可信性工程应用与实践：在技术及演进系统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 可信性定义 1
1．1．2 可信性应用 3
1．1．3 工业界对可信性的看法 4
1．1．4 可信性的重要性 6
1．1．5 可信性的历史 7
1．1．6 可信性的发展 9
1．2 可信性概念 11
1．2．1 可信性原理和实践 11
1．2．2 可信性概念实现 13
1．2．3 可信性知识库 13
1．3 实现可信性的系统方法 14
1．3．1 系统的定义 14
1．3．2 可信性的生命周期方法 16
1．3．3 方法和过程应用 16
1．3．4 硬件方面 18
1．3．5 软件方面 18
1．3．6 人的方面 19
1．4 商业视角的可信性管理 19
1．4．1 业务生命周期和市场相关性 19
1．4．2 可信性管理的目的 20
1．4．3 市场需求的变化 21
1．4．4 演进系统的可信性标准化 22
1．4．5 环境可持续性 23
1．4．6 可信性与资产管理 23
参考文献 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 为什么使用生命周期方法 26
2．1．2 系统生命周期模型 27
2．2 在商业环境中的可信性应用 30
2．2．1 对商业环境的影响 30
2．2．2 可信性关注管理支持 31
2．2．3 可信性应用关注技术解决方案 31
2．3 项目管理的生命周期方法 36
2．3．1 管理可信性项目框架 36
2．3．2 确定可信性项目目标和任务要求 37
2．4 剪裁过程 38
2．4．1 剪裁可信性项目 38
2．4．2 特定项目应用的剪裁 39
2．5 项目风险管理 40
2．5．1 可信性应用的风险管理 40
2．5．2 风险管理过程 40
2．5．3 可信性风险问题的范围 41
2．5．4 可信性风险问题和解决案例 42
2．6 评审过程 45
参考文献 46
第3章 可信性要求规范 47
3．1 启动可信性项目 47
3．1．1 从技术系统的何处入手 47
3．1．2 理解系统 48
3．1．3 定义系统目标 50
3．1．4 识别系统的性能与功能 52
3．2 将可信性纳入系统 54
3．2．1 需求定义 54
3．2．2 需求分析 55
3．2．3 建立运行场景 57
3．2．4 确定可信性要求 58
3．3 制定可信性规范的框架 60
3．3．1 可信性规范的基本依据 60
3．3．2 可信性特性的评价 62
3．3．3 规定系统可信性的过程 64
参考文献 65
第4章 系统设计和实现的可信性工程 67
4．1 系统设计和开发的可信性工程 67
4．1．1 概述 67
4．1．2 架构设计 68
4．1．3 功能的设计和评价 69
4．1．4 系统设计文档 75
4．1．5 系统设计和子系统开发 75
4．2 可信性工程设计问题 76
4．2．1 安全性设计 76
4．2．2 以可信性为中心的设计 80
4．2．3 结构设计 83
4．2．4 生命周期费用 86
4．3 系统实现和实施的可信性工程 87
4．3．1 系统实现 87
4．3．2 产品验证 88
4．3．3 系统集成 89
4．3．4 系统安装/迁移 89
4．3．5 系统确认/验收 90
4．4 可信性工程清单 91
参考文献 91
第5章 软件可信性 95
5．1 软件可信性的挑战 95
5．1．1 软件可信性启示 95
5．1．2 理解软件和软件系统 96
5．2 软件可信性工程 97
5．2．1 系统生命周期框架 97
5．2．2 软件可信性项目管理 97
5．2．3 软件生命周期活动 98
5．2．4 软件可信性特性 99
5．2．5 软件设计环境 100
5．2．6 软件需求和影响因素 100
5．2．7 软件故障分类 101
5．3 软件可信性策略 102
5．3．1 软件故障避免 102
5．3．2 软件故障控制 102
5．4 软件可信性应用 103
5．4．1 实现可信性的软件开发实践 103
5．4．2 软件可信性量度和数据收集 104
5．4．3 软件可信性评估 105
5．4．4 软件测试和量度 107
5．5 软件可信性改进 110
5．5．1 软件可信性改进方法 110
5．5．2 软件复杂性简化 111
5．5．3 软件容错 111
5．5．4 软件的互操作性 112
5．5．5 软件重用 112
5．5．6 软件可靠性增长 113
5．5．7 软件维护和改进 114
5．5．8 技术支持和用户培训 115
参考文献 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 建立可信性信息系统 119
6．3．1 可信性信息系统要求 119
6．3．2 FRACAS 121
6．3．3 维修和后勤保障系统 122
6．3．4 故障管理系统 123
6．3．5 可信性评估信息 124
6．3．6 信息留存、检索和传播 126
6．3．7 知识开发 127
6．4 经验教训 128
6．4．1 从经验中学习 128
6．4．2 网络可信性案例研究 128
6．4．3 超越数字看问题 130
6．4．4 适应变化及变化的环境 131
6．4．5 利用绿色技术 133
参考文献 135
第7章 运行期间可信性保持 137
7．1 概述 137
7．2 运行的考虑 137
7．3 运行框架 138
7．3．1 可信性的系统运行目标 138
7．3．2 系统运行过程概述 138
7．3．3 运行过程的实现 140
7．3．4 维持可信性的过程方法 140
7．4 运行期间的可信性量度 143
7．4．1 可信性量度概述 143
7．4．2 组织或终端用户的量度 144
7．4．3 平均失效率量度 145
7．4．4 统计的失效率量度 146
7．4．5 可用度和可靠度 147
7．4．6 可靠性分析技术 148
7．5 可信性数据源 148
7．5．1 数据采集 148
7．5．2 国际标准信息 149
7．5．3 OREDA 150
7．5．4 燃气轮机 151
7．5．5 基础设施 158
7．5．6 电信和互联网 158
7．6 运行期间分析可信性示例 159
参考文献 159
第8章 维修性、保障性和维修工程 162
8．1 概述 162
8．2 维修性 163
8．2．1 什么是维修性 163
8．2．2 设计期间的维修性 164
8．2．3 如何量度维修性 165
8．3 保障性 167
8．3．1 什么是保障性 167
8．3．2 设计期间的保障性 168
8．3．3 运行期间的维修保障 169
8．4 维修工程 169
8．4．1 以可靠性为中心的维修 169
8．4．2 维修优化 171
8．4．3 设施和设备的改进和更新 172
8．4．4 备件供应 174
8．4．5 视情维修 176
8．4．6 管道的风险评估 181
8．5 维修性与可靠性、可用性相结合 185
参考文献 187
第9章 可信性保证 190
9．1 建立可信性保证框架 190
9．1．1 理解商业和技术方面的保证 190
9．1．2 系统性能可信性保证框架 190
9．1．3 系统性能保证的协同 191
9．2 保证策略的演进 194
9．2．1 从历史经验中学习 194
9．2．2 可信性保证措施 197
9．3 系统可信性保证的生命周期方法 198
9．4 从商务角度看可信性保证 200
9．4．1 声明系统可信性的保证 200
9．4．2 维持系统可信性的保证 200
9．5 保证案例 201
9．5．1 什么是保证案例 201
9．5．2 保证案例研究 202
9．6 软件保证 203
9．6．1 软件保证概述 203
9．6．2 技术对软件保证的影响 203
9．6．3 软件保证的挑战 204
9．6．4 网络安全的影响 205
9．6．5 软件保证最佳实践 208
参考文献 208
第10章 可信性价值 211
10．1 可信性的价值 211
10．2 价值创造的概念 211
10．3 价值链的过程 213
10．4 可信性价值框架 215
10．4．1 框架概述 215
10．4．2 价值的场景 216
10．4．3 创造价值的过程 217
10．5 可信性价值实现 221
10．6 价值实现保证 223
10．7 价值基础设施 224
10．7．1 可信性价值的表达 224
10．7．2 通用价值的基础设施 225
10．7．3 资产管理 226
10．7．4 管道示例 226
参考文献 228
附录A 术语表 229
A．1 概述 229
A．1．1　术语和定义 229
A．1．2　概念图 229
A．2 系统和可信性相关术语的概念图 230
A．3 可靠性相关术语的概念图 231
A．4 维修相关术语的概念图 231
A．5 术语和定义 231
附录B 可信性应用的系统生命周期过程 238
B．1 概述 238
B．2 系统概念/定义阶段的过程 239
B．2．1　概念/定义的数据要求 239
B．2．2　概念/定义关键过程活动的描述 240
B．3 系统设计/开发阶段的过程 240
B．3．1　设计/开发的数据要求 240
B．3．2　设计/开发关键过程活动的描述 241
B．4 系统实现/实施阶段的过程 243
B．4．1　实现/实施的数据要求 243
B．4．2　实现/实施关键过程活动的描述 243
B．5 系统运行/维修阶段的过程 245
B．5．1　运行/维修的数据要求 245
B．5．2　运行/维修关键过程活动的描述 245
B．6 系统改进阶段的过程 246
B．6．1　改进的数据要求 246
B．6．2　改进关键过程活动的描述 246
B．7 系统退役阶段的过程 247
B．7．1　退役的数据要求 247
B．7．2　退役关键过程活动的描述 247
附录C 系统可信性规范示例 249
C．1 概述 249
C．2 识别系统 249
C．3 描述系统目标 250
C．4 识别满足系统目标所需的功能 250
C．5 描述功能 250
C．6 识别影响功能的条件 251
C．7 实现所需功能的技术方法的评价 253
C．8 描述系统运行中涉及的硬件、软件要素和人机交互 253
C．9 确定运行场景 254
C．10 描述满足系统目标的系统架构 255
C．11 明确可信性要求 256
C．12 系统可信性规范说明文档 258
附录D 可信性工程清单 260
D．1 系统生命周期项目的应用清单 260
D．2 技术设计的应用清单 263
D．3 系统中使用外包产品的应用清单 266
附录E LNG运输船BOG再液化系统可靠性改进 267
E．1 研究目标 267
E．2 系统描述 268
E．3 可靠性和可用性预计 268
E．4 可靠性和维修性数据 269
E．5 利用可靠性框图进行分析 269
E．5．1　无冗余时的结果 269
E．5．2　有冗余时的结果 271
参考文献 273
附录F 压气机站的可用性 274
F．1 概述 274
F．2 二项分布分析 275
F．3 蒙特卡罗仿真 277
F．4 计划维修 279
F．5 经济分析 280
参考文献 281
附录G 燃气轮机的维修性 282
G．1 概述 282
G．2 维修性的设计 283
G．3 服务性和可达性 285
G．4 监测 286
参考文献 287
附录H 蒸汽轮机示例 288
H．1 概述 288
H．2 帕累托分析 288
H．3 威布尔分析 289
H．4 备件分析 291
H．5 维修性、可靠性和可用性 292
参考文献 292
索引 293