随着科学技术进步和对产品可靠性要求的不断提升,产品愈发呈现出高可靠性长寿命的特点,基于性能退化进行可靠性建模,不仅弥补了传统寿命预测中失效数据匮乏的不足,还可以得到更为精确的可靠性分析结果。步进应力加速退化试验在加速性能退化速率的基础上,可以有效缩短试验时间、减少所需样本数、节约试验成本,已成为评估退化产品可靠性的常用方法。对于具有非负增量且严格单调的连续退化过程来说,更适合利用具有优良统计性能的逆高斯过程来建模。此外,已有研究大多假设产品只具有一个退化过程,但实际上,许多产品可能有两个或两个以上的质量特性同时退化,这也对加速退化试验的建模提出了挑战。本文将具有两个相关性能退化过程的高可靠性产品作为研究对象,探讨基于二元逆高斯过程的步进应力加速退化试验优化设计的相关问题。首先阐述了可靠性分析、性能退化与加速退化试验的基本理论,在介绍逆高斯分布和逆高斯过程的性质的基础上,建立二元逆高斯退化模型,并推导给出寿命分布的解析式。随后,构建基于二元逆高斯过程的步进应力加速退化试验模型框架,以三种常用的优化准则建立优化问题。最后,以疲劳裂纹扩展的算例验证了提出的优化模型,讨论了两应力水平和三应力水平下最优方案的比较,为统计效率或曲率检验提供选择。同时分析了试验方案的灵敏度和稳定性,证明了模型对于参数变化是具有鲁棒性的。本文填补了二元逆高斯过程在退化建模中的研究空白,以多种目标建立步进应力加速退化试验优化问题,满足可靠性工程的多样化需求,在可靠性评估领域具有重要理论价值和实践意义。