可靠性工程考核题答案
1. 某型号电视机有1000个焊点,工作1000小时后,检查100台电视机发现2点脱焊,试问
焊点的失效率多少?
解:100台电视机的总焊点有 1001000105
?= 一个焊点相当一个产品,若取
?t =1000 小时,按定义:
)]
([)(t n N t n
t -??=
∧
λ
8
5
102]
010[10002)0(-∧
?=-=
λ/小时=20 菲特 2. 一个机械电子系统包括一部雷达,一台计算机,一个辅助设备,其MTBF 分别为83小时,167
小时和500小时,求系统的MTBF 及5小时的可靠性? 解: 5002.01
002.0006.0012.01500
1167183111
==++=++=
=
λ
MTBF 小时
02.0=λ,
%47.90)5(1.0502.0===-?-e e R
3. 比较二个相同部件组成的系统在任务时间24小时的可靠性，已知部件的/.010=λ小时
①并联系统. ②串联系统.
解：单个部件在任务时间24小时的可靠性：
786602424010.)(.===?--e e R t λ
① 并联系统：954407866011241124221.).())(()(=--=--=R R ② 串联系统：61870786602424222..)()(===R R
4. 一种设备的寿命服从参数为λ的指数分布,假如其平均寿命为3700小时,试求其连续工作300小时的可靠度和要达到R *=0.9的可靠寿命是多少? 解: 92210300081103700
300.)(.===--e e
R
83893700
11054
090./.ln *
.==
-=
λ
R T
5. 抽五个产品进行定时截尾的可靠性寿命试验,截尾时间定为100小时,已知在试验期间
产品试验结果如下：t 150=小时,和t 270=小时产品失效,t 330=小时有一产品停止试验，计算该产品的点平均寿命值?.
解:总试验时间 350100)35(7050=?-++=n T 小时 点平均寿命 MTTF=
1752
350
=小时 6. 试计算指数分布时，工作时间为平均寿命的1/5、1/10、1/20以及平均寿命时的可靠度，
解：设t=MTTF,1/5MTTF,1/10MTTF,1/20MTTF R(1/5MTTF)=2.05/1--
=e e
MTTF
MTTF
=82%
R(1/10MTTF)=90% R(1/20MTTF)=95% R(MTTF)=36.8%
7. 喷气式飞机有三台发动机,至少需二台发动机正常才能安全飞行和起落,假定飞机单台
发动机平均寿命为10000小时,且事故由发动机引起,求飞机飞行10小时和100小时的可靠性? 解: R t R t R t s ()()()=-3223
R t e
t MTTF
()=- R e ().1009990010
3
==-- R e ()
.100099000102
==--
R 32
3
103099920999299419940999997().(.)...=?-=-= R 32
3
1003099209909997().(.).=?-=
8. 一台无冗余计算机,主要由下列几类元器件组成,其数量的失效率见下表.
试求当t=10小时时的计算机可靠度是多少?并计算MTBF?
解: MTBF=
4
4443
10210210105101
1-----?+?++?±=∑i
i n λ =
1
105122104
()++++?- =
1201010002
5004?==小时
%98)(500
10≈==-
-
e
e
t R MTBF
t
9. 已知甲乙两台分析仪MTBF=1000小时和500小时，维修时间为20 小时与5小时，求两台仪的有效度？
甲有效度=
%9810201000
2010001000==+
乙有效度=%99505
500
5500500==+
10. 由20个元件组成的串联系统，如果系统可靠度要求达到99999.0=S R ，试求每个元件的可靠度应是多少？
解：按照计算高可靠串联系统的近似公式
∑=-=n
i i S q R 1
1
q 20199999.0-= 0000005.0=q
∴ 元件可靠度9999995.01=-=q R
11. 设两部件组成的并联系统，其元件的失效率均为0.001／小时，求系统在t ＝100小时
的可靠度，以及系统的MTTF ， 解：2=n ：t t S e e R R R λλ2222---=-= 由题意：1.0100001.0=?=t λ 单元可靠度
905.01.01==-e R
9909
.02)100(819
.02.01
.0=-=--e
e
R S
150010005.1232112111=?==+-+=
λ
λλλλMTBF 小时 12. 一个系统由五个单元组成,其可靠性逻辑框图如图所示.求该系统可靠度和画出故障树.
并求出故障树的最小割集与最小路集。
解: 最小路集A,C A,D B,E
最小割集A,B C,D,E A,E B,C,D
R=1-(1-0.9x0.9)(1-0.9[1-0.1x0.1])=0.8929
A
C
D
B
E
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
13. 如果要求系统的可靠度为99%,设每个单元的可靠度为60%.需要多少单元并联工作才能
满足要求?
解: 99.04.01)R 1(1R n
n s =-=--=
n=
03.54
.0ln 01
.0ln =<6
6 单元并联工作才能满足要求
4．写出故障率、可靠度及故障密度函数的定义式，推导出三者的关系式，并最
终推导出可靠度与故障率函数的关系式。（20分）
解：()
()()s dr t t N t dt
λ= （1分）
式中：λ(t ）——故障率； d r (t ) ——t 时刻后，d t 时间内故障的产品数； N s (t ) ——残存产品数，即到t 时刻尚未故障的产品数。（1分）
00
()
()N r t R t N -=
（1分） 式中：N 0 ——t =0时，在规定条件下进行工作的产品数； r (t ) ——在0到t 时刻的工作时间内，产品的累计故障数（产品故障后不予修复） （1分）
上式中：N s (t ) = N 0– r (t ) （1分）
在两态假设的系统中，不可靠度0
()
()1()r t F t R t N =-=
（1分） 而故障密度函数0()1()
()dF t dr t f t dt N dt
=
=
（1分）
00()()()()
()()()()()
s s N t dr t dr t f t t N t dt N t dt N t R t λ=
==
（过程1分，结果1分）
00
()()()
()()
()()()ln ()|()t
t
t
t dt
dF t dR t f t dt dt dR t t dt R t t dt R t R t e
λλλ-=
=-∴=-
=-?
=? （过程3分，结果3分）
此即可靠度与故障率函数的关系式。 （综合、完整：5分）
5．如题6图 (a)所示系统，表示当开关E 打开时，发电机A 向设备B 供电，发
电机C 向设备D 供电。如果发电机A 或C 坏了，合上开关E ，由发电机C 或A 向设备B 和D 供电。请从题6图 (b)、 (c)、 (d)选出正确的可靠性模型（2分），并说明其理由（8分）。（本题共10分）
(b)(a)
(c)
(d)
题6图 系统原理图和网络图
答：（d ）正确。 (b): C 坏，A 不通D ；(2分) (c): A 坏，C 不通B ；(2分)
(d): E 双向，A 通D 、C 通B 。（4分）
6． 计算题（20分）
系统可靠性框图如下所示：
要求：
1) 画出相应的故障树（3分），写出其结构函数原型（1分）并化为最小割集表
达式（2分）；
2) 计算各底事件的结构重要度（7分）并给出分析结论（2分）。
（综合、完整：5分）
解：
1)
该故障树图中各底事件均应为原RBD 中对应单元的逆事件——下同！
Φ（X ）= )]53(4[)321(X X X X X X
用下行法求最小割集： 第一层：｛M1｝｛M2｝ 第二层：｛x1，x2，x3｝｛x4，M3｝ 第三层：｛x1，x2，x3｝｛x4，x3｝｛x4，x5｝ 则最小割集即为 ｛x1，x2，x3｝｛x4，x3｝｛x4，x5｝
2) 结构重要度
()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()1
1111110,1,1,1,111,0,1,1,110,0,1,1,111,1,0,1,100,1,0,1,101,0,0,1,100,0,0,1,111,1,1,0,110,1,1,0,101,0,1,0,100,0,1,0,111,1,0,0,100,1,0,0,101,0,0,0,100,0,0,0,111,1,1,1,010,1,1,1,001,0,1,1,000,0,1,1,011,1,0,1,000,1,0,1,001,0,0,1,000,0,0,1,011,1,1,0,010,1,1,0,001,0,1,0,000,0,1,0,011,1,0,0,000,1,0,0,001,0,0,0,000,0,0,0,0================================，，，，φφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφ
()()[]()()[]()()[]()()[]()()[]4
1,85,83,81,81214
,0,110
,0,16,0,12
,0,12,0,15432111255524442333222221111
1
1
1
1
=
=====
=-==-==-==-==-=∴-∑∑∑∑∑-----φ
φφφφφφ
φ
φφ
φφφφφφφφφφφI I I I n I X X n X X n X X n X X n X X n n n n n n n
显然，部件4在结构中所占位置比其它部件更重要
单选题 1.一个部件有恒定的风险率。如果采取了预防措施，部件的失效率将可能受到下列那种影响（） A.增加 B.减少到一个大于零的固定值。 C.减少为零 D.保持不变 2.下列关于降额的假定，哪一个是对的？（） A.他是固有和不可逆的。 B.他是固有和可逆的 C.他是无法接受和不可逆的 D.他是无法接受和可逆的 3.一个由4个部件组成的系统，以下哪种模型的系统可靠性最低（） A.串联 B. 并联 C. 旁联 D. 混联 4.下列对于随机化的描述哪个最佳？（） A.用来增加实验精度的技术 B.一种确保典型抽样的方法 C.观察或测量的重复 D.二或更多变量的关系 5.在模型中y=12.1χ1+5.3χ2+ε，χ1符合形状参数为3.5和特征寿命为20的威尔布分布，χ2符合对数为16并且标准差（σ）为2.5的对数分布，并且ε是个平均数位0且σ为1的随机变量。在这种情形下，下列哪种方法是最佳评估y的分布（）？ A.回归分析 B. 蒙特卡罗仿真 C.方差分析法 D. 数值积分 6.产品按照发生故障后能否通过维修恢复到规定的功能状态，可分为可修复产品和不可修复产品。汽车属于（）产品，灯泡属于（）产品。 A.可修复，可修复 B. 不可修复，不可修复 C.不可修复，可修复 D.可修复，不可修复 7.当项目的次序不重要的时候，使用下列哪个方法可决定设定值和项目的子集数？（） A.组合 B. 交换 C. 因子分解 D. 仿真 8.某电子产品的寿命服从指数分布，故障率为0.1/h，则工作4小时不发生故障的概率是（） A.0.33 B. 0.4 C. 0.1 D. 0.67 9.可靠性工程师在物料选择阶段应考虑下列哪些应力相关性的特性？ A.激活能 B. 弯曲能 C. 拉力 D. 压力 10.一个可靠性数据系统应该包括以下数据信息，除了（） A.终端数据（删失信息） B. 失效数据 C. 问题症状 D. 管理费用比率 11.在预计产品寿命时，下列哪种类型数据是最佳的？（） A.时间-到-失效 B.时间-到-修理 C.失效方式 D. 失效临界 12.关于可靠性增长试验对象的错误说法是（） A.重要度较高、较为复杂的、新研、缺乏继承性的产品 B.在研发试验和系统综合试验、现场使用中问题较多的产品 C.对产品可靠性指标影响较大的单元 D.定量可靠性指标非常高的借用单元 13.所有的下列工具可能作为预测数据走势除了（） A.模型复原//回归模型 B. 指数平滑法 C.田口的损失函数 D.平稳随机时间序列
东北农业大学成人教育学院考试题签 可靠性工程（A） 一、填空题（每空1分，总分40分） 1、软件可靠性是指在（）和（）软件完成（）的能力。所谓规定的条件是指软件所处的（）、（）及其（）。 2、软件可靠性定义与时间密切相关，（）、（）、（）是最常使用的三种时间度量。 3、某软件系统由6个顺序执行的模块构成，该软件系统成功运行的条件是所有模块都成功执行，假设该软件系统失效率的目标值为0.01失效数/小时，那么，分配到6个模块的失效率指标分别为：λi=（）失效数/小时。 4、一般地，软件的可靠性要求可分为（）和（）两类。 5、一般地，软件可靠性模型的评价体系由（）、（）、（ ）、（）、（）、（）等要素构成。6、软件可靠性工程研究和实践的三个基本问题分别是：（）、（）、（）。 7、在严格遵循软件工程原理的基础上，为了保证和提高软件的可靠性，通常在软件设计过程中还采用（）、（）、（）设计和（）等软件可靠性设计方法。 8、软件可靠性设计准则是长期的软件开发实践经验和可靠性设计经验的总结，使其（）、（）、（），成为软件开发人员进行可靠性设计所遵循的原则和应满足的要求。 9、一般地，软件容错的基本活动包括（）、（）、（）、
（）和（）等容。 10、在配合硬件系统进行软件的健壮性设计时，通常应考虑（）、()、()、()、()、()、( )等因素。 二、判断题（每题1分，总分10分） 1、软件缺陷是由于人为差错或其他客观原因，使得软件隐含导致其在运行过程中出现不希望或不可接受的偏差的软件需求定义以及设计、实现等错误。（） 2、通常情况下，软件运行剖面难以直接获得，在工程上按照：确定客户剖面→定义系统模式剖面→建立用户剖面→确定功能剖面→确定运行剖面的流程来开发软件的运行剖面。（） 3、一旦时间基准确定之后，软件失效就可以用累积失效函数、失效密度函数、失效平均时间函数这三种方式中的任一种来表示，且这三种度量标准是密切相关且可以相互转化。（） 4、在浮点数运算过程中，10.0乘以0.1一定等于1.0。（） 5、在汇编语言编程过程中，原则上禁止使用暂停（halt）、停止（stop）以及等待（wait）等指令。（） 6、在系统简化设计过程中，因为软件易于实现或实现成本相对较低，因此首选采用软件简化设计或者说通过软件简化设计来代替硬件简化设计。（） 7、常规软件测试是一种基于运行剖面驱动的测试，而软件可靠性测试则是一种基于需求的测试。（） 8、软件可靠性预计是一个自上而下的归纳综合过程，而软件可靠性分配则是一个自下而上的演绎分解过程。软件可靠性的分配结果是可靠性预计的目标，可靠性预计的结果是可靠性分配与指标调整的基础。（） 9、数据相异技术通常采用某种措施使输入数据多样化，在使用时通过表决机制将输入数据从失效
可靠性软件评估报告 目前，关于可靠性分析方面的软件产品在市场上出现的越来越多，其中比较著名的有以下3种产品：英国的ISOGRAPH、广五所的CARMES和美国Relex。总体上来说，这些可靠性软件都是基于相同的标准，因此它们的基本功能也都十分类似，那么如何才能分辨出它们之间谁优谁劣呢？根据可靠性软件的特点和我厂的实际情况，我认为应主要从软件的稳定性、易用性和工程实用性三个方面进行考虑，现从这几个方面对上述软件进行一个简单的论证，具体内容如下。 稳定性 要衡量一个可靠性软件的好坏，首先是要看该软件的运行是否稳定。对一个可靠性软件来说，产品的稳定性十分重要。一个没有经过充分测试、自身的兼容性不好、软件BUG很多、经常死机的软件，用户肯定是不能接受的。当然，评价一个可靠性分析软件是否具有良好的稳定性，其最好的证明就是该产品的用户量和发展历史。 ISOGRAPH可靠性分析软件已将近有20年的发展历史，目前全球已有7000多个用户，遍布航空、航天、铁路、电子、国防、能源、通讯、石油化工、汽车等众多行业以及多所大学，其产品的每一个模块都已经过了isograph的工程师和广大用户的充分测试，因而其产品的稳定性是毋庸置疑的。而广五所的CARMES和美国Relex软件相对来说，其用户量比较少，而且其产品的每一个模块的发布时间都比isograph软件的相应模块晚得多，特别是一些十分重要的模块。 例如，isograph的故障树和事件树分析模块FaultTree+是一个非常成熟的产品，它的发展历史已经有15年了。Markov模块和Weibull模块也具有多年的发展历史，这些模块目前已经拥有一个十分广泛的用户群，它们已经被Isograph的工程师和大量的客户广泛的测试过，产品的稳定性值得用户信赖。而Relex的故障树和事件树相对比较新，它大约在2000年被发布，而Markov模块和Weibull模块2002年才刚刚发布，这些模块还没有经过大量用户的实际使用测试，其功能的稳定性和工程实用性还有待于时间的考验。广五所的CARMES软件的相应模块的发布时间就更晚了，有些甚至还没有开发出来，而且其用户主要集中在国内，并没有经过国际社会的广泛认可。 易用性 对一个可靠性分析软件产品来说，其界面是否友好，使用是否方便也十分重要，这关系到工程师能否在短时间内熟悉该软件并马上投入实际工作使用，能否充分发挥其作用等一系列问题。一个学习十分困难、使用很不方便的软件，即使其功能十分强大，用户也不愿使用。 ISOGRAPH软件可以独立运行在Microsoft Windows 95/98/Me/2000/NT/XP平台及其网络环境，软件采用大家非常熟悉的Microsoft产品的特点，界面友好，十分容易学习和使用。该软件提供了多种编辑工具和图形交互工具，便于用户在不同的模块间随时察看数据和进行分析。你可以使用剪切、复制、粘贴等工具，或者直接用鼠标“托放”来快速的创建各种分析项目，你还可以将标准数据库文件，如Microsoft Access数据库、Excel电子表格以及各种格式的文本文件作为输入直接导入到isograph软件中，使项目的建立变得非常简单。另外，Isograph 各软件工具都提供了功能强大的图形、图表和报告生成器，可以用来生成符合专业设计要求的报告、图形和表格，并可直接应用到设计分析报告结果中。 ISOGRAPH软件的一个显著特性就是将各软件工具的功能、设计分析信息、分析流程等有机地集成在一起，其全部的分析模块可以在同一个集成界面下运行，这既可以保证用户分析项目的完整性，还可以使用户在不同的模块间共享所有的信息，不同模块间的数据可以实时链接，而且还可以相互转化。例如，你可以在预计模块和FMECA模块之间建立数据链接，当你修改预计模块中的数据时，FMECA模块中对应的数据会自动修改，这既可以节省
注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。 东北农业大学成人教育学院考试题签 可靠性工程（B） 1.一种设备的寿命服从参数为λ的指数分布,假如其平均寿命为3700小时,试求其连续工作300小时的可靠度 和要达到R*=0.9的可靠寿命是多少? 2.如果要求系统的可靠度为99%,设每个单元的可靠度为60%.需要多少单元并联工作才能满足要求? 3.某型号电视机有1000个焊点,工作1000小时后,检查100台电视机发现2点脱焊,试问焊点的失效率多少? 4.一个机械电子系统包括一部雷达,一台计算机,一个辅助设备,其MTBF分别为83小时,167小时和500小时,求系 统的MTBF及5小时的可靠性? λ小时 5.比较二个相同部件组成的系统在任务时间24小时的可靠性，已知部件的/ = .01 ①并联系统.
注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。 ②串联系统. ③ 理想开关条件下的储备系统：1=SW λ，储备部件失效率/.*010==λλ小时. 6. 一个系统由五个单元组成,其可靠性逻辑框图如图所示.求该系统可靠度和画出故障树. 7. 某型号电视机有1000个焊点,工作1000小时后,检查100台电视机发现2点脱焊,试问焊点的失效率多少? 解:100台电视机的总焊点有 1001000105 ?= 一个焊点相当一个产品,若取 ?t =1000 小时,按定义: 8. 一个机械电子系统包括一部雷达,一台计算机,一个辅助设备,其MTBF 分别为83小时,167小时和500小时,求系 统的MTBF 及5小时的可靠性? A C D B E 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9
浅谈软件可靠性工程的应用(一) 摘要：本文就武器装备软件开发的现状和中存在的问题，介绍了软件可靠性工程的发展及其研究的内容，对软件可靠性工程如何在软件开发中应用进行了重点说明，并提供了成功应用软件可靠性工程的典型案例，指出软件可靠性工程研究的必要性。 关键词:软件可靠性工程随着科学技术的不断进步，计算机技术被越来越多地应用到武器系统中。计算机软件的复杂程度随着功能的增强，因而系统的可靠性也越来越与软件直接相关。例如AFTI/F-16飞机首航因软件问题推迟一年，事先设计的先进程序无法使用；海湾战争中F/A–18飞机飞行控制系统计算机500次故障中，软件故障次数超过硬件。软件可靠性成为我们关注的一个问题，本文仅就软件可靠性工程在软件开发过程中的应用谈谈自己的认识。 1、软件可靠性工程的基本概念及发展 1.1什么是软件可靠性工程 软件可靠性工程简单地说就是对基于软件产品的可靠性进行预测、建模、估计、度量及管理，软件可靠性工程贯穿于软件开发的整个过程。 1.2软件可靠性工程的发展历程 软件可靠性问题获得重视是二十世纪60年代末期，那时软件危机被广泛讨论，软件不可靠是造成软件危机的重要原因之一。1972年正式提出Jelinski—Moranda模型，标志着软件可靠性系统研究的开始。在70年代．软件可靠性的理论研究获得很大发展，一方面提出了数十种软件可靠性模型，另一方面是软件容错的研究。在80年代，软件可靠性从研究阶段逐渐迈向工程化。进入90年代后,软件可靠性逐渐成为软件开发考虑的主要因素之一，软件可靠性工程在软件工程领域逐渐取得相对独立的地位，成为一个生机勃勃的分支。 1.3软件可靠性工程研究的基本问题 软件可靠性工程的主要目标是保证和提高软件可靠性。为达到这一目标，首先要弄清软件为什么会出现故障或失效。只有这样，才有可能在软件开发过程中减少导致软件故障或失效的隐患，且一旦出现软件故障或失效，有可能采取有效措施加以清除。但是软件是开发出来的，满足可靠性要求的软件也是开发出来的，因此，软件可靠性工程的核心问题是如何开发可靠的软件。而有了软件，又该如何检验其是否满足可靠性要求?这是软件可靠性工程的又一个问题。 2、软件可靠性工程在软件开发中的应用 2.1项目开发计划及需求分析阶段 在项目开发计划阶段需根据产品具体要求作出软件项目开发计划，明确项目的目的、条件、运行环境、软件产品要求、人员分工和职责及进度，并估计产品的可靠性。需求分析阶段要根据项目开发计划阶段确定软件开发的主要任务、次要任务和其它任务，并设计软件程序的基本流程、软件结构、模块的定义和输入输出数据、接口和数据结构等同时应对项目开发计划阶段作出的可靠性预计进一步细化形成可靠性需求，建立具体的可靠性指标。这个阶段的可靠性工作一般应如下安排： ⑴确定功能概图 所谓功能概图就是产品的各种功能及其在不同环境条件下使用的概率。为确立功能概图必须定义产品的功能，功能定义不但包括要完成的任务，还包括影响处理的环境因素。 ⑵对失效进行定义和分类 这里应从用户的角度来定义产品失效，将软件和硬件失效及操作程序上的失效区分开，并将其按严重程度进行分类。 ⑶确定用户的可靠性要求 在这个阶段应由系统设计师、软件设计师、可靠性师、测试人员及用户方代表可靠性评估小组共同根据用户提出的系统可靠性来确定软件的可靠性。
《可靠性工程》教学大纲 课程代码：080642020 课程英文名称：Reliability Engineering 课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0 适用专业：安全工程 大纲编写（修订）时间：2017.7 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 随着科学技术的发展，产品的结构和功能日趋复杂化和多样化，致使对产品质量的要求逐渐从与时间无关的性能参数发展到与时间有关的可靠性指标，即要求产品在规定的条件下和规定的时间内，具有完成规定功能的能力。人们愈来愈认识到可靠性是保证产品质量的关键。尤其是我国加入WTO以后,机电产品将面临严峻的挑战，推行可靠性技术迫在眉睫。 通过该课程的学习，使学生掌握如下内容： (1)可靠性的基本概念、原理和计算方法等知识； (2)结合工程实际，使学生体会和掌握可靠性基本理论和分析解决工程实际问题的基本方法； (3)可靠性管理的基本知识，为可靠性工程理论的进一步研究和实际应用打下基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：了解可靠性概念等基本知识。 2.基本理论和方法：掌握维修系统与不可维修系统等基本原理，熟悉计算维修系统与不可维修系统可靠度等基本方法。 3.基本技能: 可靠性试验的类型、试验方案设计等基本技能。 （三）实施说明 1．教学方法：课堂教学过程中，重点讲授基本原理、基本概念和基本方法的讲解，并通过以下三种方法进行教学： 第一层次：原理性教学方法。 解决教学规律、教学思想、新教学理论观念与学校教学实践直接的联系问题，是教学意识在教学实践中方法化的结果。如：启发式、发现式、注入式方法等。 第二层次：技术性教学方法。 向上可以接受原理性教学方法的指导，向下可以与不同学科的教学内容相结合构成操作性教学方法，在教学方法体系中发挥着中介性作用。例如：讨论法、读书指导法等。 通过以上的教学，使学生思考问题、分析问题和解决问题的能力大大提高，进而培养学生自主学习的能力，为以后走入社会奠定坚实的基础。 2．教学手段：本课程属于专业课，在教学中采用电子教案、CAI课件及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 无。 （五）对习题课的要求 对习题课的要求（2学时）：掌握可靠性基本概念、可维修系统与不可维修系统等基本知识。 （六）课程考核方式
《可靠性工程基础》试题目录 试题 1 -------------------------------------(2) 试题 2 -------------------------------------(15) 试题 3 -------------------------------------(29) 试题 4 -------------------------------------(42) 试题 5 --------------------------------------(55) 《可靠性工程基础》——试题1 一、是非判断题（是画∨，非画×） ⒈并联系统是冗余系统的一种。（） ⒉串联系统的可靠性一定小于其中任意一个组成单元的可靠性。 （） ⒊可靠性分配应该在可靠性预计的基础上进行。（） ⒋产品在规定的条件下，规定的时间内不能完成规定的功能称为故障。（） 5. FMECA一般是一种对产品失效进行定性分析的手段。（） ⒍若某一产品的失效事件为M，M由两单元的失效事件C和D组成，则其产品的失效概率P（M）=P（C）+P（D）。（） ⒎电子元器件在任何情况下原则上都不允许超额使用。（） ⒏我们称MTBF为产品的平均寿命。（） ⒐可靠性老炼和筛选试验的目的都是为了提高产品的固有可靠性。
（）⒑产品可靠性规定的时间只能用小时计算。（）二、选择题 ⒈某产品的可靠度为R(t )，当t 1小于t 2时，可靠度R(t 1)与R(t 2) 的关系为。 ①R(t1)一定大于或等于R(t2)； ②R(t1)一定小于或等于R(t2)； ③R(t1)可能大于、等于或小于R(t2)。 ⒉寿命为指数分布的2个单元组成一个并联系统，若两单元的失效率分别为λ1和λ2，则该系统的MTBF为。 ① 1/(λ1 +λ2)；② 1/λ1 + 1/λ2 + 1/(λ1 +λ2)； ③ 1/λ1 + 1/λ2；④ 1/λ1 + 1/λ2 - 1/(λ1 +λ2)。 3. 电子元器件老炼的目的是 ①提高产品的固有可靠性；②剔除产品的早期失效； ③消除产品参数的漂移。 ⒋产品可靠性筛选试验的目的是。 ①提高产品的固有可靠性；②消除产品参数的漂移； ③剔除产品的早期失效。⒌对单元产品的可靠性评估一般采用＿＿＿＿＿＿＿。 ①点估计法；②区间估计法； ③ CMSR法；④ MML法。 ⒍产品失效分布函数的代号是。 ① f(t)；② R(t)；③ λ(t)；④ F(t)。
一、是非题（1分×10题=10分） 1、间接作用大小与结构本身性能有关。（√） 2、在数理统计学上荷载仅有随机过程概率模型这唯一模式来描述。（×） 3、屋面均布活载不应与雪荷载同时考虑，应取两者中的较大者。（√） 4、在民用建筑梁设计时，楼面活荷载应按楼面从属面积考虑折减系数。（√） 5、基本风速是按当地空旷平坦地面上10m高度处1年内的平均风速观测数据，经概率统计得出的50年一遇的年最大风速。（×） 6、主动土压力大于被动土压力。（×） 7、浅源地震即震源深度小于60km的地震。（√） 8、如果柱截面配筋过多，混凝土收缩会导致收缩裂缝。（√） 9、结构极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。（√） 10、国际结构安全度联合委员会推荐使用中心点法计算可靠指标。（×） 二、填空题（1分×15题=15分） 1、屋面积雪分布系数受风对雪的漂积作用、屋面坡度等因素影响。 2、吊车工作级别由使用等级、载荷状态级别两种因素确定。 3、基本风速通常按规定的标准地貌、标准离地高度、公称风速时距、 最大法师样本、基本风速重现期5个条件确定。 4、土压力按挡土墙的移动情况划分为主动土压力、被动土压力、 静止土压力三类。 5、结构构件抗力不定性包含材料性能不定性、几何参数不定性、计算模式不定性。 二、选择题（2分×5题=10分） 1、由密集建筑群的城市市区属（C ）类地面粗糙度。 A. A类； B. B类； C. C类； D. D类。 2、教室楼面活载标准值为（B ）KN/m2。 A．2.0；B．2.5；C．3.0；D．3.5。 3、只有在（A）设计状况下才考虑准永久组合台。 A.持久 B 短暂 C.偶然 D 地震 4、永久荷载设计基准期内最大值服从（A ）分布。 A.正态分布 B.标准正态分布 C.对数正态分布 D.极值Ⅰ型分布 5、计算作用效应基本组合当恒载起控制作用是恒载分项系数取值（C ）。 A. 1.0 B. 1.2 C. 1.35 D. 1.4 三、简答题（5分×3题=15分） 1、什么是多余地震烈度和罕遇地震烈度？它们与基本烈度有何关系？ 2、何为结构可靠性和可靠度？两者有什么联系？ 3、简述正常使用极限状态的各种组合 五、计算题（50分） α=o,木檩条沿屋面方向间距1.5m，计算跨度3m，该地区1、某屋盖为木屋架结构体系，屋面坡度1:2，26.57
如何开展软件可靠性工程 随着科学高速发展，武器装备系统和自动化指挥系统等军用系统对软件的依赖程度越来越高。软件在武器装备、航空航天等要求高可靠性的系统中扮演着越来越重要的角色。 我公司主要从事航空发动机研制和生产等方面工作，随着航空发动机技术的逐代更新，燃油控制系统由以往的机械液压控制结构改成了控制精度更高的数字控制系统，而数字控制系统的核心就是软件控制，软件的质量将会直接影响发动机的性能和安全。因此，军用设备软件可靠性就成为确保军事系统质量的瓶颈和关键。软件可靠性是软件质量中最为重要的一项属性，软件可靠性设计技术是确保和提高软件质量的重要手段。 软件可靠性工程是以保证和提高软件可靠性为目标,采取系统化的技术,通过工程化方法加以实施并对其过程进行工程化管理的过程技术。软件可靠性工程是软件工程研究与实践的必然结果,是可靠性工程发展的必然选择,已经成为软件业界和可靠性工程界关注的焦点,研究的热点,实践的重点。 上世纪70年代中后期,以软件工程发展为契机,软件可靠性工程得以产生和广泛研究与实践,取得了一定成效:大量可靠性模型相继推出并不断改进;可靠性设计与测试技术得以开发并逐步应用于工程实践;可靠性分析、评估技术体系与标准得以建立并在一些重点工程项目中得到应用;可靠性工程管理技术开发倍受推崇,以过程、组织、
管理模式改进为重点的管理方法得以产生。尽管如此,软件可靠性正日益严重地制约着软件更广泛的应用,甚至造成灾难性后果,武器系统等大型复杂系统软件越来越证明是一个薄弱环节,即使是通过测试的软件也常常受到错误的困扰。与此同时,一个前所未有日益增长的需求是:软件应具有检定合格的可靠性,即使是工业和日常生活中的一般应用软件也无不对其可靠性提出了前所未有的高要求。况且,不能保证软件的可靠性水平哪怕是在一段时间的将来是足够的。 软件可靠性模型是软件可靠性工程界倍受关注、研究最早、成果最丰富、目前仍然最活跃的领域,模型验证与应用依然是软件可靠性工程的热点。软件可靠性建模是针对具体的软件特征,根据可靠性数据以统计方法给出软件可靠性的估计值或预测值,是一个在不同结构元素中不断分解其依赖关系的迭代过程,旨在评估软件所提供的服务以及软件过程之间的依赖关系,是从本质上理解软件可靠性行为的基础。 软件可靠性模型是软件开发过程、开发技术、测试技术、验证方法、设计语言、运行环境、开发人员素质等相关因素的函数。一个优秀的软件可靠性模型,应尽可能反映这些因素。但包含所有这些因素的模型可能是一个高阶多维方程,不便于工程应用。因此,可靠性建模时应作适当假设,简化模型。模型假设必须准确、合理、具有有效的数据支持和逻辑一致性。但大多数模型假设所固有的目的性制约了模型的有效性和适用范围。此外,假设质量尤其是那些未经验证或粗略的假设对模型的精确性具有显著影响。基于拟合优度检验的模型假设
《工程荷载与可靠度设计原理》习题解答 1 荷载与作用 1.1 什么是施加于工程结构上的作用？荷载与作用有什么区别？ 结构上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称，包括直接作用和间接作用。引起结构产生作用效应的原因有两种，一种是施加于结构上的集中力和分布力，例如结构自重，楼面的人群、家具、设备，作用于桥面的车辆、人群，施加于结构物上的风压力、水压力、土压力等，它们都是直接施加于结构，称为直接作用。另一种是施加于结构上的外加变形和约束变形，例如基础沉降导致结构外加变形引起的内力效应，温度变化引起结构约束变形产生的内力效应，由于地震造成地面运动致使结构产生惯性力引起的作用效应等。它们都是间接作用于结构，称为间接作用。 “荷载”仅指施加于结构上的直接作用；而“作用”泛指使结构产生内力、变形的所有原因。 1.2 结构上的作用如何按时间变异、空间位置变异、结构反应性质分类？结构上的作用按随时间变化可分永久作用、可变作用和偶然作用；按空间位置变异可分为固定作用和自由作用；按结构反应性质可分为静态作用和动态作用。 1.3 什么是荷载的代表值？它们是如何确定的？ 荷载代表值是考虑荷载变异特征所赋予的规定量值，工程建设相关的国家标准给出了荷载四种代表 值：标准值，组合值，频遇值和准永久值。荷载可根据不同设计要求规定不同的代表值，其中荷载标准值是荷载的基本代表值，其它代表值都可在标准值的基础上考虑相应的系数得到。 2 重力作用 2.1 成层土的自重应力如何确定？ 地面以下深度z 处的土体因自身重量产生的应力可取该水平截面上单位面积的土柱体的重力，对于均匀土自重应力与深度成正比，对于成层土可通过各层土的自重应力求和得到。 2.2 土压力有哪几种类别？土压力的大小及分布与哪些因素有关？ 根据挡土墙的移动情况和墙后土体所处应力状态，土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力三种类别。土的侧向压力的大小及分布与墙身位移、填土性质、墙体刚度、地基土质等因素有关。 2.3 试述静止土压力、主动土压力和被动土压力产生的条件？比较三者数值的大小？当挡土墙在土压力作用下，不产生任何位移或转动，墙后土体处于弹性平衡状态，此时墙背所受的土压力称为静止土压力，可用E0 表示。 当挡土墙在土压力的作用下，向离开土体方向移动或转动时，作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐减少，直至墙后土体出现滑动面。滑动面以上的土体将沿这一滑动面向下向前滑动，在滑动楔体开始滑动的瞬间，墙背上的土压力减少到最小值，土体内应力处于主动极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力称为主动土压力，可用E a 表示。 当挡土墙在外力作用下向土体方向移动或转动时，墙体挤压墙后土体，作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐增大，墙后土体也会出现滑动面，滑动面以上土体将沿滑动方向向上向后推出，在滑动楔体开始隆起的瞬间，墙背上的土压力增加到最大值，土体内应力处于被动极限平衡状态。此时作用在墙背上的土压力称为被动土压力，可用E p 表示。 在相同的墙高和填土条件下，主动土压力小于静止土压力，而静止土压力又小于被动土压力，即： 2.4 如何由朗金土压力理论导出土的侧压力计算方法？ 郎金土压力理论假定土体为半空间弹性体，挡土墙墙背竖直光滑，填土面水平且无附加荷载，根据半空间内土体的应力状态和极限平衡条件导出了土压力计算方法。当填土表面受有连续均布荷载或局部均布荷载，挡土墙后有成层填土或填土处有地下水时，还应对侧向土压力进行修正。 2.5 试述填土表面有连续均布荷载或局部均布荷载时土压力的计算？
系统可靠性习题 学号___________ 姓名___________ 第一章习题 1-1如图所示，有三个阀门连在一起。阀门如发生故障，水便不能通过。设三个阀门发生故障的概率均为p。求水能流过a、c的概率。 图1-1 1-2判断系统是否正常工作，采用“多数表决”，即有两个或三个单元正常工作，系统就可正常工作。如各单元的可靠工作概率为R，表决器可靠工作概率为1，求系统的可靠工作概率。 工作单元 图1-2 2/3多数表决系统 1-3信号机灯泡使用时数在1000小时以上概率为0.2，求三显示信号机三个灯泡在使用1000小时后最多有一个坏了的概率。 1-4在某个车站电气集中设备中有800个继电器。设在某段时间里每个继电器的故障率为0.005。求在这段时间内不多于10个继电器故障的概率。 1-5某产品先后通过A、B、C三种机器加工，这些机器的偶然故障及人为原因将影响产品质量。产品是否合格只有在生产全过程终了时才能检查出来。根据统计资料，三种产品的合格率分别为30%，40%和20%。假设机器独立运转，求产品的合格率。 1-6计算机内第K个元件在时间T内发生故障的概率等于P K(K=1，2……n)。所有元件的工
作是相互独立的，如果任何一个元件发生故障计算机就不能正常工作。求在时间T内计算机正常工作的概率。 1-7电路由电池Ⅰ与两个并联的电池Ⅱ、Ⅲ串联而成。设电池Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ损坏的概率分别为0.3、0.2和0.2，各个电池损坏与否是独立的。求电路由于电池损坏而发生故障的概率。 1-8 电路由五个元件联接而成，设各个元件发生故障是独立的，已知元件1、2发生断路故障的概率各为0.2，元件3、4、5发生断路故障的概率为0.5，求： ⑴由于元件1或2发生断路故障而电路断路的概率； ⑵由于元件3、4、5都发生断路故障而电路断路的概率； ⑶由于任何元件发生断路故障而电路断路的概率。 第二章习题 2-1有两种零件，一种寿命分布呈指数型，平均寿命为1000小时；另一种寿命分布呈正态型，平均寿命为900小时，标准离差为400小时。现打算在100小时的使用时间内尽量不发生故障，问选择哪一种零件为宜？ 2-2某种产品的寿命服从指数分布，λ为5*10-4/小时，求100小时内与1000小时内的可靠度。 2-3失效服从指数分布时，为使1000小时的可靠度在80%以上，失效率必须低于若干？ 2-4某产品寿命服从指数分布，投入运用到平均寿命时，产品可靠度为多少？说明什么问题？ 2-5某铁路机车信号系统可靠度服从指数分布，投入运用后，平均四年，35，040小时失效一次，若调好后用一个月（720小时），问可靠度是多少？若调好后用了四年，可靠度又是多少？ 2-6一种晶体管的使用寿命(单位：小时)，分布密度为： 100/x2x≥100 Φ(x)= 0 x＜100 设某种仪器内装三个上述晶体管，求： ①使用的最初150小时内设有一个晶体管损坏的概率； ②这段时间只有一个晶体管损坏的概率； ③ε0的分布函数及其图形。 2-7某设备平均故障时间为4000小时，试求其连续使用500小时的可靠度。如要求该设备连续运行的可靠度为95%，问可期望其运行多少时间（设备失效服从指数分布）。 2-8在可靠性试验中，产品损坏概率为0.05，试验100件产品，求：
《工程结构可靠性理论与应用》习题 4.1某地区年最大风压实测值见教材表3-3。 (1)用K-S检验法对年最大风压分布进行假设检验，证明该地区年最大风压可用极值 I型来拟合，并写出相应的分布函数； (2)试求该地区设计基准期T= 50年的最大风压的统计特征(统计参数和分布函数) 解： (1)列出年最大风压实测值表，见表1。 表1某地年最大标准风压(kgf/m 2)实测值(25年) (2)对荷载进行统计分析，依据该地区25年实测最大风压力绘制计统计频率分布直方 图，为偏态，所以初步判断年最大风压力服从极值I型分布，试用极值I型分布拟合。已知 极值I型分布函数 r - x-^T\ R(x)=exp -exp - IL a」.l (3)参数估计 1 1 子样平均数：X (X1 X2 ? X25)= (11.14 ? 13.81 川10.12) =19.93 25 25 子样标准差： 1 1「 2 2 2 一〔(11.14-19.99)2(13.81 -19.99)2III (10.12-19.99)2〕 =8.62 24 在M(X)，二(X)，未知情况下，分别用上述估计值M?(x) = 19.93、；：?(X) = 8.62来 近似代替，计算未知参数a,u的估计值。 M (x) = 0.5772a - J 二(x) = 1.2826a c ；?(X) 8.62 1 a? —---------------- ■------------- 1.2826一1.2826 0.15 1 垐二M?(X)-0.5772a =19.93 -0.5772 16.08 0.15 于是可以得到该地区年最大风压可以用F i(x)二exp'-exp〔-0.15(x-16.08)b来拟 合。 (4)假设检验假设H):该地区年最大风压服从极值I型分
3.1 （2010过程装备控制工程模块1班 陈梦媛 提交） 试比较图E3.1中两种2n 个单元构成的并-串联和串-并联系统的可靠度大小，假设各单元的失效相互独立。 (a) (b) 图E3.1 (a) 分系统冗余 (b) 单元冗余 答： 设每个单元的可靠度为R 。 则(a)的可靠度为)2(2)21(1)1(1222n n n n n n n a R R R R R R R R -=-=+--=--= (b)的可靠度为() [ ][]n n n n n b R R R R R R R R )2() 2()21(11122 2-=-=+--=--= ∵ ] 2)(2[] 2)() (2)(2 )(2 2[)]2()2[(1 12 2 21 1n n n n n n n n n n n n n n n n n n a b R R R R R R C R C R C R R R R R R +--+≥+--+-+???+-+-+=---=----- 由上式可知，0＞a b R R - ∴(b)的可靠度大于(a). 更一般的情况（摘自 王文义等. 串-并联和并-串联系统寿命比较. 石家庄铁道学院学报. 1997(10)1:65-68）： 假设部件X i 的寿命为L i ，系统a 、b 的寿命分别为S 1和S 2，则有串联及并联系统性质可知： S 1=max(minL i ) 1≤i≤n S 2=min(maxL i ) 1≤i≤n 对于任意i=1,2，……n ， 因为maxL i ≧L i 所以maxL i ≧minL i 1≤i≤n 即maxL i ≧max(minL i ) 1≤i≤n
软件可靠性工程 1.软件可靠性定义 1.1.广义 是指一切旨在避免、减少、处理、度量软件故障（错误、缺陷、失效）的分析、设计、测试等方法、技术和实践活动。于是有诸多相关术语，如软件可靠性度量、软件可靠性设计、软件可靠性建模、软件可靠性测试、软件可靠性管理等。 1.2.狭义 指软件无失效运行的定量度量，尤其是那些面向用户的定量度量。主要有： ?软件可靠度：表示软件在规定的运行环境中和规定的运行时间内无失效运行的机 会。软件无失效运行的机会多以概率度量，但也可以模糊数学中的可能性加以度量，有时也在数据域上将软件可靠度表示为软件成功执行一个回合的概率。 ?软件失效强度：其物理解释是单位时间内软件发生失效的机会。在概率范畴内，它 与软件可靠度有明确的数学关系（R(t)＝1－F(t)，R(t)为可靠度，F(t)为失效强度）。 ?软件平均失效时间（MTTF）：表示软件投入运行到出现一个新失效的时间。 上述度量与硬件可靠性中的相应概念本质上是一致的。 “失效”是指程序的功能在某方面没有达到用户的需求。“没有像用户需求的那样工作”是一个很广的定义。因此，可靠性结合了与程序执行相关联的所有属性。例如，它包括正确性、安全性和可使用性的操作方面，以及对用户的友好性。请注意，安全性实际上是软件可靠性的一个特殊子类。 可靠性不包括可移植性、可修改性或文档的可理解性。
可靠性是面向用户的而不是面向开发人员的。可靠性与操作有关，而不是与程序的设计有关，因此可靠性是动态的，而不是静态的。可靠性考虑问题出现的频率，直接与操作经验和在经验中错误的影响相关。因此，可以很容易地将可靠性与成本联系起来。可靠性很适合检查发展趋势的重要性、设定目标和预测什么时候可以达到目标。可靠性使人们可以使用同样的术语对硬件和软件的系统可靠性进行分析，而在真实系统中硬件和软件都同时存在。所以，可靠性度量比错误度量要有用得多。 2.软件可靠性工程的研究范围 软件可靠性工程涉及以下四方面活动和有关技术： 2.1.软件可靠性分析 进行软件可靠性的需求分析、指标分配、故障树分析、失效模式和影响分析、软件开发过程中有关软件可靠性的的特性分析、……等。 2.2.软件可靠性设计和实现 进行防错设计、容错设计、检错设计、纠错设计、故障恢复设计、软件可靠性增长、……等。 2.3.软件可靠性测量、测试和评估 在软件生存周期各阶段进行有关软件可靠性设计、制造和管理方面的属性测量，进行基于软件运行剖面的测试用例随机输入的软件测试、软件可靠性预计、软件可靠性估计、软件可靠性验证、……等。 2.4.软件可靠性管理 确定影响软件可靠性的因素，制定必要的设计和实现准则以及对软件开发各阶段软件可
模拟试题1 一、单选题 1、某产品的故障分布函数为其中η>0，那么该产品的故障率函数是（） A、随时间递增的 B、随时间递减的 C、常数 D、增减不定 2、设随机变量X服从正态分布N(μ,σ2)（其中σ>0）,则随着的σ增大，概率P{|X-μ|<σ}（）。 A、单调增大 B、单调减小 C、保持不变 D、增减不定 3、通过对产品的系统检查、检测和发现故障征兆以防止故障发生，使其保持在规定状态所进行的全部活动叫做（）。 A、修复性维修 B、预防性维修 C、改进性维修 D、现场抢修 4、关于测试点的布置说法不恰当的是（）。 A、应在可达性好的位置 B、应在易损坏的部位 C、应尽可能集中 D、应尽可能分区集中 5、修复性维修不包括（）。 A、故障定位 B、故障隔离 C、使用检查 D、功能核查
6、在整个产品寿命期中，可靠性管理应重点关注哪个阶段（）。 A、设计开发 B、概念策划 C、使用维修 D、报废处置 7、在一台设备里有4台油泵，每台失效率是0.1，则4台油泵全部正常工作的概率是（） A、 0.9 B、 1 C、 0.656 D、 0.81 8、某串联系统由3个服从指数分布的单元组成，失效率分别是0.0003/h，0.0002/h，0.0001/h，系统的失效率是（）。 A、 0.0003/h B、 0.0002/h C、 0.0001/h D、 0.0006/h 9、一台设备由三个部件组成，各部件的寿命分布均服从指数分布，且各部件的失效率为每1000,000h分别失效25次、30次、15次，若其中一个失效，设备也失效，则该设备工作1000h 的可靠度为（）。 A、 0.63 B、 0.73 C、 0.83 D、 0.93 10、某产品由5个单元组成串联系统，若每个单元的可靠度均为0.9，该系统可靠度为（）。 A、 0.9 B、 0.87 C、 0.59 D、 0.67 11、元器件计数法适用于产品设计开发的（）。
软件可靠性的评价准则 迄今为止,尚无一个软件可靠性模型对软件的不同特性和不同使用环境都有效。已公开发表的100余种软件可靠性模型,表达形式不同,适应性各异,与实际的软件开发过程有较大差异。而且,新模型还在不断发表。因此,在进行软件可靠性预计、分析、分配、评价和设计之前,对软件可靠性模型进行评价及选择与软件项目相符或相近的模型非常重要。通过建立有效的评价准则,在考虑它们与各种软件的关系的基础上,对拟评价的可靠性模型就有效性、适应性和模型能力等进行评价,判定它们的价值,比较它们的优劣,然后选择有效的软件可靠性模型。另一方面,在可接受的模型之间无法做出明确的选择时,可根据模型的使用环境等,在模型评价准则的基础上,进行模型择优。当然,软件可靠性模型的评价不仅依赖于模型的应用,还依赖于理论的支持和丰富的、高质量可靠性数据的支持。软件可靠性模型的评价最早始于1984年Iannino、Musa、Okumoto和Littlewood所提出的原则。根据这一原则,结合后人的工作,形成了基本的软件可靠性评价准则集。它们是软件可靠性模型比较、选择和应用的基础。 准则一:模型预测有效 软件可靠性模型最重要的评价指标是模型预测的有效性。它根据软件现在和过去的故障 行为,用模型预测软件将来的故障行为和可靠性水平。它主要通过能有效描述软件故障随机过程特性的故障数方式对模型进行描述与评价。基于软件故障时间特性的随机过程也是一种常用的方法,而且这两种方法相互重叠。 要确定软件可靠性模型预测的有效性,首先要比较模型预测质量。这种比较通常通过相 对误差法、偏值、U图法、Y图法、趋势法等方法进行。故障数度量是一种在工程上被广泛应 用的方法。此外,还可以通过比较不同数据集合所做出的中位线图形来评价模型预测的有效性。如果一个模型产生的曲线最接近于0,则该模型是最优的。而且,这种有效性测定方法有效地克服了规范化图形评价与具体软件项目之间的联系,保证了它的独立性。 用给定可靠性数据对软件可靠性模型进行比较时,必须考察拟合模型与观察数据的一致 性和符合性。当然,根据拟合模型进行采样,是否可以获得足够的观察数据非常重要。拟合优度检验是一种系统地表达并证明观察数据和拟合模型之间全局符合性的方法,使用最广泛的是x2检验。 1.准确性 软件可靠性模型预测的准确性可用前序似然函数来测定。设观察到的失效数据对应于软 件相继失效之间的时间序列t1,t2,..,ti-1,并用这些数据来预测软件在未来可能的Ti,即希 望得到Ti的真实概率密度函数Fi(t)的最优估计值。假设以t1,t2,...,ti-1为基础预测Ti的 分布Fi(t)的概率密度函数 @@42D11000.GIF;表达式1@@ 对Ti+1,Ti+2,...,Ti+n的这种向前一步预测,即进行了n+1次预测之后的前序似然函数为 @@42D11001.GIF;表达式2@@ 由于这种度量常常接近于0,所以常用其自然对数进行比较。假定比较的两个软件可靠性 模型分别为A和B,则对它们进行n次预测之后的前序似然比为 @@42D11002.GIF;表达式3@@
河北农业大学12级函授试题 可靠性工程 专业姓名成绩 一．判断题（共20分，每题2分） (1)（）系统优化权衡的核心是效能、寿命周期费用两个概念之间的权衡。 (2)（）产品的故障密度函数反映了产品的故障强度。 (3)（）对于含有桥联的可靠性框图，在划分虚单元后得到的可靠性框图应是一个简洁的串、 并联组合模型。 (4)（）提高机械零件安全系数，就可相应提高其静强度可靠度。 (5)（）相似产品可靠性预计法要求新产品的预计结果必须好于相似的老产品。 (6)（）并非所有的故障都经历潜在故障再到功能故障这一变化过程。 (7)（）故障树也是一种可靠性模型。 (8)（）事件树中的后续事件是在初因事件发生后，可能相继发生的非正常事件。 (9)（）电子元器件是能够完成预定功能且不能再分割的电路基本单元。 (10)（）与电子产品相比，机械产品的失效主要是耗损型失效。 二．填空题（共20分，每空1分） (1)系统效能是系统、及的综合反映。 (2)产品可靠性定义的要素为、和。 (3)可靠性定量要求的制定，即对定量描述产品可靠性的及 其。 (4)应力分析法用于阶段的故障率预计。 (5)在进行FMEA之前，应首先规定FMEA从哪个产品层次开始到哪个产品层次结束，这种规 定的FMEA层次称为，一般将最顶层的约定层次称为。 (6)故障树构图的元素是和。 (7)事件的风险定义为与的乘积。 (8)PPL的含义是。 (9)田口方法将产品的设计分为三次：、、 和。 三．简答题（20分） （1）（10分）画出典型产品的故障率曲线，并标明： 1)故障阶段； 2)使用寿命； 3)计划维修后的故障率变化情况。 （2）（10分）什么是基本可靠性模型？什么是任务可靠性模型？举例说明。 四．（10分）题图4(a)、(b)两部分是等价的吗？请说明理由。当表决器可靠度为1，组成单元的故障率均为常值 时，请推导出三中取二系统的可靠度和MTBCF表达式。