可信性工程應(yīng)用與實(shí)踐：在技術(shù)及演進(jìn)系統(tǒng)中管理可信性的有效方法

第1章 可信性概述 1
1．1 什么是可信性 1
1．1．1 可信性定義 1
1．1．2 可信性應(yīng)用 3
1．1．3 工業(yè)界對(duì)可信性的看法 4
1．1．4 可信性的重要性 6
1．1．5 可信性的歷史 7
1．1．6 可信性的發(fā)展 9
1．2 可信性概念 11
1．2．1 可信性原理和實(shí)踐 11
1．2．2 可信性概念實(shí)現(xiàn) 13
1．2．3 可信性知識(shí)庫(kù) 13
1．3 實(shí)現(xiàn)可信性的系統(tǒng)方法 14
1．3．1 系統(tǒng)的定義 14
1．3．2 可信性的生命周期方法 16
1．3．3 方法和過程應(yīng)用 16
1．3．4 硬件方面 18
1．3．5 軟件方面 18
1．3．6 人的方面 19
1．4 商業(yè)視角的可信性管理 19
1．4．1 業(yè)務(wù)生命周期和市場(chǎng)相關(guān)性 19
1．4．2 可信性管理的目的 20
1．4．3 市場(chǎng)需求的變化 21
1．4．4 演進(jìn)系統(tǒng)的可信性標(biāo)準(zhǔn)化 22
1．4．5 環(huán)境可持續(xù)性 23
1．4．6 可信性與資產(chǎn)管理 23
參考文獻(xiàn) 24
第2章 可信性生命周期方法 26
2．1 生命周期方法概述 26
2．1．1 為什么使用生命周期方法 26
2．1．2 系統(tǒng)生命周期模型 27
2．2 在商業(yè)環(huán)境中的可信性應(yīng)用 30
2．2．1 對(duì)商業(yè)環(huán)境的影響 30
2．2．2 可信性關(guān)注管理支持 31
2．2．3 可信性應(yīng)用關(guān)注技術(shù)解決方案 31
2．3 項(xiàng)目管理的生命周期方法 36
2．3．1 管理可信性項(xiàng)目框架 36
2．3．2 確定可信性項(xiàng)目目標(biāo)和任務(wù)要求 37
2．4 剪裁過程 38
2．4．1 剪裁可信性項(xiàng)目 38
2．4．2 特定項(xiàng)目應(yīng)用的剪裁 39
2．5 項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理 40
2．5．1 可信性應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)管理 40
2．5．2 風(fēng)險(xiǎn)管理過程 40
2．5．3 可信性風(fēng)險(xiǎn)問題的范圍 41
2．5．4 可信性風(fēng)險(xiǎn)問題和解決案例 42
2．6 評(píng)審過程 45
參考文獻(xiàn) 46
第3章 可信性要求規(guī)范 47
3．1 啟動(dòng)可信性項(xiàng)目 47
3．1．1 從技術(shù)系統(tǒng)的何處入手 47
3．1．2 理解系統(tǒng) 48
3．1．3 定義系統(tǒng)目標(biāo) 50
3．1．4 識(shí)別系統(tǒng)的性能與功能 52
3．2 將可信性納入系統(tǒng) 54
3．2．1 需求定義 54
3．2．2 需求分析 55
3．2．3 建立運(yùn)行場(chǎng)景 57
3．2．4 確定可信性要求 58
3．3 制定可信性規(guī)范的框架 60
3．3．1 可信性規(guī)范的基本依據(jù) 60
3．3．2 可信性特性的評(píng)價(jià) 62
3．3．3 規(guī)定系統(tǒng)可信性的過程 64
參考文獻(xiàn) 65
第4章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的可信性工程 67
4．1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)的可信性工程 67
4．1．1 概述 67
4．1．2 架構(gòu)設(shè)計(jì) 68
4．1．3 功能的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià) 69
4．1．4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)文檔 75
4．1．5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)和子系統(tǒng)開發(fā) 75
4．2 可信性工程設(shè)計(jì)問題 76
4．2．1 安全性設(shè)計(jì) 76
4．2．2 以可信性為中心的設(shè)計(jì) 80
4．2．3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 83
4．2．4 生命周期費(fèi)用 86
4．3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和實(shí)施的可信性工程 87
4．3．1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 87
4．3．2 產(chǎn)品驗(yàn)證 88
4．3．3 系統(tǒng)集成 89
4．3．4 系統(tǒng)安裝/遷移 89
4．3．5 系統(tǒng)確認(rèn)/驗(yàn)收 90
4．4 可信性工程清單 91
參考文獻(xiàn) 91
第5章 軟件可信性 95
5．1 軟件可信性的挑戰(zhàn) 95
5．1．1 軟件可信性啟示 95
5．1．2 理解軟件和軟件系統(tǒng) 96
5．2 軟件可信性工程 97
5．2．1 系統(tǒng)生命周期框架 97
5．2．2 軟件可信性項(xiàng)目管理 97
5．2．3 軟件生命周期活動(dòng) 98
5．2．4 軟件可信性特性 99
5．2．5 軟件設(shè)計(jì)環(huán)境 100
5．2．6 軟件需求和影響因素 100
5．2．7 軟件故障分類 101
5．3 軟件可信性策略 102
5．3．1 軟件故障避免 102
5．3．2 軟件故障控制 102
5．4 軟件可信性應(yīng)用 103
5．4．1 實(shí)現(xiàn)可信性的軟件開發(fā)實(shí)踐 103
5．4．2 軟件可信性量度和數(shù)據(jù)收集 104
5．4．3 軟件可信性評(píng)估 105
5．4．4 軟件測(cè)試和量度 107
5．5 軟件可信性改進(jìn) 110
5．5．1 軟件可信性改進(jìn)方法 110
5．5．2 軟件復(fù)雜性簡(jiǎn)化 111
5．5．3 軟件容錯(cuò) 111
5．5．4 軟件的互操作性 112
5．5．5 軟件重用 112
5．5．6 軟件可靠性增長(zhǎng) 113
5．5．7 軟件維護(hù)和改進(jìn) 114
5．5．8 技術(shù)支持和用戶培訓(xùn) 115
參考文獻(xiàn) 115
第6章 可信性信息管理 117
6．1 理解可信性信息 117
6．2 可信性信息管理框架 118
6．3 建立可信性信息系統(tǒng) 119
6．3．1 可信性信息系統(tǒng)要求 119
6．3．2 FRACAS 121
6．3．3 維修和后勤保障系統(tǒng) 122
6．3．4 故障管理系統(tǒng) 123
6．3．5 可信性評(píng)估信息 124
6．3．6 信息留存、檢索和傳播 126
6．3．7 知識(shí)開發(fā) 127
6．4 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn) 128
6．4．1 從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí) 128
6．4．2 網(wǎng)絡(luò)可信性案例研究 128
6．4．3 超越數(shù)字看問題 130
6．4．4 適應(yīng)變化及變化的環(huán)境 131
6．4．5 利用綠色技術(shù) 133
參考文獻(xiàn) 135
第7章 運(yùn)行期間可信性保持 137
7．1 概述 137
7．2 運(yùn)行的考慮 137
7．3 運(yùn)行框架 138
7．3．1 可信性的系統(tǒng)運(yùn)行目標(biāo) 138
7．3．2 系統(tǒng)運(yùn)行過程概述 138
7．3．3 運(yùn)行過程的實(shí)現(xiàn) 140
7．3．4 維持可信性的過程方法 140
7．4 運(yùn)行期間的可信性量度 143
7．4．1 可信性量度概述 143
7．4．2 組織或終端用戶的量度 144
7．4．3 平均失效率量度 145
7．4．4 統(tǒng)計(jì)的失效率量度 146
7．4．5 可用度和可靠度 147
7．4．6 可靠性分析技術(shù) 148
7．5 可信性數(shù)據(jù)源 148
7．5．1 數(shù)據(jù)采集 148
7．5．2 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)信息 149
7．5．3 OREDA 150
7．5．4 燃?xì)廨啓C(jī) 151
7．5．5 基礎(chǔ)設(shè)施 158
7．5．6 電信和互聯(lián)網(wǎng) 158
7．6 運(yùn)行期間分析可信性示例 159
參考文獻(xiàn) 159
第8章 維修性、保障性和維修工程 162
8．1 概述 162
8．2 維修性 163
8．2．1 什么是維修性 163
8．2．2 設(shè)計(jì)期間的維修性 164
8．2．3 如何量度維修性 165
8．3 保障性 167
8．3．1 什么是保障性 167
8．3．2 設(shè)計(jì)期間的保障性 168
8．3．3 運(yùn)行期間的維修保障 169
8．4 維修工程 169
8．4．1 以可靠性為中心的維修 169
8．4．2 維修優(yōu)化 171
8．4．3 設(shè)施和設(shè)備的改進(jìn)和更新 172
8．4．4 備件供應(yīng) 174
8．4．5 視情維修 176
8．4．6 管道的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 181
8．5 維修性與可靠性、可用性相結(jié)合 185
參考文獻(xiàn) 187
第9章 可信性保證 190
9．1 建立可信性保證框架 190
9．1．1 理解商業(yè)和技術(shù)方面的保證 190
9．1．2 系統(tǒng)性能可信性保證框架 190
9．1．3 系統(tǒng)性能保證的協(xié)同 191
9．2 保證策略的演進(jìn) 194
9．2．1 從歷史經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí) 194
9．2．2 可信性保證措施 197
9．3 系統(tǒng)可信性保證的生命周期方法 198
9．4 從商務(wù)角度看可信性保證 200
9．4．1 聲明系統(tǒng)可信性的保證 200
9．4．2 維持系統(tǒng)可信性的保證 200
9．5 保證案例 201
9．5．1 什么是保證案例 201
9．5．2 保證案例研究 202
9．6 軟件保證 203
9．6．1 軟件保證概述 203
9．6．2 技術(shù)對(duì)軟件保證的影響 203
9．6．3 軟件保證的挑戰(zhàn) 204
9．6．4 網(wǎng)絡(luò)安全的影響 205
9．6．5 軟件保證最佳實(shí)踐 208
參考文獻(xiàn) 208
第10章 可信性價(jià)值 211
10．1 可信性的價(jià)值 211
10．2 價(jià)值創(chuàng)造的概念 211
10．3 價(jià)值鏈的過程 213
10．4 可信性價(jià)值框架 215
10．4．1 框架概述 215
10．4．2 價(jià)值的場(chǎng)景 216
10．4．3 創(chuàng)造價(jià)值的過程 217
10．5 可信性價(jià)值實(shí)現(xiàn) 221
10．6 價(jià)值實(shí)現(xiàn)保證 223
10．7 價(jià)值基礎(chǔ)設(shè)施 224
10．7．1 可信性價(jià)值的表達(dá) 224
10．7．2 通用價(jià)值的基礎(chǔ)設(shè)施 225
10．7．3 資產(chǎn)管理 226
10．7．4 管道示例 226
參考文獻(xiàn) 228
附錄A 術(shù)語(yǔ)表 229
A．1 概述 229
A．1．1　術(shù)語(yǔ)和定義 229
A．1．2　概念圖 229
A．2 系統(tǒng)和可信性相關(guān)術(shù)語(yǔ)的概念圖 230
A．3 可靠性相關(guān)術(shù)語(yǔ)的概念圖 231
A．4 維修相關(guān)術(shù)語(yǔ)的概念圖 231
A．5 術(shù)語(yǔ)和定義 231
附錄B 可信性應(yīng)用的系統(tǒng)生命周期過程 238
B．1 概述 238
B．2 系統(tǒng)概念/定義階段的過程 239
B．2．1　概念/定義的數(shù)據(jù)要求 239
B．2．2　概念/定義關(guān)鍵過程活動(dòng)的描述 240
B．3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)/開發(fā)階段的過程 240
B．3．1　設(shè)計(jì)/開發(fā)的數(shù)據(jù)要求 240
B．3．2　設(shè)計(jì)/開發(fā)關(guān)鍵過程活動(dòng)的描述 241
B．4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)/實(shí)施階段的過程 243
B．4．1　實(shí)現(xiàn)/實(shí)施的數(shù)據(jù)要求 243
B．4．2　實(shí)現(xiàn)/實(shí)施關(guān)鍵過程活動(dòng)的描述 243
B．5 系統(tǒng)運(yùn)行/維修階段的過程 245
B．5．1　運(yùn)行/維修的數(shù)據(jù)要求 245
B．5．2　運(yùn)行/維修關(guān)鍵過程活動(dòng)的描述 245
B．6 系統(tǒng)改進(jìn)階段的過程 246
B．6．1　改進(jìn)的數(shù)據(jù)要求 246
B．6．2　改進(jìn)關(guān)鍵過程活動(dòng)的描述 246
B．7 系統(tǒng)退役階段的過程 247
B．7．1　退役的數(shù)據(jù)要求 247
B．7．2　退役關(guān)鍵過程活動(dòng)的描述 247
附錄C 系統(tǒng)可信性規(guī)范示例 249
C．1 概述 249
C．2 識(shí)別系統(tǒng) 249
C．3 描述系統(tǒng)目標(biāo) 250
C．4 識(shí)別滿足系統(tǒng)目標(biāo)所需的功能 250
C．5 描述功能 250
C．6 識(shí)別影響功能的條件 251
C．7 實(shí)現(xiàn)所需功能的技術(shù)方法的評(píng)價(jià) 253
C．8 描述系統(tǒng)運(yùn)行中涉及的硬件、軟件要素和人機(jī)交互 253
C．9 確定運(yùn)行場(chǎng)景 254
C．10 描述滿足系統(tǒng)目標(biāo)的系統(tǒng)架構(gòu) 255
C．11 明確可信性要求 256
C．12 系統(tǒng)可信性規(guī)范說(shuō)明文檔 258
附錄D 可信性工程清單 260
D．1 系統(tǒng)生命周期項(xiàng)目的應(yīng)用清單 260
D．2 技術(shù)設(shè)計(jì)的應(yīng)用清單 263
D．3 系統(tǒng)中使用外包產(chǎn)品的應(yīng)用清單 266
附錄E LNG運(yùn)輸船BOG再液化系統(tǒng)可靠性改進(jìn) 267
E．1 研究目標(biāo) 267
E．2 系統(tǒng)描述 268
E．3 可靠性和可用性預(yù)計(jì) 268
E．4 可靠性和維修性數(shù)據(jù) 269
E．5 利用可靠性框圖進(jìn)行分析 269
E．5．1　無(wú)冗余時(shí)的結(jié)果 269
E．5．2　有冗余時(shí)的結(jié)果 271
參考文獻(xiàn) 273
附錄F 壓氣機(jī)站的可用性 274
F．1 概述 274
F．2 二項(xiàng)分布分析 275
F．3 蒙特卡羅仿真 277
F．4 計(jì)劃維修 279
F．5 經(jīng)濟(jì)分析 280
參考文獻(xiàn) 281
附錄G 燃?xì)廨啓C(jī)的維修性 282
G．1 概述 282
G．2 維修性的設(shè)計(jì) 283
G．3 服務(wù)性和可達(dá)性 285
G．4 監(jiān)測(cè) 286
參考文獻(xiàn) 287
附錄H 蒸汽輪機(jī)示例 288
H．1 概述 288
H．2 帕累托分析 288
H．3 威布爾分析 289
H．4 備件分析 291
H．5 維修性、可靠性和可用性 292
參考文獻(xiàn) 292
索引 293