本發(fā)明是一種利用多源成敗型數(shù)據(jù)，通過(guò)引入?yún)?shù)折合系數(shù)，對(duì)成敗型產(chǎn)品的可靠性試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法，為產(chǎn)品的試驗(yàn)實(shí)施提供決策依據(jù)。以此充分利用、合理規(guī)劃產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的各個(gè)來(lái)源的數(shù)據(jù)，在降低試驗(yàn)成本的同時(shí)確保評(píng)估的精度，屬于質(zhì)量與可靠性領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：在生產(chǎn)生活中，成敗型產(chǎn)品被廣泛使用，如火箭、安全氣囊、滅火器等等，對(duì)它們進(jìn)行可靠性評(píng)估，主要是利用“成功”、“失敗”等成敗型數(shù)據(jù)；除成敗型產(chǎn)品外，在考核復(fù)雜大系統(tǒng)(如飛機(jī))的任務(wù)可靠度等指標(biāo)時(shí)，亦將任務(wù)“成功”與“失敗”的次數(shù)數(shù)據(jù)作為評(píng)估的依據(jù)。因此就需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的可靠性試驗(yàn)，在要求的可信范圍內(nèi)獲得并驗(yàn)證產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)，驗(yàn)證滿足一定置信度的可靠性指標(biāo)通常需要投入一定量的樣本方可實(shí)現(xiàn)，而在產(chǎn)品的實(shí)際研制過(guò)程中，由于經(jīng)費(fèi)、時(shí)間等因素的限制，往往難以滿足樣本量的要求。另一方面，產(chǎn)品有時(shí)存在著其它來(lái)源的樣本量，如歷史數(shù)據(jù)、相似產(chǎn)品數(shù)據(jù)、其它類型試驗(yàn)數(shù)據(jù)等。若能在可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)中考慮上述多源數(shù)據(jù)的作用，在此基礎(chǔ)上所設(shè)計(jì)的試驗(yàn)及其試驗(yàn)結(jié)果可以協(xié)同多源數(shù)據(jù)綜合考量指標(biāo)，那么就可以在降低試驗(yàn)成本的同時(shí)確保評(píng)估的精度，為產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供有力支持。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是為了解決上述問(wèn)題，提出一種能夠有效的利用多源數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)并規(guī)劃相關(guān)試驗(yàn)，以此獲得準(zhǔn)確有效的評(píng)估結(jié)果。本發(fā)明的具體步驟為：步驟一、獲取多源數(shù)據(jù)參數(shù)的修正因子；步驟二、建立試驗(yàn)評(píng)價(jià)模型；步驟三、試驗(yàn)的費(fèi)用權(quán)衡；步驟四、試驗(yàn)方案及規(guī)劃決策。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)本發(fā)明能夠綜合利用成敗型產(chǎn)品的多源數(shù)據(jù)信息，并以此為依據(jù)制定合理的試驗(yàn)方案；(2)由于能夠擴(kuò)充樣本量，使得設(shè)計(jì)得到的試驗(yàn)方案能夠以相對(duì)低廉的代價(jià)，取得預(yù)期的效果。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的流程圖；具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。方法的流程圖如圖1所示，包括以下幾個(gè)步驟：步驟一、獲取多源數(shù)據(jù)參數(shù)的修正因子已知在開(kāi)展可靠性試驗(yàn)前，搜集到m個(gè)來(lái)源的產(chǎn)品成敗型數(shù)據(jù)，每個(gè)來(lái)源的成敗型數(shù)據(jù)可表示為(ri,ni)，i＝1…m，其中ni為樣本數(shù)，ri為成功數(shù)，它服從二項(xiàng)分布為：ri～B(ni,pi)(1)若投入可靠性試驗(yàn)的樣本數(shù)為n0，成功數(shù)為r0，那么其二項(xiàng)分布可表示為：r0～B(n0,p0)(2)因此引入修正因子ki來(lái)描述多源數(shù)據(jù)間的關(guān)系，可表示為：pi＝kip0(3)修正因子ki可以通過(guò)貝葉斯方法進(jìn)行求解，也可以通過(guò)專家評(píng)分法、類比分析法等手段獲取。步驟二、建立試驗(yàn)評(píng)價(jià)模型根據(jù)二項(xiàng)分布的性質(zhì)可知，r0＝n0·p0(4)亦即ri＝ni·pi＝ni·ki·p0(5)也就是說(shuō)，ri/ni＝ki·r0/n0，ri＝r0·ki·ni/n0根據(jù)二項(xiàng)分布的性質(zhì)，在置信度γ已知的情況下，可靠度的置信下限RL為∫RL1h(p)dp=γ.---(6)]]>其中h(p|D)=pr+a-1(1-p)b+n-r-1B(r+a,b+n-r),---(7)]]>二項(xiàng)分布的共軛先驗(yàn)分布為Beta分布，a,b為Beta分布中的超參數(shù)。根據(jù)共軛先驗(yàn)分布的性質(zhì)：a＝r，b＝n-r那么在p0條件下，超參數(shù)可以寫作：a＝(ri·n0)/(ki·ni)，b＝ni-a，因此對(duì)于多源數(shù)據(jù)而言，可以得到：a=Σi=1m[(ri·n0)/(ki·ni)]]]>b=Σi=1m(ni-a)]]>那么公式(7)可以寫作：h(p|D)=pr0+Σi=1m[(ri·n0)/(ki·ni)]-1(1-p)Σi=1m(ni-(ri·n0)/(ki·ni))+n0-r0-1B(r0Σi=1m[(ri·n0)/(ki·ni)],Σi=1m(ni-(ri·n0)/(ki·ni))+n0-r0)---(8)]]>那么公式(6)和(8)即是試驗(yàn)評(píng)價(jià)模型，可根據(jù)試驗(yàn)評(píng)價(jià)模型來(lái)計(jì)算滿足一定評(píng)估精度時(shí)所需投入的樣本量n0。步驟三、試驗(yàn)的費(fèi)用權(quán)衡通過(guò)公式(6)和(8)可以預(yù)計(jì)滿足一定評(píng)估精度時(shí)所需投入的樣本量n0。但在設(shè)計(jì)試驗(yàn)時(shí)，除了要考慮樣本量還應(yīng)考慮經(jīng)費(fèi)C這一約束條件，C＝(Cs+Ct)·n0+CLoss·Prisk其中Cs是每個(gè)樣本的費(fèi)用，Ct是每個(gè)樣本所需的試驗(yàn)費(fèi)用，Prisk是試驗(yàn)方案存在的風(fēng)險(xiǎn)，CLoss是試驗(yàn)方案失敗所造成的額外損失。Prisk是一個(gè)同樣本量n0，評(píng)估結(jié)果RL，置信度γ以及修正因子ki相關(guān)的函數(shù)，可根據(jù)上述參數(shù)的情況權(quán)衡確定。步驟四、試驗(yàn)方案及規(guī)劃決策試驗(yàn)方案以評(píng)估結(jié)果RL誤差最小化為目標(biāo)，以試驗(yàn)費(fèi)用為C為約束，再根據(jù)需要考慮其它因素，采用優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)多次試驗(yàn)的方案時(shí)，可以根據(jù)可靠性要求的增長(zhǎng)與產(chǎn)品實(shí)際的可靠性增長(zhǎng)情況，設(shè)計(jì)每次試驗(yàn)需投入的樣本量nj，每次RL的計(jì)算公式為：hj(pj|D)=pjrj+Σi=1j-1[(ri·nj)/(ki·ni)]-1(1-pj)Σi=1j-1(ni-(ri·nj)/(ki·ni))+nj-rj-1B(rjΣi=1j-1[(ri·nj)/(ki·ni)],Σi=1j-1(ni-(ri·nj)/(ki·ni))+nj-rj)---(9)]]>實(shí)施例：現(xiàn)通過(guò)對(duì)某系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)本專利的方法進(jìn)行說(shuō)明。步驟一、獲取多源數(shù)據(jù)參數(shù)的修正因子已知某產(chǎn)品在進(jìn)行可靠性試驗(yàn)前開(kāi)展了3次試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別為(81,84),(115,125)，(101,113)，通過(guò)分析得到其對(duì)應(yīng)的修正因子分別為k1＝0.894，k2＝0.956，k3＝0.994。步驟二、建立試驗(yàn)評(píng)價(jià)模型通過(guò)公式(6)和(8)可以計(jì)算得到要滿足γ＝0.9，RL＝0.865的條件，需要最少投入的樣本量為23，其中需成功數(shù)為21。注：若采用常規(guī)方法，在高風(fēng)險(xiǎn)的情況下也要最少投入51個(gè)樣本。步驟三、試驗(yàn)的費(fèi)用權(quán)衡已知每個(gè)產(chǎn)品的費(fèi)用Cs為2萬(wàn)元，每次試驗(yàn)費(fèi)用Ct為1萬(wàn)元，CLoss為100萬(wàn)，計(jì)算得到不同樣本量對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)和費(fèi)用分別為：表1試驗(yàn)方案權(quán)衡試驗(yàn)方案ABCDEFGHI樣本量n0232425262728293031風(fēng)險(xiǎn)值Prisk25％20％16％13％9％8％6％5％5％費(fèi)用C(萬(wàn))949291919092939598步驟四、試驗(yàn)方案及規(guī)劃決策在滿足評(píng)估精度的方案中(樣本量大于23個(gè))，若將試驗(yàn)費(fèi)用作為權(quán)衡約束，那么可確定選擇試驗(yàn)方案E。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3