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序言1

可靠性和风险研究的计算机程序4

符号说明8

历史的回顾11

参考文献13

第一章 风险分析16

1.1 可靠性、风险和安全性16

1.2 风险的定义与量度16

1.3 公众风险17

1.4 法默曲线19

1.5 公众态度与社会风险管理20

1.6 风险立法23

1.7 风险研究方法--第Ⅰ阶段：初步危险分析(PHA)系统的定义23

1.8 风险研究方法--第Ⅱ阶段：确定事故链、事件树与故障树27

1.9 风险研究方法--第Ⅲ阶段、后果分析30

1.10 其它风险分析方法：失效模式与效应分析(FMEA)31

1.11 其它风险分析方法：致命度分析34

1.12 其它风险分析方法：危险性和可运行性研究36

1.13 其它风险分析方法：原因-后果分析36

1.14 为减少风险投资的最优分配37

1.15 各种方法的总结与比较38

第二章 故障树建造与决策表42

2.1 引言42

2.2 故障树和决策表43

2.3 故障树结构单元45

2.3.1 门符号45

2.3.2 事件符号48

2.4.1 部件相互关系与系统拓扑结构51

2.4 确定顶事件51

2.4.2 部件失效特性52

2.4.3 系统的说明书53

2.4.4 初步正推法分析的例子54

2.5 故障树建造程序55

2.5.1 启发性的指导原则58

2.5.2 由或门和与门带来的条件62

2.6 利用决策表建造故障树67

2.7 含有复合控制环的系统故障树建造72

2.7.1 信号流图72

2.7.2 级联液位控制系统信号流图73

2.7.3 构造基本失效模型76

2.7.4 梅森法则76

2.7.6 控制环断开失效的几种情况77

2.7.5 定义顶事件77

2.7.7 以源变量表示液位L78

2.7.8 源变量离散化78

2.7.9 识别造成系统故障的各个基本失效事件79

2.7.10 附注81

第三章 系统状况的定性分析85

3.1 割集85

3.2 路集85

3.3 最小割集和最小路集85

3.4 求最小割集(不含互斥的基本事件)86

3.5 求最小路集(不含互斥的基本事件)88

3.6 求最小割集(含互斥的基本事件)89

3.7 求最小路集(含互斥的基本事件)91

3.8 共同模式失效分析92

3.8.1 共同模式割集92

3.8.2 共同原因和基本事件93

3.8.3 求共同模式割集96

3.9 决策表的简化：素蕴涵98

3.10 对带有控制回路系统的决策表方法108

3.10.1 系统描述108

3.10.2 系统定义和初步考虑110

3.10.3 关键转移表110

第四章 基本事件的定量表述117

4.1 条件概率与无条件概率117

4.1.1 条件概率的定义118

4.1.2 链法则119

4.1.3 条件概率的另一种表述方式120

4.1.4 事件的独立性121

4.1.5 桥梁法则121

4.2 具有两种状态部件的概率参数122

4.2.1 修复-到-失效过程123

4.2.2 完全(修复-失效-修复)过程128

4.2.3 修复-到-失效过程的概率参数130

4.2.4 失效-到-修复过程的概率参数134

4.2.5 完全过程的概率参数136

4.3 各种概率参数之间的基本关系139

4.3.1 修复-到-失效过程的关系式140

4.3.2 失效-到-修复过程的关系式142

4.3.2 完全过程内的关系式143

4.4 常数失效与修复率模型分析148

4.4.1 具有常数失效率的修复-到-失效过程149

4.4.2 具有常数修复率的失效-到-修复过程150

4.4.3 完全过程的拉氏变换分析151

4.4.4 失效率与修复率为常数的完全过程的马尔科夫分析法154

4.5 修复-到-失效及失效-到-修复过程内诸参数的统计分布155

4.6 具有随时同间变化的失效与修复率的完全过程的分析156

4.7 分布函数参数的确定157

4.7.1 修复-到-失效过程内参数的确定157

4.7.2 失效-到-修复过程内诸参数的确定165

4.8 具有多种失效模式部件的定量表述167

4.9 环境影响的定量表述170

4.10 人员错误的定量表述171

第五章 可靠性参数的置信限181

5.1 引言181

5.2 经典的置信限181

5.2.1 一般原理181

5.2.2 寿命试验型184

5.2.3 平均无故障时间的置信下限和上限184

5.2.4 二项分布情况下的置信限186

5.3 贝叶斯方法的可靠度和置信限188

5.3.1 基本概念188

5.3.2 连续变量的贝叶斯定理189

5.3.3 置信限191

第六章 数据基础196

6.1 数据库196

6.2 发生频率数据196

6.3 可靠性数据库199

6.4 后果数据库203

6.5 数据的校验204

6.6 失效数据图表204

第七章 系统状况的定量分析214

7.1 引言214

7.2.2 一个与门的系统216

7.2.3 一个或门的系统216

7.2.1 独立的基本事件216

7.2 包含独立基本事件的简章系统的可用度和不可用度216

7.2.4 n取m表决门的系统217

7.2.5 按照可靠性据图计算可用度221

7.3 用真值表计算可用度和不可用度223

7.3.1 含一个与门的系统223

7.3.2 一个或门的故障树223

7.4 用结构函数计算可用度和不可用度227

7.4.1 结构函数227

7.4.2 系统的结构函数表示228

7.4.3 用结构函数计算不可用度229

7.5 用最小割或最小路计算不可用度231

7.5.1 用最小割表示式计算不可用度231

7.5.2 用最小路表示式计算不可用度232

7.5.3 用部分主元分解法计算不可用度233

7.5.4 用容斥原理计算不可用度234

7.6 系统不可用度的下限和上限235

7.6.1 用容斥原理计算下限和上限235

7.6.2 Esary和Proshan下限和上限236

7.6.3 用部分最小割集和路集计算下限和上限237

7.7 用动态树理论(KITT)进行系统定量计算238

7.7.1 KITT概述238

7.7.2 最小割集参数241

7.7.3 系统不可用度Q2(t)245

7.7.4 系统参数W2(t)247

7.7.5 用KITT法计算的其它系统参数254

7.7.6 短割计算法254

7.7.7 禁门257

7.7.8 有关定量计算方法的注意事项258

8.1 引言265

8.2 包含备用冗余的系统定量计算265

第八章 非独立基本事件系统的定量计算265

8.2.1 备用冗余的马尔科夫模型267

8.2.2 备用冗余参数Qr(t)269

8.2.3 冗余参数Qr(t)的定态值276

8.2.4 系统参数Wr(t)278

8.3 受共同原因失效支配的系统定量计算280

8.3.1 共同原因定量计算280

8.3.2 系统不可用度Qs(t)281

8.3.3 系统参数Wr(t)286

第九章 系统可靠度的定量计算289

9.1 单部件系统289

9.2 两部件串联系统290

9.4.1 两部件并联系统291

9.3 n部件串联系统291

9.4 并联系统291

9.4.2 多于两部件的并联系统293

9.5 三取二系统293

9.6 系统不可靠度的上限与下限294

9.7 系统不可靠度上限的手算法297

第十章 重要度302

10.1 引言302

10.2 BIRNBAUM结构重要度，△g？(t)303

10.3 致命性重要度I？R(t)305

10.4 FUSSELL-VESELY部件重要度I？v(t)307

10.5 改善函数I？P309

10.6 BARLOW-PROSCHAN重要度I？P310

10.7 序贯贡献重要度I？C311

10.8.1 Fussell-Vesely割集重要度I？PV312

10.8 重要度的时间特性312

10.8.2 Barlow-Proschan割集重要度I？BP313

10.9 可修复系统314

第十一章 储罐、保护系统、冷备用和表决系统316

11.1 储罐316

11.1.1 引言316

11.1.2 在线充满储罐：时间滞后318

11.1.3 “空储罐”的无条件失效强度WTg(t)318

11.1.4 由储罐提供液体的不可用度319

11.1.5 其它参数320

11.1.6 例2 内所作的近似323

11.1.7 在线排空储罐324

11.1.8 其它储罐策略324

11.2.1 引言325

11.2 保护系统的危险分析325

11.2.2 变量的定义327

11.2.3 假设327

11.2.4 W(O？T)的某些性质329

11.3 热备用与冷备用，表决系统331

11.3.1 热备用331

11.3.2 冷备用331

11.3.3 表决系统的失效期望数332

第十二章 系统定量计算的蒙特卡洛方法336

12.1 引言336

12.2 均匀随机数发生器336

12.3 几种分布的随机数发生器337

12.3.1 正态分布337

12.3.3 二点分布随机变量338

12.4 直接模拟法338

12.3.2 指数分布338

12.5 故障树误差传播的蒙特卡洛模拟346

12.5.1 引言346

12.5.2 SAMPLE程序347

12.6 用限制抽样蒙特卡洛法估计系统不可用度349

12.6.1 引言349

12.6.2 问题的说明351

12.6.3 直接蒙特卡洛法351

12.6.4 限制抽样蒙特卡洛法352

12.6.5 建造(ψL？QL？)和(ψU？QU？)354

12.6.6 子样SI？SN的产生355

12.7 用匕首抽样蒙特卡洛法估计系统不可用度357

12.7.1 引言357

12.7.2 匕首抽样358

12.7.3 基于匕首抽样的估计量358

12.7.4 子样矢量ψ的计算359

12.8 用状态转移蒙特卡洛法估计系统不可靠度360

12.8.1 引言360

12.8.2 直接蒙特卡洛法360

12.8.3 状态转移蒙特卡洛法363

12.8.4 用状态转移蒙特卡洛法计算不可用度365

第十三章 实例研究和应用--几个已发表的实例370

例1 利用因-果图法进行风险评价370

例2 冗余性研究373

例3 化学反应器安全系统分析376

例4 利用短割计算法对系统进行权衡分析 J.B.Fussell385

例5 压力罐破裂389

例6 常数失效率模型的正确性397

例7 备件清单计算399

例8 白河页岩炼油厂可用度研究400

英汉名词对照404