第1章 保证技术、利润及与安全性相关的风险管理 1
1.1 引言 1
1.2 更省、更好和更快的产品 2
1.3 什么是系统保证 4
1.4 关键的管理责任 4
1.4.1 集成 4
1.4.2 制定与目标相符的预算 5
1.4.3 管理风险 5
1.5 系统保证是一个过程 7
1.6 系统保证大纲 8
参考文献 8
补充读物 9
第2章 统计概念简介 10
2.1 概率设计 10
2.2 用于可靠性、安全性和维修性的概率计算 10
2.2.1 直方图的结构和经验分布 10
2.2.2 可靠性计算 12
2.2.3 故障率和危险函数 13
2.3 正态分布 13
2.4 对数正态分布 18
2.5 指数分布 20
2.6 威布尔分布 24
2.7 威布尔分布的数据分析 26
2.8 离散分布 29
2.8.1 二项分布 30
2.8.2 泊松分布 31
2.9 学生项目和论文选题 32
参考文献 32
补充读物 32
第3章 可靠性工程及与安全性相关的应用 34
3.1 可靠性原理 34
3.2 设计阶段的可靠性 36
3.2.1 编写可靠性规范 37
3.2.2 进行设计评审 37
3.2.3 可靠性分配 40
3.2.4 可靠性建模 41
3.2.5 可靠性预计 43
3.2.6 故障模式影响及危害性分析 45
3.2.7 最坏情况分析 51
3.2.8 其他分析技术 52
3.2.9 设计改进方法 52
3.3 制造阶段的可靠性 55
3.4 试验阶段的可靠性 56
3.4.1 可靠性增长试验 56
3.4.2 耐久性试验 59
3.4.3 低故障率试验 64
3.4.4 老练和筛选 69
3.5 使用阶段的可靠性 73
3.6 可靠性和安全性的共同点 73
3.6.1 共同的系统目标 74
3.6.2 不可靠性和危险 74
3.6.3 复杂风险 74
3.6.4 潜在系统事故 75
3.6.5 软件可靠性与安全性 75
3.6.6 可靠性与安全性权衡 76
3.6.7 有关可靠性和安全性的错误认识 76
3.7 学生项目和论文选题 85
参考文献 85
补充读物 86
第4章 维修性工程及与安全性相关的应用 88
4.1 维修性工程原理 88
4.2 设计阶段的维修性 90
4.2.1 制定维修性规范 90
4.2.2 维修性设计评审 91
4.2.3 维修性分析 92
4.2.4 维修性的FMECA 93
4.2.5 维修性预计 94
4.2.6 寿命周期费用分析 96
4.2.7 可达性设计 98
4.2.8 维修方便性设计 98
4.2.9 测试的MM设计 101
4.3 制造阶段的维修性 105
4.3.1 现有设备的维修性 105
4.3.2 新设备的维修性 106
4.4 试验阶段的维修性 108
4.4.1 维修性试验的前提条件 109
4.4.2 设备固有的停机时间试验 109
4.4.3 人的差异试验 109
4.4.4 修理级别试验 109
4.5 使用阶段的维修性 109
4.5.1 预计和减少有寿件 110
4.5.2 监控和预计使用可用度 111
4.5.3 降低保障费用 112
4.6 维修性与系统安全性 113
4.6.1 远程维修的安全性和保密性 114
4.6.2 系统健康监控与维修 115
4.6.3 利用模型来开发维修诊断和监控 115
4.6.4 支持维修的危险分析 117
4.7 学生项目和论文选题 123
参考文献 124
补充读物 124
第5章 系统安全性工程 125
5.1 系统安全性原理 125
5.1.1 系统安全性过程 127
5.1.2 风险评价 128
5.1.3 技术风险分析 129
5.1.4 残余风险 129
5.1.5 应急预案 130
5.2 设计阶段的系统安全性 130
5.2.1 安全设计准则 130
5.2.2 安全性工程任务 132
5.2.3 初步危险分析 133
5.2.4 分系统危险分析 136
5.2.5 故障树分析 137
5.2.6 割集分析 140
5.2.7 故障模式、影响及危害性分析 141
5.2.8 维修工程安全性分析 141
5.2.9 事件树 143
5.2.10 使用与保障危险分析 143
5.2.11 职业健康危险评估 145
5.2.12 潜在电路分析 145
5.2.13 系统危险分析 147
5.3 制造阶段的系统安全性 147
5.3.1 确定安全关键项目 147
5.3.2 制造安全性控制 148
5.4 试验阶段的系统安全性 149
5.4.1 试验原理 149
5.4.2 进行正确试验的先决条件 150
5.4.3 产品鉴定试验 151
5.4.4 生产试验 151
5.4.5 人为差错试验 151
5.4.6 设计更改的安全性试验 152
5.4.7 规程试验 152
5.4.8 试验数据分析——正确的方法 153
5.4.9 多少试验足够？ 153
5.5 使用阶段的系统安全性 153
5.5.1 闭环危险管理（危险追踪和风险解决） 153
5.5.2 规程的完整性 154
5.5.3 更改控制 154
5.5.4 事故/事件调查 154
5.6 分析系统危险和风险 155
5.6.1 SDHA过程的研发 156
5.6.2 设计事故 157
5.7 危险识别 160
5.7.1 情景主题 160
5.7.2 主要危险 161
5.7.3 诱发因素 162
5.7.4 贡献因素 163
5.7.5 交叉危险 164
5.8 学生项目和论文选题 164
参考文献 165
补充读物 166
第6章 质量保证工程和潜在安全隐患预防 168
6.1 质量保证原理 168
6.2 设计阶段的质量保证 169
6.2.1 产品设计质量评审 170
6.2.2 为质量和产量的工艺设计评审 173
6.2.3 对健壮性的设计优化 175
6.2.4 过程FMECA 179
6.2.5 设计阶段的采购和过程控制质量保证计划 182
6.3 制造阶段的质量保证 183
6.3.1 对试运行的评价 183
6.3.2 过程控制 184
6.3.3 对于世界级质量的PPm控制 189
6.3.4 与供货商一道工作 191
6.3.5 ppm评估 192
6.4 试验阶段的质量保证 193
6.4.1 鉴定试验与生产试验 193
6.4.2 工业标准 194
6.5 使用阶段的质量保证 194
6.6 学生项目和论文选题 194
参考文献 194
补充读物 195
第7章 后勤保障工程与系统安全性考虑 197
7.1 后勤保障原理 197
7.2 设计阶段的后勤工程 197
7.2.1 现役产品的后勤规范 198
7.2.2 新产品的后勤规范 199
7.2.3 设计评审 200
7.2.4 后勤保障分析 200
7.2.5 为后勤保障分析进行FMECA 201
7.2.6 时间线分析 203
7.2.7 修理级别分析 203
7.2.8 后勤保障分析文档 203
7.3 制造阶段的后勤工程 204
7.4 试验阶段的后勤工程 204
7.4.1 R＆M特征试验 205
7.4.2 使用程序试验 205
7.4.3 应急预案试验 205
7.5 使用阶段的后勤工程 205
7.5.1 以可靠性为中心的维修 205
7.5.2 测量后勤工程的效能 208
7.6 后勤保障工程和系统安全性 209
7.6.1 产品、普通大众和专家的责任 209
7.6.2 变化风险分析 209
7.6.3 寿命周期后勤和系统安全性 210
7.7 学生项目和论文选题 216
参考文献 216
补充读物 217
第8章 人因工程和系统安全性考虑 218
8.1 人因工程原理 218
8.2 设计阶段人的因素 218
8.2.1 在规范中使用检查单和标准 219
8.2.2 人机接口设计评审 221
8.2.3 利用过去的教训 222
8.2.4 危险分析评审 222
8.3 生产阶段人的因素 223
8.3.1 生产错误的类型和控制 223
8.3.2 防止检验错误 224
8.4 试验阶段人的因素 225
8.4.1 针对习惯行为的试验 225
8.4.2 应急准备试验 226
8.4.3 补救试验 227
8.4.4 人-机接口试验 228
8.5 使用阶段人的因素 228
8.6 涉及人因和系统安全性的其他考虑 229
8.6.1 人的个体差异 229
8.6.2 人因工程复杂性 229
8.6.3 人是机器 229
8.6.4 人的行为 230
8.6.5 人的动机 230
8.6.6 动机和安全文化 230
8.6.7 人为差错 230
8.7 实时错误和潜在错误 231
8.8 人因和系统安全性支持分析 231
8.8.1 人的接口分析 231
8.8.2 链路分析 231
8.8.3 严重事故技术（CIT） 232
8.8.4 行为抽样 233
8.8.5 程序分析 234
8.8.6 生命保障／生命安全分析 235
8.8.7 工作安全性分析 235
8.8.8 人的可靠性 235
8.8.9 错误率预计技术（THERP） 236
8.8.1 0人的事件分析技术（ATHEANA） 237
8.8.1 1人为差错关键度分析（HECA） 238
8.8.1 2工作量评估 238
8.9 学生项目和论文选题 239
参考文献 239
补充读物 240
第9章 软件性能保证 241
9.1 软件性能原理 241
9.1.1 软件质量 242
9.1.2 软件可靠性 242
9.1.3 软件系统安全性 244
9.1.4 软件可维护性 245
9.1.5 软件保障工程 245
9.1.6 一些重要定义 245
9.2 设计阶段的软件性能 247
9.2.1 设计中的软件质量保证 247
9.2.2 设计中的软件可靠性 247
9.2.3 设计中的软件可维护性 251
9.2.4 设计中的软件系统安全性 252
9.2.5 软件综合保障工程 255
9.2.6 软件系统故障模式和影响分析 256
9.2.7 软件性能规范 259
9.2.8 软件设计评审检查单 264
9.3 编码和集成阶段的软件要求 271
9.3.1 编码错误 271
9.3.2 量化软件错误 272
9.3.3 编码错误的预防 274
9.4 软件测试 275
9.4.1 质量测试 275
9.4.2 可靠性测试 276
9.4.3 可维护性测试 276
9.4.4 软件安全性测试 276
9.4.5 全面合格测试 277
9.5 使用阶段的软件性能 277
9.6 学生项目和论文选题 278
参考文献 279
第10章 系统效能 280
10.1 概述 280
10.2 系统效能原理 281
10.3 贯彻大纲 284
10.4 寿命周期费用管理 287
10.5 系统效能模型 288
10.6 作者建议 288
10.7 系统风险及其对系统效能的影响 289
10.7.1 系统事故 289
10.7.2 复杂的系统风险 289
10.7.3 相关风险 290
10.7.4 采用有效的系统安全性要求和标准控制风险 290
10.7.5 有效的系统安全性要求和标准 291
10.7.6 其他的系统效能模型 295
10.7.7 系统效能或成功的其他指标 295
10.8 学生项目和论文选题 296
参考文献 296
补充读物 297
第11章 管理与安全性相关的风险 298
11.1 制定适当的安全性大纲以管理风险 298
11.2 针对产品、过程和系统的安全性大纲 298
11.2.1 产品安全性管理 298
11.2.2 过程安全性管理 300
11.2.3 系统安全性管理 303
11.3 安全性管理的资源分配和费用分析 308
11.4 学生项目和论文选题 308
参考文献 309
补充读物 309
第12章 统计概念、损失分析以及与安全性相关的应用 310
12.1 与安全性相关的分布和统计应用 310
12.2 安全性分析中采用的统计分析技术 310
12.3 在安全性决策中运用统计控制 312
12.4 行为抽样 314
12.5 计算人身系统受到的危险 315
12.6 学生项目和论文选题 317
参考文献 318
补充读物 318
第13章 模型、概念和实例：应用情景驱动危险分析 319
13.1 不利序列 319
13.1.1 安全性分析中的情景 319
13.1.2 安全性分析中的建模 319
13.1.3 分析信息的综合和表示 322
13.1.4 叙述报告与表列格式 322
13.2 为进行分析和报告结果设计格式 323
13.3 记录报告 325
13.4 概念模型 326
13.4.1 Hammer模型 326
13.4.2 复杂情景模型 326
13.4.3 鱼骨图 327
13.5 系统事故的寿命周期 328
13.5.1 复杂的交互作用 329
13.6 使用与保障危险分析案例 329
13.7 学生项目和论文选题 336
参考文献 336
补充读物 336
第14章 自动化、计算机和软件复杂性 338
14.1 复杂系统分析 338
14.2 系统概述 338
14.3 理解不利序列 339
14.3.1 失灵和故障模式 339
14.3.2 理解系统功能 339
14.3.3 理解概念过程 340
14.4 其他的软件安全性分析技术 340
14.4.1 软件失灵 341
14.4.2 与软件相关的风险的表现形式 342
14.4.3 理解异常 342
14.4.4 复杂性、理解风险、系统状态 342
14.4.5 系统状态 343
14.4.6 诱发因素、贡献因素和系统事故的复杂性 343
14.4.7 功能的抽象和域 343
14.4.8 寿命周期内的潜在危险 343
14.4.9 模型使用和开发中的错误 344
14.4.10 理解安全关键度 344
14.4.11 理解转移和切换的复杂性 344
14.5 真冗余 344
14.6 计算机硬件中的复杂性和危险 345
14.7 诱发因素和贡献因素：与软件相关的错误 345
14.8 用于软件和计算机系统评估的其他专用技术、分析方法和工具 349
14.8.1 软件可靠性 349
14.8.2 静态复杂性分析 350
14.8.3 动态分析 350
14.8.4 测试覆盖度监控 350
14.9 现存的旧系统、可重用软件、商用货架软件和非开发项目 351
14.10 学生项目和论文选题 352
参考文献 352
补充读物 352
附录A 参考表格 354
附录B 保证技术的一个杰出应用 362
B.1 EATON卡车传动装置公司 362
B.1.1 减轻已知风险 362
B.1.2 减轻未知风险 363
B.2 为健壮性使用新的范例 366
B.2.1 “双倍寿命”设计 366
B.2.2 诊断设计 366
术语 368