系统可靠性_系统可靠性分析

一、系统可靠性

　　系统可靠性是系统在规定的时间、环境下，持续完成规定功能的能力，即系统无故障运行的概率。

　　系统可靠性涉及的概念

　　（1）平均无故障时间（Mean Time To failures,MTTF）

　　MTTF指系统无故障运行的平均时间，取所有从系统开始正常运行到发生故障之间的时间段的平均值。

　　计算方法是：总的正常运行时间/故障次数。计算公式为：MTTF =∑T1/ N。该值越大，表示系统的可靠性越高，平均无故障时间越长。

　　（2）平均修复时间(Mean Time To Repair，MTTR)

　　MTTR指系统从发生故障到维修结束之间的时间段的平均值。

　　计算方法是：总的故障时间/故障次数。计算公式为：MTTR =∑(T2+T3)/ N。该值越越短，表示易恢复性越好。

　　（3）平均失效间隔(Mean Time Between Failure，MTBF)

　　MTBF指系统周期性运行至故障至故障处理的全程时间段的平均值。

　　计算方法是：系统运行至故障处理全程时间/故障次数来表示，具体计算公式：MTBF =∑(T2+T3+T1)/ N。MTBF越长表示可靠性越高正确工作能力越强 。

　　注：平均失效间隔 MTBF = MTTF+ MTTR 或 MTBF = 1/λ

　　（4）可用率（也称有效性）

　　可用性是指可维修产品在规定的条件下使用时具有或维持其功能的能力。其量化参数为可用度， 表示可维修产品在规定的条件下使用时，在某时刻具有或维持其功能的概率。

　　计算方法是：系统平均无故障时间/平均失效间隔，具体计算公式：通常记作A = MTTF/MTBF * 100% 或者 A = MTTF/(MTTF+MTTR) * 100% 。

　　系统可靠性图例：

　二、系统可靠性的计算

　　系统可靠性是系统正常运行的概率，通常用R表示。

　　系统可以分为串联系统、并联系统和模冗余系统。

　　（1）串联系统，假设一个系统由n个子系统组成，一个子系统失败，则整个系统失效；当所有的子系统都能正常工作时，系统才能正常工作，这种系统称为串联系统。

　　图例为：

　　设系统各个子系统的可靠性分别用R1，R2，…，Rn表示，则系统的可靠性为：R=R1×R2×R3×…×Rn。

　　设系统的各个子系统的失效率分别用λ1，λ2，…， λn来表示，则系统的失效率：λ=λ1+λ2+…+λn。

　　（2）并联系统，假如一个系统由n个子系统组成，n个系统互为冗余，只要有一个子系统能够正常工作，则整个系统正常工作。

　　图例为：

　　设系统各个子系统的可靠性分别用R1， R2，…， Rn表示，则系统的可靠性R=1-(1-R1)×(1-R2)×(1-R3)×……×(1-Rn)。

　　设系统各个子系统的失效率分别用λ1，λ2，…， λn来表示，则系统的失效率为  。

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