑到环境，利用，降额和其它因素的实际使用环境条件下。任务：元器件在执行任务期间，即工作条件下的基本不可修产品平均寿命MTTF：指产品失效前的平均工作时间可修MTBF：指相邻两次故障间的平均工作时间，称为平均无故障工作时间或平均故障间隔时间维修性：在规定的条件下使用的可维修产品，在规定的时间内，按规定的程序和法进行维修时，保持或恢复到能完成规定功能的能力维修度M(t)：是指在规定的条件下使用的产品发生故障后，在规定的时间(0，t)内完成修复的概率。修复率μ(t)：修理时间已达到某一时刻但尚未修复的产品在该时刻后的单位时间内完成修理的概率。平均修复时间MTTR：可修复的产品的平均修理时间，其估计值为修复

可靠性基本概念

可靠性基本概念 Ting Bao was revised on January 6, 20021

可靠性设计主要符号表

可靠性的概念可靠性的经典定义：产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力产品：指作为单独研究和分别试验对象的任何元件、设备或系统，可以是零件、部件，也可以是由它们装配而成的机器，或由许多机器组成的机组和成套设备，甚至还把人的作用也包括在内。在具体使用“产品”这一词时，其确切含义应加以说明。例如汽车板簧、汽车发动机、汽车整车等。规定条件：一般指的是使用条件,环境条件。包括应力温度、湿度、尘砂、腐蚀等，也包括操作技术、维修方法等条件。规定时间：是可靠性区别于产品其他质量属性的重要特征，一般也可认为可靠性是产品功能在时间上的稳定程度。因此以数学形式表示的可靠性各特征量都是时间的函数。这里的时间概念不限于一般的年、月、日、分、秒，也可以是与时间成比例的次数、距离。例如应力循环次数、汽车行驶里程。规定功能：道德要明确具体产品的功能是什么，怎样才算是完成规定功能。产品丧失规定功能称为失效，对可修复产品通常也称为故障。怎样才算是失效或故障，有时很容易判定，但更多情况则很难判定。当产品指的是某个螺丛，显然螺栓断裂就是失效；当产品指的是某个设备，对某个零件损坏而该设备仍能完成规定功能就不能算失效或故障，有时虽有某些零件损坏或松脱，但在规定的短时间内可容易地修复也可不算是失效或故障。若产品指的是某个具有性能指标要求的机器，当性能下降到规定的指标后，虽然仍能继续运转，但已应算是失效或故障。究竟怎样算是失效或故障，有时要涉及厂商与用户不同看法的协商，有时要涉及当时的技术水平和经济政策等而作出合理的规定。能力：只是定性的理解是比较抽象的，为了衡量检验，后面将加以定量描述。产品的失效或故障均具有偶然性，一个产品在某段时间内的工作情况并不很好地反映该产品可靠性的高低，而应该观察大量该种产品的工作情况并进行合理的处理后才能正确的反映该产品的可靠性，因此对能力的定量需用概率和数理统计的方法。按产品可靠性的形成，可靠性可分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是通过设计、制造赋予产品的可靠性；使用可靠性既受设计、制造的影响，又受使用条件的影响。一般使用可靠性总低于固有可靠性。

非参数统计

中国海洋大学本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍 1.课程描述：非参数统计是数理统计学的一个分支，它是针对参数统计而言的。所谓参数统计，简单地说就是建立在总体具有明确分布形式，通常多为正态分布形式的假定基础之上，所建立的统计理论和统计方法。而非参数统计是在不假定总体分布形式或在较弱条件下，例如总体分布形式完全未知或分布形式是对称的，诸如这样一些宽泛条件下，尽量从数据本身获得的信息，建立对总体相关统计特征进行分析和推断的理论、方法。 2.设计思路：本课程是在已学数理统计基础上，通过非参数统计的学习，引导数学专业学生进一步增强对一般总体分析、推断的能力并加深对相关理论和方法的理解。课程内容着重于基本知识点的理解，避免难度较大或较长定理的证明。目的是使学生对理论有一个基本的理解和在应用能力上的提高。课程内容包括以下四个方面： (1).非参数统计的基本概念：非参数统计方法的主要特点，次序统计量及其分布，U统计量，秩统计量的概念，一些统计量的近似分布。 (2).非参数估计的方法：总体分位数的估计，对称中心的估计，位置差的估计。 (3).非参数检验的方法：总体p分位数的检验，总体均值检验，两样本的比较，随机性与独立性检验，多总体的比较。 - 1 -

(4).总体分布类型的估计与检验：分布函数的估计与检验，概率密度估计。 3. 课程与其他课程的关系：先修课程：《概率论》，《数理统计》，《多元统计分析》；并行课程：《应用回归分析》；后置课程：《统计软件》。非参数统计是应用数学专业、信息与计算科学专业的选修课程，但对于今后从事统计研究和统计应用工作的学生来讲可以作为专业必修课学习。二、课程目标非参数统计具有应用性广，稳健性好等特点。通过本课程学习，要求学生了解或理解非参数统计的一些基本理论和方法，注重利用理论和方法、借助计算机解决问题的能力。开课学期结束时，要求学生能够做到： (1)理解非参数统计方法的主要特点及与参数统计方法的区别。掌握次序统计量及其分布；理解并掌握U统计量秩统计量的概念；理解一些常用统计量的近似分布。重点是次序统计量及其分布； U统计量构造，秩统计量； (2)掌握总体分位数估计、对称中心的估计、位置差估计的方法。 (3)理解各种检验的基本思想，掌握检验的一般步骤，掌握检验统计及其拒绝域。难点在于检验统计量的选取及概率分布。 (4)理解分布函数估计及检验的基步骤和过程。 (5)为更深入学习非参数统计学理论打下初步的基础。也为学习专业统计软件的作好准备。三、学习要求要完成所有的课程任务，学生必须：（1）按时上课,认真听讲，认真完成作业。其中有一些作业需要学生自编程序用机器完成。（2）按时完成并按时提交书面形式的作业。延期提交作业需要得到任课教师的许可。（3）完成一定量的阅读文献和背景资料，可以以小组的形式讨论学习，促进同学间的心得交 - 1 -

可靠性概念1

第一部分产品可靠性基本概念编讲杨志飞 1 质量定义为了某个目的而进行的单项具体工作叫“活动”。活动需要“资源”，资源包括人员、设施、设备、技术、资金和时间。将输入转化为输出的一组关联的资源和活动称“过程”。产品：ISO 9000定义为“活动或过程的结果”。产品可包括：硬件、流程性材料、软件、服务或它们的组合；产品可以是有形的(如组件或流程性材料)，也可以是无形的(如知识或概念)或是它们的组合；产品可以是预期的(如提供给客户的)或非预期的(如污染物或不愿有的后果)。(国内曾经把产品定义为：是指任何元器件、零部件、组件、设备、分系统或系统，可以指硬件、软件或者两者的结合。) 硬件，是有形的、不连续的、具有特定形状的产品，通常由制造的、建造的和装配的零件、部件或(和)组件组成。流程性材料，是由固体、气体、液体或由它们的组合所组成，经转换形成的产品(最终产品或中间产品），通常由管道、桶、袋、罐或以卷的形式交付。软件，是通过支持媒体表达的信息所构成的一种智力创作。服务，是为满足顾客的需要，供方和顾客之间接触的活动以及供方内部活动产生的结果。整机：是指产品的部分内涵，即产品中设备以上的部分。系统：能够完成某项工作任务的设备、人员及技术的组合。一个完整的系统应包括在规定的工作环境下，使系统的工作和保障可以达到自给所需的一切设备、有关的设施、器材、软件、服务和人员。分系统：在系统中执行一种使用功能的组成部分。如数据处理分系统、制导分系统等。请注意：组件多数可以看作整机，有时也当作元器件，在高度集成的器件中，往往包含了整机的模块，现代的部件往往也做成组件。因此很难划清它们的界线。实体，是可以单独描述和考虑的事物，可以是某项活动和过程、某个产品、某个组织、体系或人或他们的任何组合。特性，是帮助识别和区分各类实体的一种属性。属性包括物理、化学、外观功能或其它可识别的性质。其描述的量叫“特性参数”。反映实体满足规定和潜在需要能力的特性之和叫“质量”。潜在需要是用户未在合同或定单中明确提出但实质上有的需要。质量是实体的一项最重要的特性，包括：性能、适用性、可信性、安全性、环境、经济性、美学。可信性，是描述可用性和它的影响因素包括可靠性、维修性、维修保障性的集合性术语。 2故障定义产品终止最终完成规定功能的能力的事件称“失效”。产品不能执行规定功能的状态叫“故障”。丧失功能的准则叫故障判据。相对于给定的规定功能，有故障的产品的一种状态叫“故障模式”。形成故障的物理、化学(可能还有生物)变化等内在原因称为“故障机理”。产品在规定的条件下使用，由于其本身固有的弱点而引起的失效，称为“本质故障”，不按规定条件使用产品而引起的失效称为“误用故障”。产品设计应包括减少误用故障的设计过程。产品由于制造上的缺陷等原因而发生的故障称为“早期故障”；而由于偶然因素发生的故障称为“偶然故障”，一般在事前不能测试或监控，属于“突然故障”。产品由于老化、磨损、损耗或疲劳等原因引起的故障称为“耗损故障”。通过事前的测试或监控可以预测到的故障称为“渐变故障”。使产品不能完成规定任务或可能导致人或物重大损失的

非参数统计教学大纲

遵义师范学院课程教学大纲非参数统计教学大纲（试行）课程编号：280020 适用专业：统计学学时数：64 学分数： 4 执笔人：黄建文审核人：系别：数学教研室：统计学教研室编印日期：二〇一五年七月

课程名称：非参数统计课程编码：学分：4 总学时：64 课堂教学学时：64 实践学时：适用专业：统计学先修课程：高等数学、线性代数、概率论、数理统计一、课程的性质与目标：（一）该课程的性质本课程属专业方向选修课程。非参数统计形成于二十世纪四十年代，是与参数统计相比较而存在的统计学一个年轻、活跃而前沿的分支，含有丰富的统计思想并在实践中有着广泛的应用。非参数统计方法不依赖于总体分布及其参数，适用于多种类型的数据，进行统计推断时仅需要一些非常一般性的假设，因而具有良好的稳健型，在总体分布未知的情况下往往比参数统计方法有效。（二）该课程的教学目标本课程的教学目的是使学生了解非参数统计在推断统计体系中日益重要的作用，理解非参数统计方法和参数统计方法的区别。要求学生掌握本课程的基本知识、基本概念、基本原理和基本方法，能应用非参数统计方法解决一些简单的实际问题；注重学生统计思维能力和实践能力的培养，进一步培养学生重视原始资料的完整性与准确性、对数据处理持严肃认真态度的专业素质。二、教学进程安排课外学习时数原则上按课堂教学时数1:1安排。

三、教学内容与要求第一章引言【教学目标】通过本章学习，使学生清楚非参数统计的研究对象，了解非参数统计的历史，明白非参数统计方法和参数统计方法的区别，认识学习非参数统计方法的必要性，了解非参数统计的一些基本概念与基本工具；通过对初等推断统计的简单回顾，要求学生提炼并把握推断统计思想的实质，为后续章节学习非参数统计的分析技巧和主要思想打下基础。【教学内容和要求】主要教学内容：非参数统计研究内容；非参数统计小史；初等推断统计回顾；非参数统计基本概念。教学重点与难点：教学重点是通过与参数统计异同的比较，介绍非参数统计的研究内容与研究方法；教学难点是对检验的相对效率、秩检验统计量、U统计量等非参数统计基本概念的理解。【课外阅读资料】吴喜之.非参数统计.北京:中国统计出版社.2009.11 【作业】思考：非参数统计方法相对于与参数统计的优点和缺点。

可靠性基本概念(doc 14页)

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可靠性设计的基本概念与方法

4．6 可靠性设计的基本概念与方法一、结构可靠性设计概念 1．可靠性含义可靠性是指一个产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力；而一个工业产品(包括像飞机这样的航空飞行器产品)由于内部元件中固有的不确定因素以及产品构成的复杂程度使得对所执行规定功能的完成情况及其产品的失效时间(寿命)往往具有很大的随机性，因此，可靠性的度量就具有明显的随机特征。一个产品在规定条件下和规定时间内规定功能的概率就称为该产品的可靠度。作为飞机结构的可靠性问题，从定义上讲可以理解为：“结构在规定的使用载荷／环境作用下及规定的时间内，为防止各种失效或有碍正常工作功能的损伤，应保持其必要的强刚度、抗疲劳断裂以及耐久性能力。”可靠度则应是这种能力的概率度量，当然具体的内容是相当广泛的。例如，结构元件或结构系统的静强度可靠性是指结构元件或结构系统的强度大于工作应力的概率，结构安全寿命的可靠性是指结构的裂纹形成寿命小于使用寿命的概率；结构的损伤容限可靠性则一方面指结构剩余强度大于工作应力的概率，另一方面指结构在规定的未修使用期间内，裂纹扩展小于裂纹容限的概率．可靠性的概率度量除可靠度外，还可有其他的度量方法或指标，如结构的失效概率F(c)，指结构在‘时刻之前破坏的概率；失效率^(()．指在‘时刻以前未发生破坏的条件下，在‘时刻的条件破坏概率密度；平均无故障时间MTTF(MeanTimeToFailure)，指从开始使用到发生故障的工作时间的期望值。除此而外，还有可靠性指标、可靠寿命、中位寿命，对可修复结构还有维修度与有效度等许多可靠性度量方法。 2．.结构可靠性设计的基本过程与特点设计一个具有规定可靠性水平的结构产品，其内容是相当丰富的，应当贯穿于产品的预研、分析、设计、制造、装配试验、使用和管理等整个过程和各个方面。从研究及学科划分上可大致分为三个方面。 (1)可靠性数学。主要研究可靠性的定量描述方法。概率论、数理统计，随机过程等是它的重要基础。 (2)可靠性物理。研究元件、系统失效的机理，物理成固和物理模型。不同研究对象的失效机理不同，因此不同学科领域内可靠性物理研究的方法和理论基础也不同． (3)可靠性工程。它包含了产品的可靠性分析、预测与评估、可靠性设计、可靠性管理、可靠性生产、可靠性维修、可靠性试验、可靠性数据的收集处理和交换等．从产品的设计到产品退役的整个过程中，每一步骤都可包含于可靠性工程之中。由此我们可以看出，结构可靠性设计仅是可靠性工程的其中一个环节，当然也是重要的环节，从内容上讲，它包括了结构可靠性分析、结构可靠性设计和结构可靠性试验三大部分。结构可靠性分析的过程大致分为三个阶段。一是搜集与结构有关的随机变量的观测或试验资料，并对这些资料用概率统计的方法进行分析，确定其分布概率及有关统计量，以作为可靠度和失效概率计算的依据。

《非参数统计》教学大纲

《非参数统计》课程教学大纲课程代码：090531007 课程英文名称：Non-parametric Statistics 课程总学时：40 讲课：32 实验：8 上机：0 适用专业：应用统计学大纲编写（修订）时间：2017.6 一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标《非参数统计》是应用统计学专业的一门专业基础课，是统计学的一个重要分支。课程主要研究非参数统计的基本概念、基本方法和基本理论。本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外，着重培养学生的统计思想、统计推断和决策能力。通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1．掌握非参数统计方法原理、方法，具有统计分析问题的能力； 2．具有根据具体情况正确选用非参数统计方法，正确运用非参数统计方法处理实际数据资料的能力； 3．具有运用统计软件分析问题，对计算结果给出合理解释，从而作出科学的定论的能力； 4．了解非参数统计的新发展。（二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：掌握符号检验、Wilcoxon符号秩检验、Cox-Stuart趋势检验、游程检验、Brown-Mood中位数检验、Wilcoxon秩和检验、Kruskal-Wallis检验、Jonckheere-Terpstra检验、Friedman检验、Page检验、Siegel-Tukey检验、Mood检验、Ansari-Bradley检验、Fligner-Killeen检验等非参数统计方法。 2.基本理论和方法：掌握单样本模型、两样本位置模型、多样本数据模型中的位置参数非参数统计检验方法，掌握检验尺度参数是否相等的各种非参数方法，掌握各种回归的方法，掌握分布检验的各种方法，要求能在真实案例中应用相应的方法。 3.基本技能：掌握非参数统计方法的计算机实现。（三）实施说明 1. 本大纲主要依据应用统计学专业2017版教学计划、应用统计学专业建设和特色发展规划和沈阳理工大学编写本科教学大纲的有关规定并根据我校实际情况进行编写。 2．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；注意培养学生提高利用统计软件分析问题的能力。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。 3．教学手段：在教学中采用多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。（四）对先修课的要求本课程的教学必须在完成先修课程之后进行，本课程的先修课程为概率论与数理统计。要求学生取得概率论与数理统计课程学分。（五）对习题课、实践环节的要求 1. 对重点、难点章节应安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。

可靠性中常用的概率分布

名称记号概率分布及其定义域、参数条件均值 E(X) 方差 D(X) 图形二项分布 np npq 二项分布：当进行一种试验只有两种可能的结果时，叫成败型试验。在可靠性工程中，二项分布可用来计算部件相同并行工作冗余系统的成功概率，也适用于计算一次使用系统的成功概率。返回可靠性中常用的概率分布名称记号概率分布及其定义域、参数条件均值 E(X) 方差 D(X) 图形泊松分布 P（λ） λλ 泊松分布：一个系统，在运行过程中由于负载超出了它所能允许的范围造成失效，在一段运行时间内失效发生的次数X是一随机变量，当这随机变量有如下特点时，X服从泊松分布。特点1：当时间间隔取得极短时，智能有0个或1个失效发生；特点2：出现一次失效的概率大小与时间间隔大小成正比，而与从哪个时刻开始算起无关；特点3：各段时间出现失效与否，是相互独立的。例如：飞机被击中的炮弹数，大量螺钉中不合格品出现的次数，数字通讯中传输数字中发生的误码个数等随机变数，就相当近似地服从泊松分布。

名称记号概率分布及其定义域、参数条件均值 E(X) 方差D(X)图形超几何分布 H(n,M,N) 返回可靠性中常用的概率分布名称记号概率分布及其定义域、参数条件均值 E(X) 方差 D(X) 图形指数分布 e(λ) 指数分布：许多电子产品的寿命分布一般服从指数分布。有的系统的寿命分布也可用指数分布来近似。它在可靠性研究中是最常用的一种分布形式。指数分布是伽玛分布和威布尔分布的特殊情况，产品的失效是偶然失效时，其寿命服从指数分布。可靠性中常用的概率分布名称记号概率分布及其定义域、参数条件均值E(X)方差D(X)图形

热分析的基本参数与概念

Executive Summary

Table of Contents 1Introduction (3) 1.1基本参数介绍 (3) 2Activities (4) 2.1Theta-ja (θja) Junction-to-Ambient (4) 2.1.1测量方法 (4) 2.1.2节温计算公式 (6) 2.2Theta-jc (θjc) Junction-to-Case (6) 2.2.1测量方法 (6) 2.2.2节温计算公式 (6) 2.2.3θjc与θja的关系 (7) 2.3Theta-jb (θjb) Junction-to-Board (7) 2.3.1测量方法 (8) 2.3.2节温计算公式 (8) 2.3.3θjc与θja的关系 (8) 2.4Ψ的含义 (9) 2.4.1Ψjb (9) 2.4.2Ψjc (9) 2.5各种封装的散热效果 (9) 2.5.1TI PowerPAD封装的使用注意事项 (10) 3Results (12) 3.1关于θja θjc ΨJB, ΨJT使用问题 (12) 4Discussion (12) 4.1热仿真软件的使用 (12) 5Conclusions (12) 5.1 (12) 6Abbreviations, Definitiones, Glossary (13) 6.1 (13) 7Version (13)

Contents 1 Introduction 1.1 基本参数介绍一般包括三个参数 θ ja, θjc , θjb ，三种参数所指的散热图示如下。 Ta，Tb，Tc的测试点如下：

可靠性的基本概念知识

可靠性的基本概念知识一、可靠性产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力称为可靠性。可靠性的概率度量称为可靠度。这里的产品指的是新版ISO)9000中定义的硬件和流程性材料等有形产品以及软件等无形产品。它可以大到一个系统或设备，也可以小至一个零件。产品终止规定功能就称为失效，也称为故障。产品按从发生失效后是否可以通过维修恢复到规定功能状态，可分为可修复产品和不可修复产品。如汽车属于可修复产品，日光灯管属不可修复产品。习惯上，终止规定功能，对可修复产品称为故障，对不可修复产品称为失效。可靠性定义中的“三个规定”是理解可靠性概念的核心。“规定条件”包括使用时的环境条件和工作条件。产品的可靠性和它所处的条件关系极为密切，同一产品在不同条件下工作表现出不同的可靠性水平。一辆汽车在水泥路面上行驶和在砂石路上行驶同样里程，显然后者故障会多于前者，也就是说使用环境条件越恶劣，产品可靠性越低。“规定时间”和产品可靠性关系也极为密切。可靠性定义中的时间是广义的，除时间外，还可以是里程、次数等。同一辆汽车行驶1万公里时发生故障的可能性肯定比行驶1千公里时发生故障的可能性大。也就是说，工作时间越长，可靠性越低，产品的可靠性和时间的关系呈递减函数关系。“规定的功能”指的是产品规格书中给出的正常工作的性能指标。衡量一个产品可靠性水平时一定要给出故障(失效)判据，比如电视机图像的清晰度低于多少线就判为故障要明确定义，否则会引起争议。因此，在规定产品可靠性指标要求时一定要对规定条件、规定时间和规定功能给予详细具体的说明。如果这些规定不明确，仅给出产品可靠度要求是无法验证的。产品的可靠性可分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是产品在设计、制造中赋予的，是产品的一种固有特性，也是产品的开发者可以控制的。而使用可靠性则是产品在实际使用过程中表现出的一种性能的保持能力的特性，它除了考虑固有可靠性的影响因素之外，还要考虑产品安装、操作使用和维修保障等方面因素的影响。产品可靠性还可分为基本可靠性和任务可靠性。基本可靠性是产品在规定条件下无故障的持续时间或概率，它反映产品对维修人力的要求。因此在评定产品基本可靠性时应统计产品的所有寿命单位和所有故障，而不局限于发生在任务期间的故障，也不局限于是否危及任务成功的故障。任务可靠性是产品在

可靠性基本概念

可靠性设计主要符号表

CT技术参数的基本概念

CT技术参数的基本概念（“层”与“排”的区分）全网发布：2009-08-06 01:20 发表者：田新良(访问人次：6637) “排”是指CT扫描机探测器的阵列数，一般排数越多，探测器宽度越宽，一次扫描完成的宽度越大。有人将多“排”CT称为多“层”CT(multi slice CT，MSCT)，在一般情况下两者的含义相同，即有多少“排”探测器，一次扫描即可完成多少“层”图像的采集。但是,如果每排探测器一次采集重建出2层图像,例如,西门子64层CT,实际探测器是32排,每排出2幅图像,因此一次采集可以形成64层图像。CT技术的不断发展，使MDCT在心脏检查方面，无论在扫描时间上，还是在冠状动脉诊断的敏感性和准确性上都有明显提高，如：64排CT较以往16排CT扫描速度加快，由0.42～0.50 s/周提高到0.33 s/周，一次心脏扫描仅需8～10 s 简单说，主要就是探测器数量的不同，128排ct的有128个探测器，曝光一次可以生成128幅图像，64排就只有64个探测器，曝光一次有64幅图像。但图像不是排数越多越清晰。排数越多，检查时间就越短。越有利于运动部位的检查，如心脏。但是对于其他部位来说，检查结果差别不大，都能满足诊断需要。多排ct的研发（经历了2排 4排 16排 32排 64排 128排 256排也有样品了）主要就是解决心脏血管检查的，因为心脏是不能停止运动的。检查越快，运动引起的影响就越小，所以心脏检查肯定是128排要好于64排。 “层”(slice)和“排”(detector -row)是两个完全不同的概念。“排”是指C T探测器在Z轴方向的物理排列数目，即有多少排探测器,是CT的硬件结构性参数；而“层”是指CT数据采集系统（Data Acquisition System，DAS）同步获得图像的能力，即同步采集图像的DAS通道数目或机架旋转时同步采集的图像层数，是CT的功能性参数。 1998年全球主要的CT供应商相继推出了4层螺旋CT，它们均有4个数据采集通道，可同步采集4层图像。然而不同的厂家采用了不同的探测器设计理念，它们的探测器排列方式有非等宽型（Siemens和Philips），等宽型(GE)和混合等宽型(Toshiba)三种，分别有8排，16排和34排探测器；2001年面世的16层螺旋CT有16个数据采集通道，可同步采集16层图像，各厂家都采用混合等宽型探测器阵列设计， Siemens、Philips和GE的探测器有24排，Toshiba的探测器有40排；2004年推出的64层螺旋CT有两种：GE、Philips和Toshiba为等宽型探测器阵列设计,64排探测器经64个数据采集通道同步采集64层图像。Siem ens采用混合等宽型探测器阵列设计，共40排探测器，螺旋扫描时采用球管双焦点技术和Z轴双倍采样技术，64个DAS以每半个探测器宽度快速交替读取投射到中心32排探测器上的两组角度不同的投影，相当于两个32层CT在同时扫描,机架旋转一周可采集到64层图像。GE公司的4层CT（Lightspeed Plus）和8层CT（Lightspeed Ultra）采用的是完全相同的探测器（1.25mm*16排），只是DAS通道数目不同。Siemens的双源CT采用双64层CT，其探测器的排列方式与64层CT完全相同，只是扫描视野的大小不同。Philips最新推出的iCT也只

非参数统计论文

非参数统计方法与实例在统计学中，最基本的概念是总体、样本、随机变量、分布、估计和假设检验等，其中很大一部分食与正态理论相关的。在我们已经学过的知识里，总体的分布形式往往是给定的或已经假定了的，我们只需要在总体分布已知的基础上对参数进行估值或者进行检验。但是实际上，对总体的分布的假定并不是能随便做出的，数据可能并不是来自假定的总体分布，或者根本不是来自同一个总体。在这种假定下进行推断就可能产生错误的结论。于是，人们希望能在不假定总体分布的情况下，尽量从数据本身来获得所需的信息，这就是非参数统计的宗旨。在统计学的方法中，参数方法与非参数方法没有谁优谁劣之说，有的只是在具体情况下，谁更适用、谁更准确完整表示数据的信息。接下来，我将就参数统计与非参数统计分别分析其适用情形与优缺点，并详细介绍几种非参数统计的方法并有案例分析。 1、参数统计与非参数统计非参数统计方法和参数统计方法共同组成统计分析方法，它们都是统计推断的基本内容。参数检验是在总体分布形式已知的情况下，对总体分布的参数如均值、方差等进行推断的方法。但是，在数据分析过程中，由于种种原因，人们往往无法对总体分布形态作简单假定，此时参数检验的方法就不再适用了。非参数检验正是一类基于这种考虑，在总体方差未知或知道甚少的情况下，利用样本数据对总体分布形态等进行推断的方法。由于非参数检验方法在推断过程中不涉及有关总体分布的参数，因而得名为“非参数”检验。就上文我们可以看出，参数统计和非参数统计分别针对不同的数据来使用。参数统计方法的适用范围是很好确定的，它适用于数据分布已知或者可以做出比较正确的假定的数据，对这些数据进行检验、估计，得出数据总体的均值、方差等参数来描述数据特征。这样的数据一般都有这三个要求:1、抽样总体为正态分布或近似正态分布；2、各抽样总体为等方差或方差齐性；3、各变量值间是相互独立的。而非参数统计，顾名思义，是不用估计参数来描述数据特征的方法，只通过对数据作一些诸如分布连续、有密度、具有某阶矩等一般性的假定来揭示数据特征，这也就赋予了非参数统计方法特别的适用数据范围，一般总结为以下四种：1、待分析数据不满足参数检验所要求的假定，因而无法应用参数检验；2、仅由一些等级构成的数据，不能应用参数检验。例如，在一些经济数据中，通常是将一个特征数据分级而不是采用具体数据，这样的数据时没办法做参数检验和估计的，因此非参数统计也就适用了；3、所提的问题的数据中并不包含的参数，也不能用参数检验；4、当我们需要迅速得出结果时，也可以不用参数统计方法而用非参数统

可靠性工程基本概念整理

第一章绪论可靠性是指产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。 “规定条件”：产品的使用条件、维护条件、环境条件。 “规定时间”：产品必须达到的任务时间。如应力循环次数和车辆的行驶里程。 “规定功能”：产品必须具备的功能及其技术指标。可靠性定义分为任务可靠性和基本可靠性。两者都强调无故障完成任务。任务可靠性强调完成规定的功能是界定在“任务剖面”的范围内。基本可靠性强调的持续时间是界定在寿命剖面的范围内。一个寿命剖面包含一个以上的任务剖面。度量任务可靠性时只考虑危及任务成功的致命故障，与该任务无关的故障可以不考虑。基本可靠性则涉及整个寿命周期内的所有故障。任务剖面：产品完成规定任务的时间内所经历的时间和环境的描述。产品的工作状态；维修方案；产品工作的时间与顺序；产品所处的环境(外加的与诱发的)的时间与顺序；任务成功或致命故障的定义。寿命周期与寿命剖面：产品从制造到寿命终结或退出使用这段时间内所经历的全部事件和环境的时序描述。它包含一个或多个任务剖面。通常把产品的寿命剖面分为后勤和使用两个阶段。可靠性的定义固有可靠性：产品在生产过程中确立的可靠性。生产厂在模拟实际工作标准环境下，对产品进行检测并给以保证的可靠性。使用可靠性：与产品的使用条件密切相关，受到使用环境、操作水平、保养与维修、使用者的素质等因素的影响。维修性：产品在发生故障或失效后，能迅速修复以维持良好而完善的状态的难易性。广义可靠性：产品在整个寿命周期内完成规定功能的能力。包括狭义可靠性和维修性。可靠性数学是可靠性研究的最重要的基础理论之一，主要研究解决各种可靠性问题的数学模型和数学方法，属于应用数学的范畴。应用于可靠性的数据收集、数据分析、系统设计及寿命试验等方面。可靠性物理即失效分析，是研究失效现象及其机制和检测方法的学科，使可靠性工程从数理统计方法发展到以理化分析为基础的失效分析方法。从微观角度研究零部件（元器件）的失效发展过程和失效机理，从本质上、从机理方面探究产品的不可靠因素，为研制、生产高可靠性产品提供科学的依据。可靠性工程是对产品（零部件、元器件、设备或系统）的失效及其发生概率进行统计、分析的一门边缘性学科，主要内容是运用系统工程的观点和方法论从设计、生产和使用等角度来研究产品的可靠性，包括对产品进行可靠性设计、可靠性预计、可靠性试验、可靠性评估、可靠性检验、可靠性控制、可靠性维修及失效分析。实施可靠性工程应重视可靠性数据的收集与分析 3. 可靠性设计应用可靠性理论、技术和设计参数的统计数据，在给定的可靠性指标下，对零件、部件、设备或系统进行的设计，称为可靠性设计。通过预计、分配、分析、改进等一系列可靠性工程活动，把可靠性定量要求设计到产品的技术文件和图样中去，从而形成产品的固有可靠性。系统可靠性设计零件可靠性设计系统可靠性设计的目的，就是要使系统在满足规定可靠性指标，完成预定功能的前提下，使系统的技术性能、重最、成本、时间等各方面取得协调，求得最佳设计；或是在性能、重量、成本、时间和其它要求的约束下，设计能得到实际高可靠度的系统。系统可靠性设计常用的方法系统可靠性框图;故障模式影响与危害度分析FMECA;故障树分析FTA;马尔科夫过程研究可靠性的重要意义保证和提高产品的可靠性水平;提高经济效益;提高市场竞争能力第二章可靠性数学基础定义：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率称为可靠度。可靠度的观测值是指直到规定的时间终了为止，能完成规定功能的产品数与该区间开始时刻投入工作产品数之比。定义：产品在规定的条件下和规定的时间内，丧失规定功能概率称为累积故障概率（又称不可靠度）剩余寿命：若产品用到t时刻仍然完好，称为产品的年龄。具有年龄t的产品从t时刻开始继续使用下去直到失效为止所经历的时间，称为具有年龄t的产品的剩余寿命。定义：工作到某时刻尚未故障的产品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率，称之为产品的故障率。故障率浴盆曲线早期故障期；偶然故障期；耗损故障期可靠寿命：给定的可靠度所对应的产品工作时间。中位寿命：产品的可靠度等于0.5时的可靠寿命。平均寿命：产品寿命的平均值。对于不可修产品，平均寿命就是平均故障前时间；对于可修复产品，平均寿命就是平均故障间隔时间。可用性是系统可靠性与维修性的综合表征。定义：可修复产品，在规定的条件下使用，在规定维修条件下修复，在规定的时间具有或维持其规定功能处于正常状态的概率。瞬时有效度使用有效度极限有效度瞬时有效度是产品在某一时刻所具有或维持其规定功能的概率。平均有效度是在某规定时间内有效度的平均值。极限有效度是当时间趋于无限大时，瞬时有效度的极限值。 ?随机试验具有以下特点：重复性随机性明确性第3章典型系统可靠性模型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。系统包含“单元”，其层次高于“单元” 系统按其可否修复分为不可修复系统和可修复系统两类定义组成系统的所有单元中任一单元的故障都会导致整个系统故障的称为串联系统。串联系统是最常用和最简单的模型之一。组成系统的所有单元都发生故障时，系统才发生故障。并联系统是最简单的冗余系统（有贮备模型）。系统由n个单元组成，若系统中有r个或r个以上单元正常，则系统正常，这样的系统称作n中取r表决系统。组成系统的各单元只有一个单元工作，当工作单元故障时，通过转换装置接到另一个单元继续工作，直到所有单元都故障时系统才故障，称为旁联系统，又称非工作贮备系统。非工作贮备的优点是能大大提高系统的可靠度。缺点是：（1）由于增加了故障监测与转换装置而提高了系统的复杂度；（2）要求故障监测与转换装置的可靠度非常高，否则贮备带来的好处会被严重削弱。贮备系统按贮备单元在贮备期间的失效情况可分为三类 ?冷贮备（无载贮备）贮备单元在贮备期间失效率为零； ?热贮备（满载贮备）贮备单元在贮备期间失效率与工作单元失效率一样； ?温贮备（轻载贮备）贮备单元在贮备期间失效率大于零而小于工作单元失效率。维修度：对可能维修的产品在发生故障或失效后，在规定的条件下和规定的时间内完成修复的概率。修复率：维修时间已达到某一时刻但尚未修复的产品在该时刻后的单位时间内完成修复的概率。可用性：当需要时，可维修产品保持正常使用状态或功能的能力。其度量指标是可用度。第4章可靠性分配与预计可靠性分配系统可靠性分配就是将使用方提出的，在系统设计任务书(或合同)中规定的可靠性指标。，从上而下，由大到小，从整体到局部，逐步分解，分配到各分系统，设备和元器件。可靠性预计系统的可靠性预计是在系统的设计阶段根据组成系统的元器件等在规定条件下的可靠性指标、系统的结构、系统的功能以及工作方式等来推测系统的可靠性。是一个由局部到整体、由小到大，由下到上的一种综合过程。可靠性分配的目的是使各级设计人员明确其可靠性设计要求，根据要求估计所需的人力、时间和资源，并研究实现这个要求的可能性及办法。可靠性预计的目的：将预计结果与要求的可靠性指标相比较，审查设计任务书中提出的可靠性指标是否能达到。在方案论证阶段，通过可靠性预计，根据预计结果的相对性进行方案比较，选择最优方案。在设计阶段，通过预计，发现设计中的薄弱环节，加以改进。为可靠性增长试验、验证试验及费用核算等方面的研究提供依据。通过预计给可靠性分配奠定基础。可靠性分配与可靠性预计的关系：可靠性分配结果是可靠性预计的依据和目标；可靠性预计相对结果是可靠性分配与指标调整的基础。相互制约，相辅相成，使系统的设计满足要求。可靠性分配与可靠性预计的作用: 提高产品的固有可靠性;降低产品全寿命周期的费用;为可靠性增长计划提供科学依据. 在新产品从开发研制一直到定型生产之前，一艇要经设计——试制——试验——修改设计——小批生产——检验——改进——定型生产这一过程，在这一过程中，产品可靠性水平在不断提高，称为可靠性增长。可靠性分配的程序:明确系统可靠性参数指标要求;分析系统特点;选取分配方法（同一系统可选多种方法）;准备输入数据;进行可靠性分配;验算可靠性指标要求; 可靠性分配的无约束分配方法：等分配法;评分分配法；再分配法；比例分配法；AGREE方法等分配法又称为平均分配法。当系统中个单元具有近似的复杂程度、重要性以及制造成本时，可用等分配法分配系统各单元的可靠度。评分分配法含义：在可靠性数据非常缺乏的情况下，通过有经验的设计人员或专家对影响可靠性的几种因素评分，对评分进行综合分析而获得各单元产品之间的可靠性相对比值，根据评分情况给每个分系统或设备分配可靠性指标。评分因素与原则：（1）复杂度最复杂的评10分，最简单的评1分。（2）技术发展水平: 水平最低的评10分，水平最高的评1分。 (3)工作时间:单元工作时间最长的评10分，最短的评1分。(4)环境条件 :单元工作过程中会经受极其恶劣而严酷的环境条件的评10分，环境条件最好的评1分。可靠性指标分配的模糊数学模型:(1)建立评价因素集;(2)建立评价因素权重集;(3)建立因素评价集（等级）及相应分值集;(4) 构建模糊综合评判矩阵;(5)计算各单元综合评价分值;(6)可靠性指标分配 3.再分配法如果系统可靠性预计结果小于规定的系统可靠度，则须重新进行可靠度分配。 4.比例分配法使系统中各单元的容许失效率与该单元预计失效率成正比。 5. AGREE法考虑了组成系统各单元的复杂度、重要度、工作时间以及它们与系统之间的失效关系，又称为按照单元的复杂度及重要度的分配法。适用于各单元工作期间的失效率为常数的串联系统。可靠性预计目的、用途:评估系统可靠性，审查是否能达到要求的可靠性指标。在方案论证阶段，通过可靠性预计，比较不同方案的可靠性水平，为最优方案的选择及方案优化提供依据。在设计中，通过可靠性预计，发现影响系统可靠性的主要因素，找出薄弱环节，采取设计措施，提高系统可靠性。为可靠性分配奠定基础。分类根据战术技术中可靠性的定量要求 :基本可靠性预计由于产品不可靠导致对维修和保障的要求。任务可靠性预计估计产品在完成任务的过程中完成其规定功能的概率。从产品构成角度分析：单元可靠性预计（元件、部件或设备等）系统可靠性预计可靠性预计基本方法及用途：系统可靠性预计：数学模型法；边值法；故障树分析法设备可靠性预计：数学模型法；相似分析法；元器件计数法；应力分析法元器件可靠性预计：应力分析法数学模型法：根据组成系统的各单元间的可靠性数学模型，按概率运算法则，预计系统的可靠度的方法，是一种经典的方法。相似设备法：将新设计的产品和已知可靠性数据的相似设备进行比较，从而简单估计出新产品可能达到的可靠性水平。相似产品法考虑的相似因素一般包括：产品结构、性能的相似性；设计的相似性；材料和制造工艺的相似性；使用剖面(保障、使用和环境条件) 的相似性相似复杂性法：将新设计产品的与相似产品相比较，考虑新产品的相对复杂性，建立新、老产品可靠性之间的函数关系。功能预计法：建立设备的功能特性和观测的工作可靠性之间的统计相关关系；根据系统的功能，统计大量相似系统的功能参数和相关可靠性数据，运用回归分析的方法，得出一些经验公式及系数；根据初步确定的系统功能及结构参数预计系统的可靠性。元器件计数法：按不同种类元器件的数量来预计单元和系统可靠度的方法。采用这个方法进行预计，首先确定设计方案中各种元器件的类型。应力分析法：用于产品详细设计阶段的电子元器件失效率预计。预计电子元器件工作失效率时对基本失效率进行修正。边值法：基本思想：对于一些很复杂的系统，采用数学模型很难得到可靠性的函数表达式。不采用直接推导的办法而是忽略一些次要因素，用近似的数值来逼近系统可靠度真值，从而使繁琐的过程变得简单。边值法又称为上下限法，将一个复杂的系统先简化成某些单元组成的串联系统，求该串联系统的可靠度预测值的上限及下限。然后逐步考虑系统的其他部分，逐次求出越来越精确的可靠度上限值和下限值，当达到一定的精度要求后，再将上限值和下限值合成一个可靠度单一预测值。机械产品可靠性预计方法：相似分析法；统计分析法故障物理法相似分析法根据相似产品或相似环境下的可靠性数据，对产品或环境条件进行对比修正，得出可靠性预计结果。第五章故障模式影响与危害度分析故障模式影响分析（Failure Mode and Effects Analysis，简记为FMEA）是分析系统中每一产品所有可能产生的故障模式及其对系统造成的所有可能影响，并按每一个故障模式的严重程度、检测难易程度以及发生频度予以分类的一种归纳分析方法。风险来源归类：设计上的缺陷；过程中的不足；“不正确”的使用；服务相关如何控制风险？核心在于－－切断风险的传递链 FMEA 分析的是潜在故障（Potential Failure），是可能发生但是现在还没有发生的故障。它是一种“事前预防”的行为。“及时性” 是FMEA的关键因素 FMEA的效益：改进质量、生产率、可靠性和安全性；改善企业形象，提高竞争力；提高顾客的满意度；减少招回的风险；降低产品开发的时间和费用；对减少风险的活动或措施进行存档和追踪第三部分 FMEA的分析流程：第一步：确定FMEA的分析计划；第二步：成立FMEA的分析小组；第三步：确定分析的必要输入；第四步：实施FMEA；第五步：纠正措施的落实 FMEA 小组的原则:每个人都参与其中。聚焦于某一问题，不要过于分散。仅仅讨论的是FMEA问题，避免激烈争执。问题发现了，解决它！是谁的责任并不重要。说话不要超过30秒。倾听！让别人把话讲完。故障影响是指产品的每一个故障模式对产品自身或其他产品的使用、功能和状态的影响。三级影响;(1)局部影响:本地影响;(2)对上层影响:对上层产品的影响,对下一道工序的影响(3)最终影响:对顾客的影响四类故障原因：设计相关;制造过程相关;使用相关;服务相关控制措施的分类:第一等：消除故障原因的措施;第二等：降低严重度的措施; 第三等：提前发现的措施;第四等：说明书/手册风险顺序数 (RPN):FMEA用风险顺序数进行相对定量描述. RPN 是在你提供的信息基础上计算出来的数，要考虑(1)潜在的失败模式,(2)相关影响, 和(3)当前在达到顾客之前工程探测失败能力它是三个定量的数率的乘积，分别相对于影响，要因和控制：RPN = 严重度 X 发生率 X 探测力（RPN）作为更改判据，例如：当RPN>125时，必须更改;当RPN>64 时，建议更改;当RPN<64时，不用更改