[发明专利]高置信度的燃爆产品可靠性的小样本评估方法

说明书

本发明公开了一种高置信度的燃爆产品可靠性的小样本评估方法，针对燃爆产品的可测量性能及可靠度要求，在燃爆产品性能参数服从正态分布或近似正态分布，或者通过评估的性能参数变换后满足正态分布或近似正态分布的前提下，基于产品性能参数定量测量的小样本数据及其测量不确定度，估计总体分布模型参数及其不确定度。在无先验信息和具有统计特征的情况下，该评估方法在置信水平不低于0.90，评估燃爆产品性能可靠度不低于0.99及以上时，所需的样本量数据可降低至五个数据，达到规定可靠度评估结果的置信水平不低于规定置信水平的97.5％。

技术领域

本发明涉及一种可量化的高价值燃爆产品性能可靠性评估技术，具体涉及一种高置信度的燃爆产品可靠性的小样本评估方法。

背景技术

在高可靠性要求的产品设计、研制、试验和批生产中，如何通过小量的可靠性试验，获取产品所需的性能数据，并通过评估其是否满足要求，是当今可靠性研究领域的热点。然而迄今为止，国内外通过研究所提出的各种经典的小样本评估方法，要么仍然需要较大的样本量数据，以保证评估结果的精度和可信度在可接收的范围内，要么虽然评估所需的样本量数据有所降低，但评估结果的精度和可信度受到质疑。目前，对于一次性使用的燃爆产品，通过以是否满足性能技术指标要求作为合格判据，采用以二项分布和超几何分布为评估模型的计数法进行可靠性评估，是目前世界上公认的可信度较高的评估方法。但对于高置信度和高可靠性要求的燃爆产品，这种评估方法所需的样本量太大，工程上难以实现。经典的BAYES可靠性评估方法，虽然可以利用产品前期的可靠性试验数据，但评估所需要的累积可靠性试验样本量仍较大。计量法是评估燃爆产品可靠性的另一种经典方法，但该方法需要准确确定性能参数分布模型，且评估结果是没有置信水平的单点可靠度，所以该方法虽然可以显著降低试验样本量，但评估结果的正确性及可信度均具有很大的不确定性。其它正在研究和发展并将来可能应用的评估新方法，如模糊可靠性评估方法、QMU(裕度及其不确定性量化)评估方法，虽各自具有一定优势，但在操作过程中仍然在主观上存在量化的随意性或者在客观上存在量化的困难，从而使这些评估方法应用并产生效益还有一定的时间距离。因此，本发明将经典的数理统计分析与不确定性量化理论相结合，建立了一种燃爆产品高可靠性评估新方法。该方法可能是目前可靠性评估研究中，既可以降低可靠性试验样本量，又可以提高可靠性评估精度，同时还能确保评估结果具有较高可信度的一种有效方法。

发明内容

本发明的目的是针对燃爆产品可靠度要求值(即可靠度阈值)对应的产品性能参数值(也称性能悬崖值或称性能参数最低可接受值，以下均称性能悬崖值)估计及不确定性量化问题，以及相应的性能参数阈值(如设计研制任务书或技术文件规定的性能技术指标等)及其不确定性的量化等技术难题，通过理论推导、统计分析和数值模拟，确定了产品性能参数分布模型及其不确定性量化方法、产品性能悬崖值(最低可接受值)估计及不确定性量化方法、性能参数阈值(如技术指标等)及其不确定性的量化方法、可靠性评估模型等。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

一种高置信度的燃爆产品可靠性的小样本评估方法，包括以下步骤：

步骤A：建立统计分布模型

以小样本可靠性试验数据的平均值作为燃爆产品性能参数所服从的概率分布模型均值参数的估计，以小样本可靠性试验数据的方差作为燃爆产品性能参数所服从的概率分布模型标准差的估计；同时假定燃爆产品的性能参数服从正态分布或近似正态分布，或者通过变换后满足正态分布或近似正态分布；

步骤B：产品性能参数分布模型参数估计的不确定性量化方法