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1摘要可靠性预计和分配是产品可靠性设计中的两个重要内容。可靠性顶计是可靠性分配的基础，可靠性分配应该建立在可靠性预计的基础上。可靠性分配是一个自上而下，由大到小，从整体到局部，逐步分解，将系统可靠度到分配组建、零部件中，它是一个演绎分解过程。本文首先讲述了可靠性分配的目的以及设计原则，然后对已有的一些可靠性分配的方法进行了简单的介绍，包括传统的等分配法、评分分配法以及考虑重要度和复杂度的分配法，比较先进的可靠性分配方法有基于神经网络的可靠性分配法、基于遗传算法的模糊可靠性分配加权模型、基于神经网络的模糊可靠性分配方法以及基于逆向思维的系统可靠性分配。最后对这些方法进行了总结，简要说明了其优缺点。关键词：可靠性分配；神经网络；遗传算法；模糊可靠性分配2目录摘要.......................................................................................................................11.可靠性分配的目的及设计准则.................................................................................41.1可靠性分配的目的............................................................................................41.2可靠性分配的设计准则.....................................................................................42.可靠性分配方法......................................................................................................62.1传统的可靠性分配方法.....................................................................................62.1.1等分配法....................................................................................................62.1.2评分分配法................................................................................................62.1.3考虑重要度和复杂度..................................................................................72.2基于神经网络的可靠性分配..............................................................................82.2.1改进代数分配法.........................................................................................82.2.2多层前向神经网络......................................................................................82.3基于遗传算法的模糊可靠性分配加权模型.........................................................92.4基于神经网络的模糊可靠性分配方法................................................................92.5基于逆向思维的系统可靠性分配.....................................................................102.5.1模型建立的基本思想................................................................................102.5.2神经网络的运用.......................................................................................103.结论....................................................................................................................123参考文献............................................................................................................134可靠性分配和可靠性预计是相辅相成的。可靠性顶计是可靠性分配的基础，可靠性分配应该建立在可靠性预计的基础上[1]。可靠性分配是一个自上而下，由大到小，从整体到局部，逐步分解，将系统可靠度到分配组建、零部件中，它是一个演绎分解过程。可靠性预计的目的就是通过对系统的子系统单元或者元器件的可靠性指标进行综合考虑，通过计算确定系统可靠度的过程。而这一过程则同样说明了在系统整个可靠性设计过程中，各个子系统可靠度的变化对系统可靠度的影响[2]。1.可靠性分配的目的及设计准则1.1可靠性分配的目的在设计时，如何把规定的可靠性指标合理地分配给组成产品的各个单元，在将分配给各单元的可靠性指标合理地分配到组建、零部件，包括接插件和焊点等，这就是可靠性分配。可靠性分配是一个自上而下，由大到小，从整体到局部，逐步分解，将系统可靠度到分配组建、零部件中，它是一个演绎分解过程。可靠性分配的目的是：（1）帮助设计者了解元器件、部件或子系统的可靠度与整机（系统）可靠度之间的关系，分析系统可靠性指标是否能够得到保证。（2）在要求保证系统可靠度的前提下，明确对子系统、部件、元器件的可靠性要求。（3）促使设计者全面考虑费用和性能等因素，以期获得合理的设计。（4）暴露系统的薄弱环节，为改进设计提供依据。通过可靠性分配还可以论证所确定的产品可靠性指标是否合理。通过分配，如果发现各单元均难以达到所分配给它的可靠性指标，则说明它的可靠性指标过高，需作适当降低，反之则可以略为提高。如果可靠性指标必须达到，则应重新改进系统及各部件的设计，以满足要求。1.2可靠性分配的设计准则可靠性分配实质上是一个最优化问题。因此，要进行可靠性指标分配，就必须明确要求与限制条件。因为分配的方法因要求和限制条件而不同，有的系统以可靠性指标为限定条件，在满足可靠度下限值的条件下，使成本、质量及体积等5指标尽可能低；有的系统则以成本为限制条件，要求作出使系统可靠度尽可能高的分配。但是，不管何种情况，出了考虑设计要求之外，还要考虑在现有技术水平下实际实现的可能。在进行可靠性分配时应遵循以下设计准则：（1）技术水平。对技术成熟的单元，能够保证实现较高的可靠性，或预期投入使用时可靠性可有把握地增长到较高水平，则可分配给较高的可靠度。对于技术上不成熟的产品，分配较低的可靠性指标。对于这种产品提出高可靠性会延长研制周期，增加研制费用。（2）复杂程度。对较简单的单元，组成该单元零部件数量少，组装容易保证质量或故障后易于修复，则可分配给较高的可靠度。对于复杂度高的分系统或设备等，应分配较低的可靠性指标，因为产品越复杂，其组成单元就越多，要达到高可靠性就越困难。（3）重要程度。对重要的单元，该单元失效将产生严重的后果，或该单元失效常会导致全系统失效，则应分配给较高的可靠度。（4）任务情况。对整个任务时间内均需连续工作以及工作条件严酷，难以保证很高可靠性的单元，则应分配给较低的可靠度。（5）对于便于维修的产品，分配的可靠性指标可低些。因为这些产品即使出了故障也容易维修。（6）对于改进潜力大的单元，分配的可靠性指标高些，因为这样的单元提高其可靠性更容易些。此外，一般还要受费用、重量、尺寸等条件的约束。总之，最终都是力求以最小的代价来达到系统可靠性的要求。以上的原则不是绝对的，对于具体系统而言，在分配时要具体情况具体分析。62.可靠性分配方法2.1传统的可靠性分配方法传统的可靠性分配方法包括：等分配法、评分分配法、考虑重要度和复杂度的分配方法等[3]。2.1.1等分配法等分配法又称平均分配法，它不考虑各个子系统（或元件）的重要度，而是把系统总的可靠度平均低分摊给各个小系统（或元件）的方法。本方法用于设计初期，对各单元可靠性资料掌握很少，故假定各单元条件相同。若系统是由几个子系统组成的串联系统、并设各子系统的可靠度均为Ri，系统的可靠度为Rs，因而，组成系统的每个子系统的可靠度Ri为Ri=Rs1/n(1)这种分配方法很简单，但不大合理，因为它没有考虑各单元的重要度、没考虑各单元的复杂程度，也没有考虑各单元现有工艺水平和可靠性水平。当各个小系统的可靠度大致相同，复杂程度相差无几的情况下，才使用这种分配方法。或者是设计一个新系统，在方案论证阶段，进行初步分配是可取的。2.1.2评分分配法评分分配法是在可靠性数据非常缺乏的情况下，通过有经验的设计人员或专家对影响可靠性的几种因素评分，并对评分值进行综合分析以获得各单元产品之间的可靠性相对比值，再根据相对比值给每个子系统分配可靠性指标的分配方法。应用这种分配方法时，时间一般应以系统工作时间为基准。这种方法分配系统可靠性时，一般假设产品服从指数分布，该方法适合于方案论证阶段和初步设计阶段。利用评分分配法进行可靠性指标分配时应注意以下问题：(1)评分因素评分分配法通常考虑的因素有：复杂度、技术水平、工作时间和环境条件。在工程实际中，可以根据产品的特点增加或减少评分因素。(2)评分原则下面以产品故障率为分配参数说明评分原则。各种因素评分范围为1~10，7分值越高说明可靠性越差。a)复杂程度——它是根据组成单元的元部件数量以及它们组装的难易程度来评定的。最复杂得为10分，最简单的为1分。b)技术水平——根据单元目前技术水平和成熟程度来评定。水平最低的为10分，水平最高的为1分。c)工作时间——根据单元工作时间来评定。单元工作时间最长的为10分，最短的为1分。d)环境条件——根据单元所处的环境来评定。单元工作过程中将经受极其恶劣而严酷的环境条件的为10分，环境条件最好的为1分。(3)评分法可靠性分配设系统的可靠性指标为λs*，分配给每个单元的故障率为λi*，则λi*＝Ci×λs*(2)式中：i=1，2，...，n——单元数；Ci为第i单元的评分系数。Ci=ωi/ω(3)式中：ωi——第i个单元评分数；ω——系统的评分数。ωi＝Πrijj=1~4(4)式中：rij——第i个单元，第j个因素的评分数；j=1——复杂度；j=2——技术水平；j=3——工作时间；j=4——环境条件。2.1.3考虑重要度和复杂度这个方法是美国电子设备可靠性顾问团AGREE首先提出来的也称AGREE分配法。这个方法是假定设备的故障时间符合指数分布的这一假设对大部分系统和整机均适合。令系统是由k个装置所组成而每装置又由𝑛𝑖个基本组成单元所构成，这里的基本组成单元，它可以是一级晶体管（或电子管）电路，也可以是其他相同的基本部件或电路。这种分配法在产品设计的方案阶段中应用，此法是对指数型系统、考虑子系统的复杂度和重要度的一种分配方法。装置的复杂度是用其方案包括的基本组成单元数