系统评估、验证与优化方法解析
1. 故障分析方法
在系统设计中,评估系统的可靠性至关重要。由于难以通过实验验证整个系统的故障率,我们需要采用一些有效的分析方法。
1.1 故障树分析(FTA)
故障树分析是一种自上而下的风险分析方法。它从可能的损害出发,尝试找出导致该损害的可能场景。FTA基于对反映系统运行状态(运行或不运行)的布尔函数进行建模,通常使用与门(&)和或门(≥1)符号来表示可能损害的条件。或门用于单个事件可能导致危险的情况,而与门用于需要多个事件或条件同时存在才会引发危险的情况。例如,下面的故障树展示了可能导致系统故障的一系列事件:
_>1
&
&
OS hazard
TCP/IP port open + OS bug
.....
User receives mail
No firewall used
User clicks on attachment
PC connected to internet
Attachment has virus
OR
.....
FTA基于系统的结构模型,反映了系统如何划分为各个组件。不过,简单的与门和或门不能模拟所有情况,当存在有限数量的共享资源(如能源或存储位置)时,可能需要使用马尔可夫模型。马尔可夫模型基于状态的概念,而非系统的结构。
1.2 失效模式与效应分析(FMEA)
失效模式与效应分析是一种自下而上的分析方法。它从组件开始,尝试估计组件的可靠性,然后根据组件的可靠性计算整个系统的可靠性。第一步是创建一个包含组件、可能的故