基于两阶段无失效数据的产品可靠性鉴定试验方法技术

本申请涉及一种基于两阶段无失效数据的产品可靠性鉴定试验方法。所述方法包括：针对在产品研制阶段分为第一阶段和第二阶段的复杂产品，通过折合因子将第一阶段产品试验数据转化为第二阶段试验数据，而后利用第二阶段试验数据作为产品的先验信息，并通过贝叶斯方法计算得到第二阶段产品失效率的先验分布和后验分布，再依据先验分布和后验分布计算产品的生产方风险和使用方风险，最后根据生产方风险和使用方风险确定的可靠性鉴定试验方案来对复杂产品的可靠性进行鉴定。采用本方法能够充分利用产品研制阶段的失效数据和无失效数据，使得可靠性鉴定试验的可信度更高，并通过两类风险，可靠性鉴定试验方案的选取更加灵活，使用范围更广。用范围更广。用范围更广。

【技术实现步骤摘要】
基于两阶段无失效数据的产品可靠性鉴定试验方法


[0001]本申请涉及可靠性鉴定
，特别是涉及一种基于两阶段无失效数据的产品可靠性鉴定试验方法。

技术介绍

[0002]可靠鉴定试验是在产品研制阶段验证产品可靠性是否达到可靠性要求的试验，试验结果可以为产品的状态鉴定提供依据。当前诸如卫星、汽车、无人机等在人们生活中占据重要作用的产品均是部件众多、工艺复杂、成本高昂的复杂产品，对于这些复杂产品，人们对其可靠性的要求也越来越高，因此在研制阶段对其进行可靠鉴定试验是十分必要的。但随着技术的进步、工艺的成熟，当前复杂产品的可靠性越来越高，导致在研制阶段试验中产品出现故障的概率越来越低，甚至会出现研制阶段无失效数据产生的情况。传统的可靠性鉴定试验设计主要依赖于产品的试验中的失效数据，而当产品出现无失效数据产生时，传统的试验设计方法便难以发挥作用。故而当前开展研制阶段试验无失效数据产生时的复杂产品试验鉴定设计研究是十分迫切的。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够利用无失效数据设计复杂产品的可靠性鉴定试验方案的基于两阶段无失效数据的产品可靠性鉴定试验方法。
[0004]一种基于两阶段无失效数据的产品可靠性鉴定试验方法，所述方法包括：
[0005]针对在产品研制阶段分为第一阶段和第二阶段的复杂产品，获取第一阶段产品试验数据和第二阶段产品试验数据，根据第一阶段产品试验数据计算得到第一阶段产品失效率估计值，根据第二阶段产品试验数据计算得到第二阶段产品失效概率；其中，第一阶段存在失效数据，第二阶段不存在失效数据；
[0006]根据第一阶段产品失效率估计值和第二阶段产品失效概率计算折合因子，并通过折合因子将第一阶段产品试验数据转化为第二阶段试验数据，根据转化后得到的第二阶段试验数据进行计算，得到第二阶段产品失效率估计值，将第二阶段产品失效率估计值作为先验信息，根据贝叶斯方法进行计算，得到第二阶段产品失效率的先验分布和后验分布；
[0007]根据第二阶段产品失效率的先验分布和后验分布进行计算，确定复杂产品的生产方风险和使用方风险，通过生产方风险和使用方风险以及产品失效率的研制要求进行计算，确定可靠性鉴定试验的试验截尾时间和试验通过条件，并根据试验截尾时间和试验通过条件确定的可靠性鉴定试验方案来对复杂产品的可靠性进行鉴定。
[0008]在其中一个实施例中，复杂产品的产品寿命服从产品失效率为λ的指数分布，表示为f(t)＝λe
‑
λt
，其中，f(t)为产品寿命，t表示时间。
[0009]在其中一个实施例中，第一阶段产品试验数据包括第一阶段试验样本量、第一阶段故障数、第一阶段试验截尾时间以及第一阶段故障发生时间；
[0010]根据第一阶段产品试验数据计算得到第一阶段产品失效率估计值，包括：
[0011]根据第一阶段试验样本量、第一阶段故障数、第一阶段试验截尾时间以及第一阶段故障发生时间进行计算，得到第一阶段产品失效率的极大似然估计，表示为
[0012][0013]其中，L(λ
a
|t
i
)表示第一阶段产品失效率的极大似然估计，λ
a
表示第一阶段产品失效率，n1为第一阶段试验样本量，r为第一阶段故障数，t
a
为第一阶段试验截尾时间，t
i
为第一阶段中第i次故障发生时间，i＝1,2，
…
,r；
[0014]通过求解第一阶段产品失效率的极大似然估计，得到第一阶段产品失效率估计值，表示为
[0015][0016]在其中一个实施例中，第二阶段产品试验数据包括第二阶段试验样本量和第二阶段试验截尾时间；
[0017]根据第二阶段产品试验数据计算得到第二阶段产品失效概率，包括：
[0018]根据第二阶段试验样本量n2进行计算，得到第二阶段产品失效概率，表示为
[0019]在其中一个实施例中，根据第一阶段产品失效率估计值和第二阶段产品失效概率计算折合因子，并通过折合因子将第一阶段产品试验数据转化为第二阶段试验数据，包括：
[0020]通过考虑产品自身的寿命特征，将第一阶段产品失效率估计值作为折合因子的分子，表示为
[0021]根据p1和第二阶段产品失效概率p2计算折合因子，折合因子表示为通过折合因子C将第一阶段产品试验数据转化为第二阶段试验数据，表示为
[0022]t
j
→
t
1j
＝t
j
C
[0023]其中，t
j
表示为第一阶段产品试验数据，t
1j
为第二阶段试验数据。
[0024]在其中一个实施例中，根据转化后得到的第二阶段试验数据进行计算，得到第二阶段产品失效率估计值，包括：
[0025]根据第二阶段试验数据t
1j
进行计算，得到第二阶段产品失效率的极大似然估计，表示为
[0026][0027]其中，L(λ
b
|t
k
)表示第二阶段产品失效率的极大似然估计，λ
b
表示第二阶段产品失效率，t
k
是第k个产品的预计故障时刻，t
1i
表示第一阶段的第i个产品试验数据转化的第二阶段试验数据，t
b
为第二阶段试验截尾时间；
[0028]通过求解第二阶段产品失效率的极大似然估计，得到第二阶段产品失效率估计值，表示为
[0029][0030]在其中一个实施例中，将第二阶段产品失效率估计值作为先验信息，根据贝叶斯方法进行计算，得到第二阶段产品失效率的先验分布和后验分布，包括：
[0031]根据贝叶斯方法将第二阶段产品失效率估计值作为先验信息进行计算，得到第二阶段产品失效率的先验分布均值和先验分布二阶矩；
[0032]采用伽马分布对第二阶段产品失效率的先验分布进行拟合，并根据先验分布均值和先验分布二阶矩进行计算，得到伽马分布的形状参数和尺度参数根据形状参数和尺度参数确定第二阶段产品失效率的先验分布为
[0033]根据第二阶段产品失效率的先验分布和产品下一次故障发生时间t
′
进行计算，得到第二阶段产品失效率的后验分布为
[0034]在其中一个实施例中，根据第二阶段产品失效率的先验分布和后验分布进行计算，确定复杂产品的生产方风险和使用方风险，包括：
[0035]对于复杂产品，作假设检验为H0:λ＜λ0；H1:λ＞λ1，其中，H0为原假设，H1为备择假设，λ0为产品失效率的上限，λ1为产品失效率的下限；
[0036]根据第二阶段产品失效率的先验分布和后验分布进行计算，将第二阶段产品失效率已达到λ1且被可靠性鉴定试验拒收的概率作为产品的生产方风险，将产品失效率高于λ0且通过可靠性鉴定试验的概率作为产品的使用方风险，生产方风险和使用方风险分别表示为
[0037本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于两阶段无失效数据的产品可靠性鉴定试验方法，其特征在于，所述方法包括：针对在产品研制阶段分为第一阶段和第二阶段的复杂产品，获取第一阶段产品试验数据和第二阶段产品试验数据，根据所述第一阶段产品试验数据计算得到第一阶段产品失效率估计值，根据所述第二阶段产品试验数据计算得到第二阶段产品失效概率；其中，所述第一阶段存在失效数据，所述第二阶段不存在失效数据；根据所述第一阶段产品失效率估计值和第二阶段产品失效概率计算折合因子，并通过所述折合因子将所述第一阶段产品试验数据转化为第二阶段试验数据，根据转化后得到的所述第二阶段试验数据进行计算，得到第二阶段产品失效率估计值，将所述第二阶段产品失效率估计值作为先验信息，根据贝叶斯方法进行计算，得到第二阶段产品失效率的先验分布和后验分布；根据所述第二阶段产品失效率的先验分布和后验分布进行计算，确定复杂产品的生产方风险和使用方风险，通过所述生产方风险和使用方风险以及产品失效率的研制要求进行计算，确定可靠性鉴定试验的试验截尾时间和试验通过条件，并根据所述试验截尾时间和试验通过条件确定的可靠性鉴定试验方案来对复杂产品的可靠性进行鉴定。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复杂产品的产品寿命服从产品失效率为λ的指数分布，表示为f(t)＝λe
‑
λt
，其中，f(t)为产品寿命，t表示时间。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，第一阶段产品试验数据包括第一阶段试验样本量、第一阶段故障数、第一阶段试验截尾时间以及第一阶段故障发生时间；根据所述第一阶段产品试验数据计算得到第一阶段产品失效率估计值，包括：根据所述第一阶段试验样本量、第一阶段故障数、第一阶段试验截尾时间以及第一阶段故障发生时间进行计算，得到第一阶段产品失效率的极大似然估计，表示为其中，L(λ
a
|t
i
)表示第一阶段产品失效率的极大似然估计，λ
a
表示第一阶段产品失效率，n1为第一阶段试验样本量，r为第一阶段故障数，t
a
为第一阶段试验截尾时间，t
i
为第一阶段中第i次故障发生时间，i＝1,2，
…
,r；通过求解所述第一阶段产品失效率的极大似然估计，得到第一阶段产品失效率估计值，表示为4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第二阶段产品试验数据包括第二阶段试验样本量和第二阶段试验截尾时间；根据所述第二阶段产品试验数据计算得到第二阶段产品失效概率，包括：根据第二阶段试验样本量n2进行计算，得到第二阶段产品失效概率，表示为
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述第一阶段产品失效率估计值和第二阶段产品失效概率计算折合因子，并通过所述折合因子将所述第一阶段产品试验数据转化为第二阶段试验数据，包括：通过考虑产品自身的寿命特征，将第一阶段产品失效率估计值作为折合因子的分子，表示为根据所述p1和第二阶段产品失效概率p2计算折合因子，所述折合因子表示为通过折合因子C将所述第一阶段产品试验数据转化为第二阶段试验数据，表示为t
j
→
t
1j
＝t
j
C其中，t
j
表示为第一阶段产品试验数据，t
1j
为第二阶段试验数据。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据转化后得到的所述第二阶段试验数据进行计算，得到第二阶段产品失效率估计值，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋平，张点，邢云燕，郭波，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：