【正文】 是指，單元工作時間與系統(tǒng)的總?cè)蝿?wù)時間之比。第一種情況：單元的壽命服從指數(shù)分布，而且不工作時的失效率可以忽略不計。此時，單元可靠度的計算公式如下： (2)式中： ⑹ 任務(wù)失敗判據(jù)及重要參數(shù)的容許界限：對于那些能夠?qū)е氯蝿?wù)失敗的性能參數(shù)，必須對其做出全面的描述，而且明確地指出其允許的上、下限。 繪制產(chǎn)品的可靠性框圖在充分熟悉了產(chǎn)品，并且已經(jīng)完成了“產(chǎn)品定義”的基礎(chǔ)上，可以著手繪制產(chǎn)品的可靠性框圖。“可靠性框圖”描述的是系統(tǒng)與其組成單元，以及單元與單元之間的可靠性邏輯關(guān)系，位于同一（可靠性）串聯(lián)支路中的各單元的相對位置沒有任何物理意義，只表明，其中的任一單元故障，則該串聯(lián)支路故障，因此前后次序無關(guān)要緊。需要特別指出的是，雖然兩類框圖的形式不同，但其中的單元劃分，應(yīng)保持一致（數(shù)量、名稱與標(biāo)識）。由于在初次建模時，不確定的因素很多，為了突出重點(diǎn)，通常都要做必要的假設(shè)、或簡化（例如，未列入模型單元）。其目的是，便于對框圖的閱讀、理解和使用。但基本可靠性模型是唯一的，永遠(yuǎn)是串聯(lián)模型。另外，如果任務(wù)階段不止一個時，則既可建立包括所有任務(wù)階段在內(nèi)的總模型，也可以根據(jù)不同的任務(wù)階段分別建立相應(yīng)的分模型。系統(tǒng)級或分系統(tǒng)級，一般采用串聯(lián)模型，在較低級別上可采用貯備模型（局部冗余）。再以A3為例，它又是一個串聯(lián)分系統(tǒng)，由五個單元串聯(lián)而成，如圖1（b）所示，圖1（b）圖1（b）中的每一個單元代表一個部件。還可以繼續(xù)畫下去，那么究竟分解到哪一級為止呢？視具體情況而定，一般來說，分解到電路板一級就可以了?！?每一個方框都應(yīng)加以標(biāo)識，對于只包含少數(shù)幾個方框的簡單框圖，可直接標(biāo)在對應(yīng)的方框中。然后，擬制一張編碼清單表，在表中說明每一編碼所代表的單元名稱、型號、功能和可靠性值。但產(chǎn)品中的導(dǎo)線、電纜和連接器具有可靠性值，不能遺漏?！?為了簡化可靠性模型，有兩類單元可以不反映在框圖中。這兩類單元被稱為“未列入模型單元”?！?當(dāng)軟件的可靠性沒有納入可靠性框圖時，是假設(shè)軟件完全可靠，但應(yīng)簡述其理由。如果有“人在回路中”的情況，則應(yīng)考慮人的因素。另外還假設(shè)，各個單元的故障是相互獨(dú)立的。可靠性數(shù)學(xué)模型描述的是各單元的可靠性變量與系統(tǒng)可靠性值之間的定量關(guān)系，利用已知的單元可靠性值（如可靠度、失效率或者M(jìn)TBF等）就能計算出系統(tǒng)的可靠性值。而且，在撰寫“可靠性分配報告”和“可靠性預(yù)計報告”時，要將建模的內(nèi)容作為報告的組成部分，分別置于這兩份報告的前部?？煽啃苑峙涫且粋€自上而下的分解過程；而可靠性預(yù)計是一個自下而上的綜合過程。在產(chǎn)品的方案論證階段，有很多因素是未知的，或者是不確定的。隨著研制工作的不斷深入，各種數(shù)據(jù)資料的不斷地增多，應(yīng)該不失時機(jī)地對已分配的指標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚驼{(diào)整。因此，可靠性分配很難做到“一錘定音”，而是一個由粗到精、逐步趨于合理（相對合理）的過程。由于絕大多數(shù)的產(chǎn)品不采用整機(jī)冗余的方案，即使采用“局部冗余”，也是在級別較低的單元上實(shí)施。⑵ 假設(shè)各分部件都在同機(jī)工作，而且任務(wù)時間相同。對于剔出了早期故障、任務(wù)時間較短，而且能夠進(jìn)行事先維護(hù)和更換的產(chǎn)品，其故障時間能很好地符合指數(shù)分布。⑸ 假設(shè)各分部件的工藝成熟度基本相同。 按復(fù)雜程度進(jìn)行分配在以上假設(shè)條件下進(jìn)行可靠性分配時，可暫時只考慮各分部件在“復(fù)雜程度”上的差異，按比例進(jìn)行分配。設(shè)整機(jī)產(chǎn)品由n個分部件組成（串聯(lián)模型），第i（i=1，2，…n）個分部件的失效率可按下式進(jìn)行計算， (3) (4) (5)式中，——第i個分部件的失效率； ——第i個分部件的復(fù)雜度系數(shù)； ——第i個分部件中所含的基本單元數(shù)（或元器件數(shù)）；——整機(jī)產(chǎn)品的失效率； N——整機(jī)產(chǎn)品中所含的基本單元總數(shù)（或元器件總數(shù)）；在得到后，再考慮任務(wù)時間t，即可計算出第i個分部件的可靠度， (6)如果遇到任務(wù)時間不相同的情況，可參考本文的（1）式和（2）式給出的方法進(jìn)行修正。盡管此法有些粗糙，但基本上反映了各分部件之間的可靠性“相對水平”（即橫向?qū)Ρ汝P(guān)系），而且這種對比關(guān)系是比較客觀的。相對而言，“專家打分”法就很容易受到專家們的情緒的影響，而且每個專家的尺度把握也很難做到一致。隨著研制工作的不斷深入，資料的逐步增多，可將前面被忽略的假設(shè)條件再逐個加入，并對指標(biāo)進(jìn)行修正，使得可靠性分配日趨合理。例如，當(dāng)加入“工藝成熟度”時，可適當(dāng)?shù)卦黾印俺墒於容^低”部件（其內(nèi)部含有新器件、新材料、新技術(shù)等）的ki值，即降低對它的可靠性要求；同時減少“成熟度較高”部件（技術(shù)成熟、繼承性好）的ki值，即提高對它的可靠性要求。而且，這種“定量”的調(diào)整，應(yīng)該是小幅度的，盡量不要顛覆已經(jīng)確定的“定性關(guān)系”，即各部件間，可靠性“誰高、誰低”的橫向?qū)Ρ汝P(guān)系。 參考相似產(chǎn)品進(jìn)行分配一般情況下，新研制的產(chǎn)品往往是老產(chǎn)品的改型，有時也稱老產(chǎn)品為“相似產(chǎn)品”。由（7）式可知，新產(chǎn)品的可靠性分配是直接套用了老產(chǎn)品（或者相似產(chǎn)品）的比例關(guān)系（）。否則，不能套用。 可靠性預(yù)計概述 所謂可靠性預(yù)計，就是根據(jù)元器件的可靠性值逐級向上預(yù)計（計算）各級單元的可靠性值，直至系統(tǒng)級為止，是一個自下而上的綜合過程?？煽啃灶A(yù)計正好相反，從最底層的單元開始。如此，逐級地向上推算，直到計算出頂層產(chǎn)品的可靠性值為止。如果實(shí)現(xiàn)該指標(biāo)確有困難，其可能的原因有二：其一，所選元器件的質(zhì)量等級可能偏低，需要提高其質(zhì)量等級，特別是用量較大的元器件；其二，可靠性指標(biāo)的分配可能不合理，需要向上一級設(shè)計師反饋意見，調(diào)整可靠性分配的結(jié)果。另外，為了提高預(yù)計結(jié)果的可信程度，以及同級單元預(yù)計結(jié)果的可比性，需要統(tǒng)一預(yù)計時所采用的“尺度”：① 所采用的預(yù)計方法（模型）要統(tǒng)一；② 所使用的失效率手冊（即數(shù)據(jù)來源）也要統(tǒng)一。因此，下面只討論底層單元的可靠性預(yù)計。為了便于應(yīng)用，這里以“電路板”為例，并結(jié)合《手冊》概述如下：⑴ 建立電路板的可靠性模型：可靠性模型是可靠性預(yù)計的前提，因此，首先要建立電路板的可靠性模型，即確定“板上元器件”之間的可靠性串、并聯(lián)關(guān)系（注意：不是物理串、并聯(lián)）。根據(jù)電路板研制任務(wù)書的相關(guān)要求，確定板上元器件的工作溫度T和電應(yīng)力比S（工作電應(yīng)力∕額定電應(yīng)力）。不同類別的元器件，具有不同的“T—S”表?；臼室呀?jīng)考慮了溫度和電應(yīng)力的影響，除此之外，還要進(jìn)一步考慮質(zhì)量等級、其他環(huán)境因素等對元器件的影響。而且，不同類別的元器件，具有不同的“修正模型”和不同的π系數(shù)（對應(yīng)不同的應(yīng)用要素：環(huán)境類別、質(zhì)量等級、結(jié)構(gòu)系數(shù)、成熟系數(shù)等）。⑷ 計算同類元器件的工作失效率之和：在得到所有元器件的工作失效率之后，再將電路板上同類型的元器件的工作失效率相加。⑹ 預(yù)計上一級單元的可靠性值：該電路板僅僅是其上一級單元的組成之一；該電路板的預(yù)計結(jié)果就是其上一級單元的一個已知參數(shù)。當(dāng)同級別的所有電路板都完成了可靠性預(yù)計后，要“對號入座”，找到各自的上一級單元。照此繼續(xù)下去，就可以最終計算出整機(jī)產(chǎn)品的失效率。根據(jù)其復(fù)雜程度和有無貯備功能可將它們分為三大類。實(shí)際的工程系統(tǒng)，無論其結(jié)構(gòu)有多么復(fù)雜，總可以將其視為由幾個典型模型構(gòu)成的組合體。我們稱這種系統(tǒng)為“可靠性串聯(lián)系統(tǒng)”，簡稱為串聯(lián)系統(tǒng)。圖3圖中，R1，R2，……，Rn分別為單元單元……、單元n的可靠度，即各單元的可靠性變量。（8）式表明，串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度等于各單元的可靠度之積。如果進(jìn)一步假設(shè)系統(tǒng)的工作時間也為t，則系統(tǒng)的可靠度為， (10)系統(tǒng)的失效率為， (11)式中：——系統(tǒng)的失效率，為各單元的失效率之和。所以，系統(tǒng)的平均故障間隔時間MTBFS為， (12)請注意，只有指數(shù)型分布，才可以用λs的倒數(shù)來計算MTBFS，對于其他分布，（12 ）不成立。 并聯(lián)模型設(shè)一個系統(tǒng)由n個單元組成，只要有一個單元工作正常，則系統(tǒng)就能正常工作。我們稱這種系統(tǒng)為“可靠性并聯(lián)系統(tǒng)”，簡稱為并聯(lián)系統(tǒng)。多個單元并聯(lián)雖然提高了系統(tǒng)的任務(wù)可靠性，但系統(tǒng)的基本可靠性卻隨之下降。并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性框圖如圖4所示。由（8）式可知，串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度等于各單元的可靠度之積。可見，并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性模型較為復(fù)雜，下面僅以最常見的二單元并聯(lián)為例加以說明，即n＝2， (15)當(dāng)各單元的壽命分布均為指數(shù)型，而且各單元與系統(tǒng)的工作時間均相同時，將（9）式代入上式，兩個指數(shù)單元并聯(lián)后的可靠度為，