论文部分内容阅读
摘 要：现阶段对电子产品可靠性评价方法主要应用的是传统的评价方法，特点是将产品的工作环境限定在若干个不变的条件下，这些条件都具有一定的典型性，但是对于一些工作条件存在很大变数的情况往往无能为力，评价的结果欠缺准确性，为弥补这一缺陷，论述云模型在工作条件可变的环境下对产品可靠性评价的具体应用，以期能够为相关的研究提供些许理论依据。
关键词：电子产品 可靠性 评价方法 云模型 应用
中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）012-078-02
对电子产品可靠性的评价尤其关键，可靠性越强，电子产品的使用效率就越高，使用的寿命越长。对可靠性的评价方法有很多，适用的条件背景也有所不同。一般来说，电子产品的可靠性是指在预定的工作条件下和规定的工作时间内，完成所有功能的总体能力。有些工作条件是可以实现确定的，例如机械环境、热条件、电磁条件，但很多工作条件具有可变性和不确定性，在这样的条件下使用传统的方式对可靠性进行评价就有了很大的局限性，采用云模型来进行评价是一种全新的思路，在理论上是可行的，在实践过程中也具有可操作性。
1电子产品可靠性评价采用云模型方法的应用理论
电子产品的可靠性需要进行科学的评价，这样在具体的使用过程中才能提高对电子产品使用效果的控制程度。电子产品的环境适应性也是影响产品使用寿命的主要原因，实际的工作环境状况会随着时间与季节的变化而变化，利用云模型可以对电子产品的中的描述性语言进行更加确切的量化分析。电子产品的使用寿命不仅受到工作条件的影响，更为重要的是会受到环境温度的影响，所以电子产品在超出其使用期限内就无法继续使用了，对其寿命最好可以进行有效的计算与评价。例如某种电子产品在正常工作状态下需要的电压是220V，电压变化的范围可以控制在160V到280V之间，那么就能够利用一维正态云进行相关的描述，表示在不同电压之下的产品的使用寿命的情况，并描绘出该种电子产品的适应性云，分析其在理想工作条件之下的工作寿命是多长时间，并进行比较。或者可以通过逆向云发生器的方式来对已知的电子产品进行不同工作环境下工作能力的评价，采用确定参数的形式，判断其工作的有效性。云参数的计算公式为：
上述公式中：E代表的是电子产品的工作环境，WC代表的是电子产品运行时的工作环境的量化值，MTTF是电子产品在工作条件下的平均寿命，而MTTFmax是电子产品处于比较理想环境时的最大的使用期限。采用这种方式的评价关键是要对原始数据组成的云滴进行类似的拟合，整个过程和回归分析步骤比较类似。
另外还可以采用指标近似的方法，利用如下公式可以得出环境比较相像时候的适应性云参数：
利用常数k来解决指标中的所有可以确定的因素，然后通过这些指标将电子产品的适应性参数计算出来，判断出其在理想工作环境之下的最大寿命。
电子产品的工作环境不同，对其可靠性进行评价的具体方法就有所不同，尤其是在对工作环境的描述方面，现阶段使用的描述方法主要是使用常数和公式的方式。如果电子产品的工作环境是确定的，或者工作环境的变化是有着明显的规律性的，则对其描述的时候使用的是常数和公式的方式，可以建立起有效的工作条件模型如下所示：
其中：WCi是在进行评价过程中所要关注的第i个工作条件，c是已知的常数，f（t）是当工作条件发生变化的时候进行评价时候的计算函数。例如，当电子设备的工作环境比较理想时，可以用WCT=15℃或者WCA=60%来表示，表示温度是恒定的，电压、湿度等情况也具有很强的稳定性。
在很多的情况下，电子设备需要在野外进行使用，不仅仅是在环境因素都比较稳定的机房中生活，不确定因素的增加使电子产品可靠性测验的不稳定因素，况且对外界环境的控制和描述的语言本身不是具体的公式，而且还具有一定的模糊性，为了更准确地建立起可靠性评价的模型，使用云模型不失为良好的方式。电子产品的云模型的建立是依据特定的工作环境中的变化条件所建立的，在随着时间的推移或者是地点的变化中，工作条件WC可以通过WCC前向云发生器产生一定的条件云，为变化中的条件和语言的描绘提供必要的云表达式。
对电子产品适应的可靠性进行科学的评价时，需要事先建立起该电子产品的环境适应性云模型，同时还要确立好相关的工作条件云模型结构，这样才能充分保证实际计算结果的准确性。把电子产品的实际工作条件作为云计算公式的输入条件，可以得出电子产品的在特定工作时间内的运行情况，这样就可以用公式MTTF（WC）=MTTFideal（t）€譙CIx=wc 来计算出特定环境中电子产品的工作寿命。当实机理不出现任何变动的情况下，电子产品的寿命一般与电子产品在特殊环境下的工作可靠程度有着密切的关系。
在工作条件的变化因素比较大的情况下，为其做云模型的评价的方法主要包括以下几个步骤：（1）依据电子产品的不同的无障碍工作时间来进行计算的，通常情况下，按照说明书中的环境适应性的标准来准确确定出环境因素的适应性模型；（2）依照电子产品实际的工作条件的数据来进行语言性的描述，建造出实际工作中的环境适应性模型；（3）通过在特定的环境中的可靠程度计算出电子产品的无故障运作的时间长短。
在工作条件可变的情况下进行云模型的使用与计算的主要流程如图1所示。
2云模型评价方法在电子产品可靠性评价中的应用举例
以在野外工作的某一款电子产品为例来说明云模型对电子产品可靠性评价的作用。该电子产品使用的可靠性主要受到环境温度的影响，环境温度的变化对其MTTF测量结果有着很大的影响。表1是在不同温度下采集的MTTF数据结果。
可得产品的温度适应性云为SC=（temperature，MTTF∕MTTFmax）-1=Cloud（7.6，5.1，0.6），该电子产品最佳的野外工作温度是（-7.72）℃。环境使用性云的物理意义特征在该中电子产品中的体现可以通过公式MTTF（WC）=MTTFideal（t）€譙CIx=wcu与公式R（t）=exp（-t∕MTTF（WC））来实现，计算出当温度不同的时候，产品使用可靠程度的变化曲线，得出的结论是：当温度变化程度较小的时候，电子产品的可靠度越高，所以在春季和秋季的时候，产品的使用寿命比较长一些，而在环境温度变化幅度比较大的时候。例如，夏季温度太高，冬季温度又太低，则最容易降低产品的使用寿命。外界温度的变化越大，产品的使用寿命就越短，所以要做好电子产品的防严寒和防酷热的措施，这样相对可以增强电子产品抵抗环境的能力。
3结束语
综上所述，云模型的评价方法在评价电子产品可靠性方面有着非常高效的可操作性，与传统的评价方法相比可以适应于不确定的工作环境中对电子产品的评价，并且可以保证评价结果的准确性。使用该种评价方式可以最大限度地拓展全工作条件下的环境适应范围的界限，提高了电子产品非确定的定性描述问题。云模型的评价方式不仅可以用在电子产品的评价中，同时还可以应用在非电子产品的评价过程中，具有非常广阔的发展前景。
参考文献：
[1] 刘常昱.正态云模型的统计分析[J].信息与控制，2005（2）.
[2] 宋远骏.电子产品可靠性的云模型评价方法[J].电子学报，2000（12）.
[3] 刘禹，李德毅.云模型雾化特性及在进化算法中的应用[J].电子学报，2009（8）.
[4] 杨朝晖.二维云模型及其在预测中的应用[J].计算机学报，1998（11）.
[5] 陈晖.云模型在倒立摆控制中的应用[J].计算机研究与发展，1999（10）.
[6] 陈贵林.一种定性定量信息转换的不确定模型——云模型[J].计算机应用研究，2010（6）.
关键词：电子产品 可靠性 评价方法 云模型 应用
中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）012-078-02
对电子产品可靠性的评价尤其关键，可靠性越强，电子产品的使用效率就越高，使用的寿命越长。对可靠性的评价方法有很多，适用的条件背景也有所不同。一般来说，电子产品的可靠性是指在预定的工作条件下和规定的工作时间内，完成所有功能的总体能力。有些工作条件是可以实现确定的，例如机械环境、热条件、电磁条件，但很多工作条件具有可变性和不确定性，在这样的条件下使用传统的方式对可靠性进行评价就有了很大的局限性，采用云模型来进行评价是一种全新的思路，在理论上是可行的，在实践过程中也具有可操作性。
1电子产品可靠性评价采用云模型方法的应用理论
电子产品的可靠性需要进行科学的评价，这样在具体的使用过程中才能提高对电子产品使用效果的控制程度。电子产品的环境适应性也是影响产品使用寿命的主要原因，实际的工作环境状况会随着时间与季节的变化而变化，利用云模型可以对电子产品的中的描述性语言进行更加确切的量化分析。电子产品的使用寿命不仅受到工作条件的影响，更为重要的是会受到环境温度的影响，所以电子产品在超出其使用期限内就无法继续使用了，对其寿命最好可以进行有效的计算与评价。例如某种电子产品在正常工作状态下需要的电压是220V，电压变化的范围可以控制在160V到280V之间，那么就能够利用一维正态云进行相关的描述，表示在不同电压之下的产品的使用寿命的情况，并描绘出该种电子产品的适应性云，分析其在理想工作条件之下的工作寿命是多长时间，并进行比较。或者可以通过逆向云发生器的方式来对已知的电子产品进行不同工作环境下工作能力的评价，采用确定参数的形式，判断其工作的有效性。云参数的计算公式为：
上述公式中：E代表的是电子产品的工作环境，WC代表的是电子产品运行时的工作环境的量化值，MTTF是电子产品在工作条件下的平均寿命，而MTTFmax是电子产品处于比较理想环境时的最大的使用期限。采用这种方式的评价关键是要对原始数据组成的云滴进行类似的拟合，整个过程和回归分析步骤比较类似。
另外还可以采用指标近似的方法，利用如下公式可以得出环境比较相像时候的适应性云参数：
利用常数k来解决指标中的所有可以确定的因素，然后通过这些指标将电子产品的适应性参数计算出来，判断出其在理想工作环境之下的最大寿命。
电子产品的工作环境不同，对其可靠性进行评价的具体方法就有所不同，尤其是在对工作环境的描述方面，现阶段使用的描述方法主要是使用常数和公式的方式。如果电子产品的工作环境是确定的，或者工作环境的变化是有着明显的规律性的，则对其描述的时候使用的是常数和公式的方式，可以建立起有效的工作条件模型如下所示：
其中：WCi是在进行评价过程中所要关注的第i个工作条件，c是已知的常数，f（t）是当工作条件发生变化的时候进行评价时候的计算函数。例如，当电子设备的工作环境比较理想时，可以用WCT=15℃或者WCA=60%来表示，表示温度是恒定的，电压、湿度等情况也具有很强的稳定性。
在很多的情况下，电子设备需要在野外进行使用，不仅仅是在环境因素都比较稳定的机房中生活，不确定因素的增加使电子产品可靠性测验的不稳定因素，况且对外界环境的控制和描述的语言本身不是具体的公式，而且还具有一定的模糊性，为了更准确地建立起可靠性评价的模型，使用云模型不失为良好的方式。电子产品的云模型的建立是依据特定的工作环境中的变化条件所建立的，在随着时间的推移或者是地点的变化中，工作条件WC可以通过WCC前向云发生器产生一定的条件云，为变化中的条件和语言的描绘提供必要的云表达式。
对电子产品适应的可靠性进行科学的评价时，需要事先建立起该电子产品的环境适应性云模型，同时还要确立好相关的工作条件云模型结构，这样才能充分保证实际计算结果的准确性。把电子产品的实际工作条件作为云计算公式的输入条件，可以得出电子产品的在特定工作时间内的运行情况，这样就可以用公式MTTF（WC）=MTTFideal（t）€譙CIx=wc 来计算出特定环境中电子产品的工作寿命。当实机理不出现任何变动的情况下，电子产品的寿命一般与电子产品在特殊环境下的工作可靠程度有着密切的关系。
在工作条件的变化因素比较大的情况下，为其做云模型的评价的方法主要包括以下几个步骤：（1）依据电子产品的不同的无障碍工作时间来进行计算的，通常情况下，按照说明书中的环境适应性的标准来准确确定出环境因素的适应性模型；（2）依照电子产品实际的工作条件的数据来进行语言性的描述，建造出实际工作中的环境适应性模型；（3）通过在特定的环境中的可靠程度计算出电子产品的无故障运作的时间长短。
在工作条件可变的情况下进行云模型的使用与计算的主要流程如图1所示。
2云模型评价方法在电子产品可靠性评价中的应用举例
以在野外工作的某一款电子产品为例来说明云模型对电子产品可靠性评价的作用。该电子产品使用的可靠性主要受到环境温度的影响，环境温度的变化对其MTTF测量结果有着很大的影响。表1是在不同温度下采集的MTTF数据结果。
可得产品的温度适应性云为SC=（temperature，MTTF∕MTTFmax）-1=Cloud（7.6，5.1，0.6），该电子产品最佳的野外工作温度是（-7.72）℃。环境使用性云的物理意义特征在该中电子产品中的体现可以通过公式MTTF（WC）=MTTFideal（t）€譙CIx=wcu与公式R（t）=exp（-t∕MTTF（WC））来实现，计算出当温度不同的时候，产品使用可靠程度的变化曲线，得出的结论是：当温度变化程度较小的时候，电子产品的可靠度越高，所以在春季和秋季的时候，产品的使用寿命比较长一些，而在环境温度变化幅度比较大的时候。例如，夏季温度太高，冬季温度又太低，则最容易降低产品的使用寿命。外界温度的变化越大，产品的使用寿命就越短，所以要做好电子产品的防严寒和防酷热的措施，这样相对可以增强电子产品抵抗环境的能力。
3结束语
综上所述，云模型的评价方法在评价电子产品可靠性方面有着非常高效的可操作性，与传统的评价方法相比可以适应于不确定的工作环境中对电子产品的评价，并且可以保证评价结果的准确性。使用该种评价方式可以最大限度地拓展全工作条件下的环境适应范围的界限，提高了电子产品非确定的定性描述问题。云模型的评价方式不仅可以用在电子产品的评价中，同时还可以应用在非电子产品的评价过程中，具有非常广阔的发展前景。
参考文献：
[1] 刘常昱.正态云模型的统计分析[J].信息与控制，2005（2）.
[2] 宋远骏.电子产品可靠性的云模型评价方法[J].电子学报，2000（12）.
[3] 刘禹，李德毅.云模型雾化特性及在进化算法中的应用[J].电子学报，2009（8）.
[4] 杨朝晖.二维云模型及其在预测中的应用[J].计算机学报，1998（11）.
[5] 陈晖.云模型在倒立摆控制中的应用[J].计算机研究与发展，1999（10）.
[6] 陈贵林.一种定性定量信息转换的不确定模型——云模型[J].计算机应用研究，2010（6）.