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摘 要：针对解析方法难以得到竞争失效产品步降加速试验最优方案和仿真法仿真规模大的难题，该文提出一种基于BP神经网络拟合的竞争失效产品步降加速试验优化方法。采用Monte-Carlo对加速试验进行模拟仿真，以最佳应力水平和试样分配比例为设计变量，以正常应力水平下各失效机理的对数特征寿命渐近方差作为目标函数，建立竞争失效产品步降加速试验优化设计模型。通过仿真实例，验证该方法有效可行。
关键词：竞争失效；加速试验；优化设计；步降应力；BP神经网络；蒙特卡洛仿真
文献标志码：A 文章编号：1674-5124（2016）06-0095-05
0 引 言
竞争失效产品如何进行加速试验方案优化设计是目前可靠性试验领域的研究热点。文献[1]对威布尔场合下竞争失效产品综合应力加速寿命试验的优化设计进行了研究，并得到了优化设计的方案。文献[2]针对威布尔分布下各失效模式相互独立的恒加试验，研究了方案优化设计问题，并对最优方案进行了敏感性分析。文献[3]研究了竞争失效场合步进应力加速退化试验优化设计问题，并在试验费用约束下给出了优化的样本量和测试时间。文献[4-5]对指数场合下竞争失效产品恒加试验的优化设计进行了研究，并得到了优化设计的方案。文献[6]提出了基于Monte-Carlo仿真的竞争失效产品恒定和步降应力寿命试验优化设计方法。文献[7]提出了一种基于Monte Carlo仿真的多种突发型失效和退化失效并存的竞争失效场合恒加试验优化设计方法。然而当前对多种突发型失效和退化失效并存的竞争失效产品的步降应力加速试验优化设计研究相对较少，对于该类电子产品的试验优化问题没有较为完善的理论支持，不能更好满足工程实际的需求。基于此，本文提出了基于BP神经网络的Monte-Carlo仿真竞争失效产品步降加速试验优化设计方法。
6 结束语
本文针对竞争失效产品步降加速试验提出了一种基于BP神经网络的Monte-Carlo仿真优化设计方法，针对提出的算例得到了最优试验方案，验证了BP神经网络拟合的优化设计方法可以在保证试验准确度的前提下，极大降低仿真试验的规模，提高优化效率。说明此算法的可行性与正确性，可以更好满足工程应用的需求。但是在本次研究中，水平应力数只选择了k=4这一种，以此数据推算其变化规律，与实际情况仍有一定差距。
参考文献
[1] 孟亚峰，韩荣利，潘刚，等. 基于仿真的竞争失效产品综合应力加速寿命试验优化设计[J]. 中国测试，2014，40（1）：123-127.
[2] PASCUAL F. Accelerated life test planning with indepen
dent weibull competing risks with known shape parameter[J]. IEEE Transactions on Reliability，2007，56（1）：85-93.
[3] LI X， JIANG T. Optimal design for step-stress accelerated degradation testing with competing failure modes[C]∥Proceedings of Annual Reliability and Maintainability Symposium，2009：64-68.
[4] 王煜. 指数场合下定时截尾恒加试验的优化设计[J]. 青海师范大学学报（自然科学版），2004（1）：27-28.
[5] 潘刚，梁玉英，吕萌，等. 竞争失效产品加速寿命试验优化设计Monte-Carlo仿真[J]. 电光与控制，2013，20（8）：95-99.
[6] 梁玉英，潘刚，吕萌，等. 基于仿真的竞争失效产品步降加速寿命试验优化设计[J]. 海军工程大学学报，2013，25（5）：62-66.
[7] 谭源源，张春华，汪春华，等. 竞争失效场合仿真基加速试验优化设计方法[J]. 国防科技大学学报，2011，33（2）：130-135.
[8] 王安丽，史志富，张莉，等. 基于神经网络的航空炸弹弹道拟合分析[J]. 弹箭与制导学报，2005，25（1）：354-356.
（编辑：刘杨）
关键词：竞争失效；加速试验；优化设计；步降应力；BP神经网络；蒙特卡洛仿真
文献标志码：A 文章编号：1674-5124（2016）06-0095-05
0 引 言
竞争失效产品如何进行加速试验方案优化设计是目前可靠性试验领域的研究热点。文献[1]对威布尔场合下竞争失效产品综合应力加速寿命试验的优化设计进行了研究，并得到了优化设计的方案。文献[2]针对威布尔分布下各失效模式相互独立的恒加试验，研究了方案优化设计问题，并对最优方案进行了敏感性分析。文献[3]研究了竞争失效场合步进应力加速退化试验优化设计问题，并在试验费用约束下给出了优化的样本量和测试时间。文献[4-5]对指数场合下竞争失效产品恒加试验的优化设计进行了研究，并得到了优化设计的方案。文献[6]提出了基于Monte-Carlo仿真的竞争失效产品恒定和步降应力寿命试验优化设计方法。文献[7]提出了一种基于Monte Carlo仿真的多种突发型失效和退化失效并存的竞争失效场合恒加试验优化设计方法。然而当前对多种突发型失效和退化失效并存的竞争失效产品的步降应力加速试验优化设计研究相对较少，对于该类电子产品的试验优化问题没有较为完善的理论支持，不能更好满足工程实际的需求。基于此，本文提出了基于BP神经网络的Monte-Carlo仿真竞争失效产品步降加速试验优化设计方法。
6 结束语
本文针对竞争失效产品步降加速试验提出了一种基于BP神经网络的Monte-Carlo仿真优化设计方法，针对提出的算例得到了最优试验方案，验证了BP神经网络拟合的优化设计方法可以在保证试验准确度的前提下，极大降低仿真试验的规模，提高优化效率。说明此算法的可行性与正确性，可以更好满足工程应用的需求。但是在本次研究中，水平应力数只选择了k=4这一种，以此数据推算其变化规律，与实际情况仍有一定差距。
参考文献
[1] 孟亚峰，韩荣利，潘刚，等. 基于仿真的竞争失效产品综合应力加速寿命试验优化设计[J]. 中国测试，2014，40（1）：123-127.
[2] PASCUAL F. Accelerated life test planning with indepen
dent weibull competing risks with known shape parameter[J]. IEEE Transactions on Reliability，2007，56（1）：85-93.
[3] LI X， JIANG T. Optimal design for step-stress accelerated degradation testing with competing failure modes[C]∥Proceedings of Annual Reliability and Maintainability Symposium，2009：64-68.
[4] 王煜. 指数场合下定时截尾恒加试验的优化设计[J]. 青海师范大学学报（自然科学版），2004（1）：27-28.
[5] 潘刚，梁玉英，吕萌，等. 竞争失效产品加速寿命试验优化设计Monte-Carlo仿真[J]. 电光与控制，2013，20（8）：95-99.
[6] 梁玉英，潘刚，吕萌，等. 基于仿真的竞争失效产品步降加速寿命试验优化设计[J]. 海军工程大学学报，2013，25（5）：62-66.
[7] 谭源源，张春华，汪春华，等. 竞争失效场合仿真基加速试验优化设计方法[J]. 国防科技大学学报，2011，33（2）：130-135.
[8] 王安丽，史志富，张莉，等. 基于神经网络的航空炸弹弹道拟合分析[J]. 弹箭与制导学报，2005，25（1）：354-356.
（编辑：刘杨）