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产品质量不可靠的本质-----不确定性既然我们在设计产品之初已经留出了足够的裕量,保证了产品的可靠性,为什么产品在使用中仍然会出故障呢?其中一个原因是退化,因为退化永恒,在产品设计之初留够的裕量随着使用时间的增长,这个裕量都要逐渐减少,如果裕量减少到,则产品必定故障0另一原因就是不确定性我们回到以前介绍过的吊车的例子我们说吨是一个标称值,实际中几乎无法做到每一台吊车的实际起吊重量都能精确地达1到0吨,在一批吊车中,这个吨可以被理解成这批吊车起吊重量的平均值,具体1到0每一10台可能在吨多一点或少一点,这就是不确定性10这种不确定性一般就用吊车起吊重量的某个百分比来表示上下限,比如吨有10上下误差,这意味着这一批吊车的起吊吨位在吨至吨之间,都是15%
9.
8510.15合格产品这个时候,如果你恰好买到了一台吨的吊车,你再去起吊吨
9.
859.9的货物,则会发现,这个裕量小于零了,则前面讨论的“吊车+货物”
9.85-
9.9=-
0.05这个系统不真实、不可信了,吊车不可以依赖和信任了另一方面,我们再说说货物的重量,前面提到每次起吊货物重量是吨,其实3也不可能每次都恰好就等于吨,这也有一个精度范围,比如实际可能是3吨,吨等等,总之吨也是货物重量的标称值,实际上每一次货物的3重.0量5在某2一.9个5范围内是不一样3的这也是一种不确定性如果我们用概率分布来分别描述一批吊车起吊重量和一批货物重量,我们就可以简单地计算吊车+货物“这个系统真实可靠的概率,就是那些裕量大于情况的0概率,这个概率就是可靠度就是说任何类似〃吊车+货物”这样的系统,在初始时刻都存在一个可靠度如果系统构建的不好,比如吊车设计、制造的偏差范围大,而“货物〃重量的变化范围也很大,则在吊车+货物”这个系统运行过程中,裕量大于零的次数就低,即在系统设计之初,可靠度就很低这个时候,如果要让这个吊车+货物〃系统更真实可信,要么增加吊车的额定吨位,比如吨,这时候即使还是误差系统的裕量也会足够,即可靠度的1515%,确定性增加了;要么控制〃吊车偏差,或者控制〃货物〃重量的变化范围,也会保证系统的裕量大于零的情况多一些当然,同时增加裕量和控制偏差,也可以达到预期的目标,这就是正向的可靠性设计优化以上所讨论的不确定性,我们称之为随机不确定性或者客观不确定性,随机〃的意思是可以用概率来刻画这种不确定性,客观的意思是不能完全消除这种不确定性,只能不断缩小偏差、提高精度年的秋天,我突然接到一位家在河北农村的亲戚来电,告诉我他在干农2012活时摔伤骨折了,已经被紧急送来北京积水潭医院,万幸他只是骨折,积水潭医院又是北京最好的骨科医院,我赶到医院去探望时,医生已经为他做好了手术,只需静养恢复即可我问他事情的经过,他告诉我,他在自家房顶使用电葫芦(一种轻便的吊车),准备把一麻袋秋收完的玉米吊到房顶晾晒,在起吊过程中失去平衡,他和电葫芦一起从房顶摔到了院子里的玉米堆上,所幸电葫芦没砸到他,玉米堆还有点缓冲作用,否则还不知道后果要多严重电动葫芦在使用过程中需要固定安装,那天他把电葫芦弄到房顶上,没有固定,而是自己踩着电葫芦想靠自身的重量压住电葫芦,同时起吊一袋玉米,结果就摔了下去我说,你不知道这个电葫芦咋用吗,他说知道,但是家里收的玉米也不多,看着一袋玉米的重量也没多重,觉得自己踩住电葫芦应该问题不大,没想到…其实,这种情况下,我们要考察的系统结构又发生了变化,即这个时候系统是由“吊车+货物+人构成的,我们要考察吊车可靠不可靠,必须考虑吊车+货物+人这样一个系统是否真实可信显然,由于人的介入,引入了更多的不确定性,这个系统的真实可信程度打了折扣没想到、没估计到,这是有人参与的系统在运行过程中出现问题确定性是由于人的知识或信息缺乏造成的,当然也可能由于人的疏忽、过于自信产生的研究可靠性问题,既要考虑随机不确定性,也要考虑认知不确定性但认知不确定性却很难用概率来描述!在确信可靠性理论中,我们采用了一种新的公理化数学——不确定理论,来处理这种认知不确定性。