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序言 1

可靠性和风险研究的计算机程序 4

符号说明 8

历史的回顾 11

参考文献 13

第一章 风险分析 16

1.1 可靠性、风险和安全性 16

1.2 风险的定义与量度 16

1.3 公众风险 17

1.4 法默曲线 19

1.5 公众态度与社会风险管理 20

1.6 风险立法 23

1.7 风险研究方法--第Ⅰ阶段：初步危险分析(PHA)系统的定义 23

1.8 风险研究方法--第Ⅱ阶段：确定事故链、事件树与故障树 27

1.9 风险研究方法--第Ⅲ阶段、后果分析 30

1.10 其它风险分析方法：失效模式与效应分析(FMEA) 31

1.11 其它风险分析方法：致命度分析 34

1.12 其它风险分析方法：危险性和可运行性研究 36

1.13 其它风险分析方法：原因-后果分析 36

1.14 为减少风险投资的最优分配 37

1.15 各种方法的总结与比较 38

第二章 故障树建造与决策表 42

2.1 引言 42

2.2 故障树和决策表 43

2.3 故障树结构单元 45

2.3.1 门符号 45

2.3.2 事件符号 48

2.4.1 部件相互关系与系统拓扑结构 51

2.4 确定顶事件 51

2.4.2 部件失效特性 52

2.4.3 系统的说明书 53

2.4.4 初步正推法分析的例子 54

2.5 故障树建造程序 55

2.5.1 启发性的指导原则 58

2.5.2 由或门和与门带来的条件 62

2.6 利用决策表建造故障树 67

2.7 含有复合控制环的系统故障树建造 72

2.7.1 信号流图 72

2.7.2 级联液位控制系统信号流图 73

2.7.3 构造基本失效模型 76

2.7.4 梅森法则 76

2.7.6 控制环断开失效的几种情况 77

2.7.5 定义顶事件 77

2.7.7 以源变量表示液位L 78

2.7.8 源变量离散化 78

2.7.9 识别造成系统故障的各个基本失效事件 79

2.7.10 附注 81

第三章 系统状况的定性分析 85

3.1 割集 85

3.2 路集 85

3.3 最小割集和最小路集 85

3.4 求最小割集(不含互斥的基本事件) 86

3.5 求最小路集(不含互斥的基本事件) 88

3.6 求最小割集(含互斥的基本事件) 89

3.7 求最小路集(含互斥的基本事件) 91

3.8 共同模式失效分析 92

3.8.1 共同模式割集 92

3.8.2 共同原因和基本事件 93

3.8.3 求共同模式割集 96

3.9 决策表的简化：素蕴涵 98

3.10 对带有控制回路系统的决策表方法 108

3.10.1 系统描述 108

3.10.2 系统定义和初步考虑 110

3.10.3 关键转移表 110

第四章 基本事件的定量表述 117

4.1 条件概率与无条件概率 117

4.1.1 条件概率的定义 118

4.1.2 链法则 119

4.1.3 条件概率的另一种表述方式 120

4.1.4 事件的独立性 121

4.1.5 桥梁法则 121

4.2 具有两种状态部件的概率参数 122

4.2.1 修复-到-失效过程 123

4.2.2 完全(修复-失效-修复)过程 128

4.2.3 修复-到-失效过程的概率参数 130

4.2.4 失效-到-修复过程的概率参数 134

4.2.5 完全过程的概率参数 136

4.3 各种概率参数之间的基本关系 139

4.3.1 修复-到-失效过程的关系式 140

4.3.2 失效-到-修复过程的关系式 142

4.3.2 完全过程内的关系式 143

4.4 常数失效与修复率模型分析 148

4.4.1 具有常数失效率的修复-到-失效过程 149

4.4.2 具有常数修复率的失效-到-修复过程 150

4.4.3 完全过程的拉氏变换分析 151

4.4.4 失效率与修复率为常数的完全过程的马尔科夫分析法 154

4.5 修复-到-失效及失效-到-修复过程内诸参数的统计分布 155

4.6 具有随时同间变化的失效与修复率的完全过程的分析 156

4.7 分布函数参数的确定 157

4.7.1 修复-到-失效过程内参数的确定 157

4.7.2 失效-到-修复过程内诸参数的确定 165

4.8 具有多种失效模式部件的定量表述 167

4.9 环境影响的定量表述 170

4.10 人员错误的定量表述 171

第五章 可靠性参数的置信限 181

5.1 引言 181

5.2 经典的置信限 181

5.2.1 一般原理 181

5.2.2 寿命试验型 184

5.2.3 平均无故障时间的置信下限和上限 184

5.2.4 二项分布情况下的置信限 186

5.3 贝叶斯方法的可靠度和置信限 188

5.3.1 基本概念 188

5.3.2 连续变量的贝叶斯定理 189

5.3.3 置信限 191

第六章 数据基础 196

6.1 数据库 196

6.2 发生频率数据 196

6.3 可靠性数据库 199

6.4 后果数据库 203

6.5 数据的校验 204

6.6 失效数据图表 204

第七章 系统状况的定量分析 214

7.1 引言 214

7.2.2 一个与门的系统 216

7.2.3 一个或门的系统 216

7.2.1 独立的基本事件 216

7.2 包含独立基本事件的简章系统的可用度和不可用度 216

7.2.4 n取m表决门的系统 217

7.2.5 按照可靠性据图计算可用度 221

7.3 用真值表计算可用度和不可用度 223

7.3.1 含一个与门的系统 223

7.3.2 一个或门的故障树 223

7.4 用结构函数计算可用度和不可用度 227

7.4.1 结构函数 227

7.4.2 系统的结构函数表示 228

7.4.3 用结构函数计算不可用度 229

7.5 用最小割或最小路计算不可用度 231

7.5.1 用最小割表示式计算不可用度 231

7.5.2 用最小路表示式计算不可用度 232

7.5.3 用部分主元分解法计算不可用度 233

7.5.4 用容斥原理计算不可用度 234

7.6 系统不可用度的下限和上限 235

7.6.1 用容斥原理计算下限和上限 235

7.6.2 Esary和Proshan下限和上限 236

7.6.3 用部分最小割集和路集计算下限和上限 237

7.7 用动态树理论(KITT)进行系统定量计算 238

7.7.1 KITT概述 238

7.7.2 最小割集参数 241

7.7.3 系统不可用度Q2(t) 245

7.7.4 系统参数W2(t) 247

7.7.5 用KITT法计算的其它系统参数 254

7.7.6 短割计算法 254

7.7.7 禁门 257

7.7.8 有关定量计算方法的注意事项 258

8.1 引言 265

8.2 包含备用冗余的系统定量计算 265

第八章 非独立基本事件系统的定量计算 265

8.2.1 备用冗余的马尔科夫模型 267

8.2.2 备用冗余参数Qr(t) 269

8.2.3 冗余参数Qr(t)的定态值 276

8.2.4 系统参数Wr(t) 278

8.3 受共同原因失效支配的系统定量计算 280

8.3.1 共同原因定量计算 280

8.3.2 系统不可用度Qs(t) 281

8.3.3 系统参数Wr(t) 286

第九章 系统可靠度的定量计算 289

9.1 单部件系统 289

9.2 两部件串联系统 290

9.4.1 两部件并联系统 291

9.3 n部件串联系统 291

9.4 并联系统 291

9.4.2 多于两部件的并联系统 293

9.5 三取二系统 293

9.6 系统不可靠度的上限与下限 294

9.7 系统不可靠度上限的手算法 297

第十章 重要度 302

10.1 引言 302

10.2 BIRNBAUM结构重要度，△g？(t) 303

10.3 致命性重要度I？R(t) 305

10.4 FUSSELL-VESELY部件重要度I？v(t) 307

10.5 改善函数I？P 309

10.6 BARLOW-PROSCHAN重要度I？P 310

10.7 序贯贡献重要度I？C 311

10.8.1 Fussell-Vesely割集重要度I？PV 312

10.8 重要度的时间特性 312

10.8.2 Barlow-Proschan割集重要度I？BP 313

10.9 可修复系统 314

第十一章 储罐、保护系统、冷备用和表决系统 316

11.1 储罐 316

11.1.1 引言 316

11.1.2 在线充满储罐：时间滞后 318

11.1.3 “空储罐”的无条件失效强度WTg(t) 318

11.1.4 由储罐提供液体的不可用度 319

11.1.5 其它参数 320

11.1.6 例2 内所作的近似 323

11.1.7 在线排空储罐 324

11.1.8 其它储罐策略 324

11.2.1 引言 325

11.2 保护系统的危险分析 325

11.2.2 变量的定义 327

11.2.3 假设 327

11.2.4 W(O？T)的某些性质 329

11.3 热备用与冷备用，表决系统 331

11.3.1 热备用 331

11.3.2 冷备用 331

11.3.3 表决系统的失效期望数 332

第十二章 系统定量计算的蒙特卡洛方法 336

12.1 引言 336

12.2 均匀随机数发生器 336

12.3 几种分布的随机数发生器 337

12.3.1 正态分布 337

12.3.3 二点分布随机变量 338

12.4 直接模拟法 338

12.3.2 指数分布 338

12.5 故障树误差传播的蒙特卡洛模拟 346

12.5.1 引言 346

12.5.2 SAMPLE程序 347

12.6 用限制抽样蒙特卡洛法估计系统不可用度 349

12.6.1 引言 349

12.6.2 问题的说明 351

12.6.3 直接蒙特卡洛法 351

12.6.4 限制抽样蒙特卡洛法 352

12.6.5 建造(ψL？QL？)和(ψU？QU？) 354

12.6.6 子样SI？SN的产生 355

12.7 用匕首抽样蒙特卡洛法估计系统不可用度 357

12.7.1 引言 357

12.7.2 匕首抽样 358

12.7.3 基于匕首抽样的估计量 358

12.7.4 子样矢量ψ的计算 359

12.8 用状态转移蒙特卡洛法估计系统不可靠度 360

12.8.1 引言 360

12.8.2 直接蒙特卡洛法 360

12.8.3 状态转移蒙特卡洛法 363

12.8.4 用状态转移蒙特卡洛法计算不可用度 365

第十三章 实例研究和应用--几个已发表的实例 370

例1 利用因-果图法进行风险评价 370

例2 冗余性研究 373

例3 化学反应器安全系统分析 376

例4 利用短割计算法对系统进行权衡分析 J.B.Fussell 385

例5 压力罐破裂 389

例6 常数失效率模型的正确性 397

例7 备件清单计算 399

例8 白河页岩炼油厂可用度研究 400

英汉名词对照 404