[发明专利]基于贝叶斯理论的定时截尾加速验收抽样试验优化设计方法

说明书

技术领域

本发明是一种基于贝叶斯理论的加速寿命验收抽样试验优化设计方法，属于加速寿命试验和可靠性验证试验技术领域，用于解决可靠性与系统工程领域的技术问题。

背景技术

寿命验证试验是为了确定产品的寿命特征是否达到了研制要求而进行的试验，它包括寿命鉴定试验和寿命验收试验，不同的阶段展开不同的试验。

寿命验收抽样试验在实施前必须要有一个详细的试验计划，如何对待试产品进行抽样，如何根据抽样结果进行决策推断，如何对于试验方案中的两类风险计进行算等，都要有明确的说明，一个好的试验设计方案可以根据待试产品的抽样样本，运用严谨的数学理论，对产品的寿命参数进行分析，完成对寿命参数的统计推断，进而对产品的寿命进行验证，辅助决策者对产品的寿命做出正确的决策，不仅如此，一个好的试验设计方法，还能在先进试验理论的指导下，运用最小的试验样本量或最短的试验时间，投入最少的人力，物力和财力，进行试验方案设计，并且不会影响寿命统计验证的准确度。随着科技的发展，产品成本越来越高，用于验证产品寿命的试验费用不断增长，如何在节省费用的条件下不降低验收试验的准确度，这些都体现了寿命验收抽样试验设计的重要性。

随着科技和工艺的发展，对于拥有高可靠长寿命的产品而言，利用传统的寿命证试验对寿命指标进行验证时经常需要花费较长的试验时间，成本非常高，一般的企业无法承受。尤其是对于产品型号种类多而批量小的生产厂家，用传统的寿命试验方法进行寿命验证是一件极其让人头疼的事。

基于上述原因，通过高量级应力的试验方法来快速地评估产品在实际的使用环境中的寿命水平越来越成为人们关注的焦点，因此，近年来一些学者提出一些加速环境的寿命验证试验来快速评估寿命指标的设想，希望利用这种加速试验能达到缩短寿命验证试验时间、降低试验成本的目的。一直以来，加速试验在快速激发产品缺陷，有效改善产品设计和制造方面都有着巨大的优势，目前加速寿命试验、可靠性强化试验等都得到广泛的应用，并不断走向成熟。那么，如何利用加速试验来进行寿命指标的验证是当前亟待解决的一个问题。

目前在加速验证试验方案方面，针对加速因子未知的情况，基于指数分布，Yum和Kim(1990)在两个不同的应力水平下设计了定数截尾验收抽样试验，但方案计算十分复杂，并且误差较大，Hsieh(1994)丰富了Yum和Kim(1990)的方法，给出了更好的简化计算公式，且最小化了总截尾数量。基于Weibull和对数正态分布，Bai(1993)等在两个高于使用条件的应力水平下设计了定数截尾的加速寿命抽样验收方案，为了进一步研究定时截尾试验方案，Bai(1995)等后来又在Bai(1993)研究的基础上加入了预期的时间约束；Seo(2009)等在这些方法的基础上，对Weibull分布的形状参数是非常数的情况进行了定数加速寿命抽样验收方案设计。对于加速因子已知的情况，Kim和Yum(2009)假定Weibull分布的形状参数未知，设计了定时截尾下的加速寿命抽样方案，随后他们通过假定Weibull分布的形状参数已知，又开展了混合截尾加速寿命抽样验收方案设计的研究。

传统的产品寿命统计验收抽样试验设计方法是以数理统计中的大样本统计分析理论为基础的统计决策方法，主要是根据现场试验样本提供的信息对所考虑的寿命指标进行假设检验，做出接受或拒绝统计假设的决策。Bayes方法是寿命验收抽样试验设计的最佳选择之一，Bayes产品寿命统计验收抽样试验设计方法是以Bayes理论为基础，在充分利用可以利用的信息（如产品历史信息、研制各阶段的试验信息、类似型号产品的信息、专家信息等）和只进行少量现场试验的情况下，对产品的寿命指标进行统计决策的方法。