稳健性与可靠性

稳健的系统应能承受那些影响系统的参数的波动，不至于出现失效（故障）。航空航天研究对稳健性的表述如下：稳健的系统是这样的系统，它被设计并验证具有承受参数波动3sigma的能力，并且具有操作费用、可靠行、维修性和性能的最佳组合。稳健性对每个系统是不同的，需要大量的工作来确定系统的输出特性，确定参数的灵敏度，进行权衡分析，最后使性能指标得到量化。

传统的可靠性是由概率定义的，认为“系统失效概率越小，系统越可靠”。即可靠性定义为规定的时间、规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性的定量化称为可靠度，与可靠度相对应的是失效概率。如果一个系统失效的概率越低，这个系统就越可靠。这种概率可靠性模型在统计数据较少或计算模型不够精确时不是理想的不确定性分析模型。Yakov Ben - Haim 和 I.Elishakoff于1990年提出了非概率的可靠性概念：对于不确定信息的描述，不采用随机变量，不用极限状态函数和概率密度函数，而采用凸集合模型来描述，经过分析可得到输出/响应的变化范围，将此变化范围与要求的变化范围比较即可得到安全程度的度量指标。其系统性能波动的范围越小，系统越可靠，也即，系统抗外界干扰的能力越强，系统越可靠。传统的概率可靠性强调的是可接受行为的概率，而非概率可靠性强调的是可接受行为的范围。这两种可靠性都是用来解决不确定性的问题。

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