第1章 绪论 1
1.1 可靠性与维修性研究 2
1.1.1 可靠性改进 3
1.1.2 随机性与确定性故障现象 3
1.2 概念、术语和定义 4
1.3 应用示例 5
1.4 可靠性简史 7
1.5 本书范围 8
附录1A 基础概率知识 10
1A.1 随机事件 10
1A.2 贝叶斯公式 12
1A.3 随机变量 13
1A.4 离散分布 13
1A.5 二项分布 13
1A.6 泊松分布 14
1A.7 连续分布 14
第Ⅰ部分 可靠性模型基础 19
第2章 故障分布函数 19
2.1 可靠度函数 19
2.2 平均故障前时间 21
2.3 故障率函数 23
2.4 浴盆曲线 25
2.5 条件可靠度 27
2.6 小结 28
附录2A 式（2.8）的推导 29
附录2B 式（2.12）的推导 30
附录2C 条件可靠度与故障率 30
附录2D 线性浴盆曲线的中值计算 30
附录2E 积分表 31
2E.1 不定积分 31
2E.2 定积分 31
习题 32
第3章 恒定故障率模型 34
3.1 指数型可靠性函数 34
3.2 故障模式 36
3.2.1 CFR型的故障模式 37
3.2.2 转换故障 38
3.3 应用 39
3.3.1 更新过程 39
3.3.2 重复载荷 40
3.3.3 可靠性的界 41
3.4 双参数指数分布 42
3.5 泊松过程 43
3.6 冗余与CFR模型 44
习题 45
第4章 时间相关故障模型 48
4.1 威布尔分布 48
4.1.1 设计寿命、中值和众数 51
4.1.2 威布尔分布的老练筛选 52
4.1.3 故障模式 52
4.1.4 相同威布尔型部件 53
4.1.5 三参数威布尔分布 54
4.1.6 考虑冗余设计的威布尔型故障 54
4.2 正态分布 55
4.3 对数正态分布 58
附录4A 推导威布尔分布的MTTF 61
附录4B 推导威布尔分布的众数 61
附录4C 最小极值分布 62
附录4D 包含两个威布尔型部件冗余系统的故障率 62
习题 63
第5章 系统可靠性 66
5.1 串联系统 66
5.2 并联系统 68
5.3 串并联混合系统 69
5.3.1 高层级与低层级冗余 69
5.3.2 k/n冗余 70
5.3.3 复杂系统 71
5.4 系统结构函数、最小割集以及最小路集（选修） 74
5.4.1 关联系统 76
5.4.2 最小路集与最小割集 76
5.4.3 系统的边界 76
5.5 共模故障 78
5.6 三态设备 78
5.6.1 串联结构 79
5.6.2 并联结构 79
5.6.3 低层级冗余 80
5.6.4 高层级冗余 80
习题 81
第6章 状态相关系统 86
6.1 马尔可夫分析 86
6.2 均分负载系统 88
6.3 备用系统 89
6.3.1 备用单元相同 91
6.3.2 存在转换故障的备用系统 91
6.3.3 三部件备用系统 92
6.4 降级系统 93
6.5 三状态设备 94
附录6A 两部件冗余系统的求解过程 94
附录6B 均分负载系统的求解过程 95
附录6C 备用系统模型的求解过程 96
习题 96
第7章 可靠性物理模型 99
7.1 协变量模型 99
7.1.1 比例风险模型 99
7.1.2 位置-尺度模型 101
7.2 静态模型 102
7.2.1 随机应力和定常强度 103
7.2.2 定常应力和随机强度 103
7.2.3 随机应力和随机强度 104
7.3 动态模型 107
7.3.1 周期性载荷 107
7.3.2 随机载荷 108
7.3.3 随机固定应力和强度 109
7.4 故障物理模型 109
习题 112
第8章 可靠性设计 115
8.1 可靠性指标和系统度量 116
8.1.1 系统效能 117
8.1.2 经济性分析和寿命周期费用 118
8.2 可靠性分配 120
8.2.1 指数分布情况 120
8.2.2 最优分配 120
8.2.3 ARINC法 122
8.2.4 AGREE法 122
8.2.5 有冗余单元的分配 123
8.3 设计方法 124
8.3.1 零部件和材料选择 124
8.3.2 降额 126
8.3.3 应力-强度分析 127
8.3.4 复杂性和技术 128
8.3.5 冗余 128
8.4 故障分析 131
8.4.1 系统定义 131
8.4.2 故障模式识别 132
8.4.3 确定故障原因 132
8.4.4 故障影响评估 132
8.4.5 严酷度等级划分 133
8.4.6 故障发生概率评估 133
8.4.7 危害度计算 134
8.4.8 确定纠正措施 134
8.5 系统安全性与故障树分析 136
8.5.1 故障树分析 136
8.5.2 最小割集 139
8.5.3 定量分析 141
习题 142
第9章 维修性 147
9.1 停机时间分析 147
9.2 维修时间分布 148
9.2.1 维修时间服从指数分布 149
9.2.2 维修时间服从对数正态分布 149
9.3 随机点过程 150
9.3.1 更新过程 151
9.3.2 最小维修过程 153
9.3.3 大修和大修间隔期 156
9.4 系统维修时间 157
9.5 预防性维修下的可靠性 159
9.6 可修状态相关系统 161
附录9A 预防性维修模型的MTTF 164
附录9B 可修热储备系统的求解过程 164
附录9C 可修备用系统的求解过程 165
习题 166
第10章 维修性设计 169
10.1 维修要求 169
10.1.1 度量参数及指标 170
10.1.2 维修概念和程序 171
10.1.3 部件的可靠性和维修性 173
10.2 设计方法 174
10.2.1 故障隔离与自诊断 174
10.2.2 零件标准化和互换性 175
10.2.3 模块化和可达性 176
10.2.4 修理与更换 176
10.2.5 主动维修 179
10.3 人因和工效学 182
10.4 维修和备件供应 184
10.4.1 备件的有限源排队服务模型 184
10.4.2 备用部件 187
10.5 维修性预计和验证 189
10.5.1 维修性预计 189
10.5.2 维修性验证 190
附录10A 生灭排队模型 192
习题 193
第11章 可用性 197
11.1 概念及内涵 197
11.1.1 固有可用度 198
11.1.2 可达可用度 198
11.1.3 使用可用度 199
11.1.4 通用的使用可用度 199
11.2 指数可用度模型 199
11.3 系统可用度 200
11.3.1 备用系统的可用度 201
11.3.2 稳态可用度 202
11.3.3 矩阵方法 203
11.4 检测和维修可用度模型 205
11.5 设计权衡分析 206
11.5.1 维修性分配 206
11.5.2 经济性分析 207
11.5.3 凹函数费用 208
11.5.4 凸函数费用 210
11.5.5 收益和寿命周期费用权衡 212
附录11A 单个可修复单元的求解过程 213
习题 213
第Ⅱ部分 故障数据分析 219
第12章 数据收集与经验分析法 219
12.1 数据收集 219
12.2 经验分析法 221
12.2.1 未分组完整数据 221
12.2.2 分组完整数据 227
12.2.3 未分组截尾数据 229
12.2.4 分组截尾数据 234
12.3 静态寿命估计 235
习题 236
第13章 可靠性试验 240
13.1 产品试验 240
13.2 可靠性试验 240
13.3 试验时间的计算 241
13.3.1 试验持续时间 242
13.4 老练试验 243
13.5 验收试验 246
13.5.1 二项验收试验 246
13.5.2 序贯试验 247
13.6 加速寿命试验 251
13.6.1 试验产品数 252
13.6.2 加速循环 252
13.6.3 恒定应力加速模型 253
13.6.4 其他加速模型 255
13.7 试验设计 258
13.8 竞争故障模式 261
附录13A 试验时间期望的推导 261
附录13B 试验时间期望（Ⅱ型试验） 262
习题 263
第14章 可靠性增长试验 266
14.1 可靠性增长过程 266
14.2 理想增长曲线 266
14.3 杜安增长模型 268
14.4 AMSAA模型 271
14.4.1 幂律强度函数的参数估计 272
14.5 其他增长模型 275
习题 277
第15章 故障与维修分布识别 279
15.1 识别候选分布 279
15.2 概率图和最小二乘曲线拟合 282
15.2.1 指数分布图 283
15.2.2 威布尔分布图 285
15.2.3 正态分布图 289
15.2.4 对数正态分布图 291
15.2.5 多重截尾时间图 293
15.3 参数估计 294
15.3.1 极大似然估计 295
15.3.2 指数分布的MLE 295
15.3.3 威布尔分布的MLE 296
15.3.4 正态分布和对数正态分布的MLE 297
15.3.5 多重截尾数据的MLE 298
15.3.6 位置参数估计 299
15.4 置信区间 300
15.4.1 常数故障率模型的置信区间 301
15.4.2 其他分布的置信区间 303
15.5 协变量模型的参数估计 304
附录15A 威布尔极大似然估计 306
附录15B 多重截尾数据下的威布尔极大似然估计 306
附录15C 截尾数据下正态分布和对数正态分布的极大似然估计 306
习题 307
第16章 拟合优度检验 310
16.1 卡方拟合优度检验 311
16.2 指数分布的Bartlett检验 316
16.3 威布尔分布的Mann检验 317
16.4 正态与对数正态分布的Kolmogorov-Smirnov检验 319
16.5 幂律过程模型检验 322
16.6 关于拟合分布 324
习题 325
第Ⅲ部分 应用 331
第17章 可靠性评价和应用 331
17.1 案例1：冗余设计 331
17.2 案例2：老练试验 333
17.3 案例3：预防性维修分析 336
17.4 案例4：可靠性分配 340
17.5 案例5：可靠性增长试验 341
17.6 案例6：可修复系统分析 342
17.7 案例7：多重截尾数据 344
习题 346
第18章 实施 347
18.1 目标、功能和过程 347
18.2 可靠性与维修性的经济性与系统设计 348
18.2.1 寿命周期费用模型 350
18.2.2 最小维修 352
18.3 对组织的考虑 353
18.4 数据源与数据收集方法 355
18.4.1 现场数据 356
18.4.2 过程可靠性与使用故障 357
18.4.3 外部数据资源 358
18.5 产品的责任、保证以及相关事项 359
18.6 软件可靠性 361
参考文献 362
附录 统计和数据表 368