设备成功率的验证试验方案设计算法

肖丽丽

摘 要：GB 5080.5-85提供了在特定范围内对设备进行成功率验证试验的试验方案，并未给出具体算法。为了满足对设备可靠性越来越高的要求，本文补充了GB 5080.5-85中关于设备成功率的验证试验方案设计算法，可对任意给定的成功率、风险值及鉴别比进行计算，并给出相应的试验方案。

关键词：可靠性 成功率 算法 方案

中图分类号：TB114.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）03（c）-0116-02

随着科学技术的发展，产品可靠性越来越得到重视。成功率是指产品在规定条件下，成功地完成规定功能的概率或试验成功的概率[1]。某些情况下，用成功率表示产品的可靠性，如产品的各项性能是否合格、产品能否正常完成工作任务等。

目前，关于设备成功率的验证试验，可參照的试验标准是GB5080.5-85[2]。GB5080.5-85考虑了生产方风险和使用方风险，通过表格形式给出一些近似的试验方案，包含做出接收判决时所要做的试验数和做出拒收判决时所要求的失效数[2]。然而，只有当实际要求的数值在表格中各项数据的范围内时，才可能通过查表或者内插法得到相应的试验方案，超出其表格范围的不能用外插法，该标准中也没有给出具体算法。

随着工程上对产品可靠性日益重视，对产品的成功率要求越来越高，很可能超出GB5080.5-85的表格范围，针对这种情况，本文提出了算法，可根据实际情况，给出相应的试验方案。

1 符号说明

本文使用的符号与GB5080.5-85保持一致，具体符号及含义如下[2]：

DR：成功率鉴别比

nf：接收所要求的固定试验数；

rRE：拒收失效数；

R0：可接收的成功率；

R1：不可接收的成功率；

α：生产方风险（标称的），即当时的拒收概率；

β：使用方风险（标称的），即当时的接收概率。

2 问题描述

为了描述问题的方便，引入一个新的参数：接收失效数，显然有。

按照生产方风险和使用方风险的定义，可列出如下两个公式：

（1）

（2）

故针对设备成功率的验证试验，可简化为问题：已知α、β、R0、DR，给出相应的定时截尾试验方案。

在实际计算中，由于要求nf和rRE都是正整数，故上面两个方程只能近似满足。

3 算法

本文给出了关于设备成功率的验证试验方案设计算法。具体计算步骤如下。

（1）通过DR的表达式计算得出R1；

（2）初始值a=0，rRE=1；

（3）把α、β和R1代入式（2）中，得到可能的最小试验次数nf转入步骤（4）；

（4）将nf、R0和rRE代入式（1），计算α值；

（5）如果值α大于规定值，则令，e），转入步骤（3），否则，转入步骤（5）；

（6）停止迭代，输出nf、a和rRE，给出相应的统计试验方案。

4 算法验证

GB5080.5-85中的表2是在给定α、β、R0和DR后，给出nf和rRE值，与上面的算法输入完全相同。用本文算法进行迭代，都能得到与GB5080.5-85一样的结果，从而验证了上面算法的正确性。

5 案例分析

假设某种新研制的设备，要求其执行某项任务的成功率不小于0.99975。即可接收的成功率为，然后通过给出不同的DR、α、β，利用上面的算法，给出一系列试验方案，具体方案如表1所示。

6 结语

本文补充了GB 5080.5-85中关于设备成功率的验证试验方案设计算法，不要求双方风险相同，并可对任意给定的成功率、风险值及鉴别比进行计算，给出相应的试验方案，可满足对设备可靠性越来越高的要求。

参考文献

[1] 姜同敏.可靠性与寿命试验[M].北京：国防工业出版社，2012.

[2] GB 5080.5-85.设备可靠性试验成功率的验证试验方案[S].

[3] 杨怡君.小型断路器瞬动保护可靠性试验装置的研究[D].河北工业大学，2005.