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第1章 保证技术、利润及与安全性相关的风险管理1

1.1 引言1

1.2 更省、更好和更快的产品2

1.3 什么是系统保证4

1.4 关键的管理责任4

1.4.1 集成4

1.4.2 制定与目标相符的预算5

1.4.3 管理风险5

1.5 系统保证是一个过程7

1.6 系统保证大纲8

参考文献8

补充读物9

第2章 统计概念简介10

2.1 概率设计10

2.2 用于可靠性、安全性和维修性的概率计算10

2.2.1 直方图的结构和经验分布10

2.2.2 可靠性计算12

2.2.3 故障率和危险函数13

2.3 正态分布13

2.4 对数正态分布18

2.5 指数分布20

2.6 威布尔分布24

2.7 威布尔分布的数据分析26

2.8 离散分布29

2.8.1 二项分布30

2.8.2 泊松分布31

2.9 学生项目和论文选题32

参考文献32

补充读物32

第3章 可靠性工程及与安全性相关的应用34

3.1 可靠性原理34

3.2 设计阶段的可靠性36

3.2.1 编写可靠性规范37

3.2.2 进行设计评审37

3.2.3 可靠性分配40

3.2.4 可靠性建模41

3.2.5 可靠性预计43

3.2.6 故障模式影响及危害性分析45

3.2.7 最坏情况分析51

3.2.8 其他分析技术52

3.2.9 设计改进方法52

3.3 制造阶段的可靠性55

3.4 试验阶段的可靠性56

3.4.1 可靠性增长试验56

3.4.2 耐久性试验59

3.4.3 低故障率试验64

3.4.4 老练和筛选69

3.5 使用阶段的可靠性73

3.6 可靠性和安全性的共同点73

3.6.1 共同的系统目标74

3.6.2 不可靠性和危险74

3.6.3 复杂风险74

3.6.4 潜在系统事故75

3.6.5 软件可靠性与安全性75

3.6.6 可靠性与安全性权衡76

3.6.7 有关可靠性和安全性的错误认识76

3.7 学生项目和论文选题85

参考文献85

补充读物86

第4章 维修性工程及与安全性相关的应用88

4.1 维修性工程原理88

4.2 设计阶段的维修性90

4.2.1 制定维修性规范90

4.2.2 维修性设计评审91

4.2.3 维修性分析92

4.2.4 维修性的FMECA93

4.2.5 维修性预计94

4.2.6 寿命周期费用分析96

4.2.7 可达性设计98

4.2.8 维修方便性设计98

4.2.9 测试的MM设计101

4.3 制造阶段的维修性105

4.3.1 现有设备的维修性105

4.3.2 新设备的维修性106

4.4 试验阶段的维修性108

4.4.1 维修性试验的前提条件109

4.4.2 设备固有的停机时间试验109

4.4.3 人的差异试验109

4.4.4 修理级别试验109

4.5 使用阶段的维修性109

4.5.1 预计和减少有寿件110

4.5.2 监控和预计使用可用度111

4.5.3 降低保障费用112

4.6 维修性与系统安全性113

4.6.1 远程维修的安全性和保密性114

4.6.2 系统健康监控与维修115

4.6.3 利用模型来开发维修诊断和监控115

4.6.4 支持维修的危险分析117

4.7 学生项目和论文选题123

参考文献124

补充读物124

第5章 系统安全性工程125

5.1 系统安全性原理125

5.1.1 系统安全性过程127

5.1.2 风险评价128

5.1.3 技术风险分析129

5.1.4 残余风险129

5.1.5 应急预案130

5.2 设计阶段的系统安全性130

5.2.1 安全设计准则130

5.2.2 安全性工程任务132

5.2.3 初步危险分析133

5.2.4 分系统危险分析136

5.2.5 故障树分析137

5.2.6 割集分析140

5.2.7 故障模式、影响及危害性分析141

5.2.8 维修工程安全性分析141

5.2.9 事件树143

5.2.10 使用与保障危险分析143

5.2.11 职业健康危险评估145

5.2.12 潜在电路分析145

5.2.13 系统危险分析147

5.3 制造阶段的系统安全性147

5.3.1 确定安全关键项目147

5.3.2 制造安全性控制148

5.4 试验阶段的系统安全性149

5.4.1 试验原理149

5.4.2 进行正确试验的先决条件150

5.4.3 产品鉴定试验151

5.4.4 生产试验151

5.4.5 人为差错试验151

5.4.6 设计更改的安全性试验152

5.4.7 规程试验152

5.4.8 试验数据分析——正确的方法153

5.4.9 多少试验足够？153

5.5 使用阶段的系统安全性153

5.5.1 闭环危险管理（危险追踪和风险解决）153

5.5.2 规程的完整性154

5.5.3 更改控制154

5.5.4 事故/事件调查154

5.6 分析系统危险和风险155

5.6.1 SDHA过程的研发156

5.6.2 设计事故157

5.7 危险识别160

5.7.1 情景主题160

5.7.2 主要危险161

5.7.3 诱发因素162

5.7.4 贡献因素163

5.7.5 交叉危险164

5.8 学生项目和论文选题164

参考文献165

补充读物166

第6章 质量保证工程和潜在安全隐患预防168

6.1 质量保证原理168

6.2 设计阶段的质量保证169

6.2.1 产品设计质量评审170

6.2.2 为质量和产量的工艺设计评审173

6.2.3 对健壮性的设计优化175

6.2.4 过程FMECA179

6.2.5 设计阶段的采购和过程控制质量保证计划182

6.3 制造阶段的质量保证183

6.3.1 对试运行的评价183

6.3.2 过程控制184

6.3.3 对于世界级质量的PPm控制189

6.3.4 与供货商一道工作191

6.3.5 ppm评估192

6.4 试验阶段的质量保证193

6.4.1 鉴定试验与生产试验193

6.4.2 工业标准194

6.5 使用阶段的质量保证194

6.6 学生项目和论文选题194

参考文献194

补充读物195

第7章 后勤保障工程与系统安全性考虑197

7.1 后勤保障原理197

7.2 设计阶段的后勤工程197

7.2.1 现役产品的后勤规范198

7.2.2 新产品的后勤规范199

7.2.3 设计评审200

7.2.4 后勤保障分析200

7.2.5 为后勤保障分析进行FMECA201

7.2.6 时间线分析203

7.2.7 修理级别分析203

7.2.8 后勤保障分析文档203

7.3 制造阶段的后勤工程204

7.4 试验阶段的后勤工程204

7.4.1 R＆M特征试验205

7.4.2 使用程序试验205

7.4.3 应急预案试验205

7.5 使用阶段的后勤工程205

7.5.1 以可靠性为中心的维修205

7.5.2 测量后勤工程的效能208

7.6 后勤保障工程和系统安全性209

7.6.1 产品、普通大众和专家的责任209

7.6.2 变化风险分析209

7.6.3 寿命周期后勤和系统安全性210

7.7 学生项目和论文选题216

参考文献216

补充读物217

第8章 人因工程和系统安全性考虑218

8.1 人因工程原理218

8.2 设计阶段人的因素218

8.2.1 在规范中使用检查单和标准219

8.2.2 人机接口设计评审221

8.2.3 利用过去的教训222

8.2.4 危险分析评审222

8.3 生产阶段人的因素223

8.3.1 生产错误的类型和控制223

8.3.2 防止检验错误224

8.4 试验阶段人的因素225

8.4.1 针对习惯行为的试验225

8.4.2 应急准备试验226

8.4.3 补救试验227

8.4.4 人-机接口试验228

8.5 使用阶段人的因素228

8.6 涉及人因和系统安全性的其他考虑229

8.6.1 人的个体差异229

8.6.2 人因工程复杂性229

8.6.3 人是机器229

8.6.4 人的行为230

8.6.5 人的动机230

8.6.6 动机和安全文化230

8.6.7 人为差错230

8.7 实时错误和潜在错误231

8.8 人因和系统安全性支持分析231

8.8.1 人的接口分析231

8.8.2 链路分析231

8.8.3 严重事故技术（CIT）232

8.8.4 行为抽样233

8.8.5 程序分析234

8.8.6 生命保障／生命安全分析235

8.8.7 工作安全性分析235

8.8.8 人的可靠性235

8.8.9 错误率预计技术（THERP）236

8.8.1 0人的事件分析技术（ATHEANA）237

8.8.1 1人为差错关键度分析（HECA）238

8.8.1 2工作量评估238

8.9 学生项目和论文选题239

参考文献239

补充读物240

第9章 软件性能保证241

9.1 软件性能原理241

9.1.1 软件质量242

9.1.2 软件可靠性242

9.1.3 软件系统安全性244

9.1.4 软件可维护性245

9.1.5 软件保障工程245

9.1.6 一些重要定义245

9.2 设计阶段的软件性能247

9.2.1 设计中的软件质量保证247

9.2.2 设计中的软件可靠性247

9.2.3 设计中的软件可维护性251

9.2.4 设计中的软件系统安全性252

9.2.5 软件综合保障工程255

9.2.6 软件系统故障模式和影响分析256

9.2.7 软件性能规范259

9.2.8 软件设计评审检查单264

9.3 编码和集成阶段的软件要求271

9.3.1 编码错误271

9.3.2 量化软件错误272

9.3.3 编码错误的预防274

9.4 软件测试275

9.4.1 质量测试275

9.4.2 可靠性测试276

9.4.3 可维护性测试276

9.4.4 软件安全性测试276

9.4.5 全面合格测试277

9.5 使用阶段的软件性能277

9.6 学生项目和论文选题278

参考文献279

第10章 系统效能280

10.1 概述280

10.2 系统效能原理281

10.3 贯彻大纲284

10.4 寿命周期费用管理287

10.5 系统效能模型288

10.6 作者建议288

10.7 系统风险及其对系统效能的影响289

10.7.1 系统事故289

10.7.2 复杂的系统风险289

10.7.3 相关风险290

10.7.4 采用有效的系统安全性要求和标准控制风险290

10.7.5 有效的系统安全性要求和标准291

10.7.6 其他的系统效能模型295

10.7.7 系统效能或成功的其他指标295

10.8 学生项目和论文选题296

参考文献296

补充读物297

第11章 管理与安全性相关的风险298

11.1 制定适当的安全性大纲以管理风险298

11.2 针对产品、过程和系统的安全性大纲298

11.2.1 产品安全性管理298

11.2.2 过程安全性管理300

11.2.3 系统安全性管理303

11.3 安全性管理的资源分配和费用分析308

11.4 学生项目和论文选题308

参考文献309

补充读物309

第12章 统计概念、损失分析以及与安全性相关的应用310

12.1 与安全性相关的分布和统计应用310

12.2 安全性分析中采用的统计分析技术310

12.3 在安全性决策中运用统计控制312

12.4 行为抽样314

12.5 计算人身系统受到的危险315

12.6 学生项目和论文选题317

参考文献318

补充读物318

第13章 模型、概念和实例：应用情景驱动危险分析319

13.1 不利序列319

13.1.1 安全性分析中的情景319

13.1.2 安全性分析中的建模319

13.1.3 分析信息的综合和表示322

13.1.4 叙述报告与表列格式322

13.2 为进行分析和报告结果设计格式323

13.3 记录报告325

13.4 概念模型326

13.4.1 Hammer模型326

13.4.2 复杂情景模型326

13.4.3 鱼骨图327

13.5 系统事故的寿命周期328

13.5.1 复杂的交互作用329

13.6 使用与保障危险分析案例329

13.7 学生项目和论文选题336

参考文献336

补充读物336

第14章 自动化、计算机和软件复杂性338

14.1 复杂系统分析338

14.2 系统概述338

14.3 理解不利序列339

14.3.1 失灵和故障模式339

14.3.2 理解系统功能339

14.3.3 理解概念过程340

14.4 其他的软件安全性分析技术340

14.4.1 软件失灵341

14.4.2 与软件相关的风险的表现形式342

14.4.3 理解异常342

14.4.4 复杂性、理解风险、系统状态342

14.4.5 系统状态343

14.4.6 诱发因素、贡献因素和系统事故的复杂性343

14.4.7 功能的抽象和域343

14.4.8 寿命周期内的潜在危险343

14.4.9 模型使用和开发中的错误344

14.4.10 理解安全关键度344

14.4.11 理解转移和切换的复杂性344

14.5 真冗余344

14.6 计算机硬件中的复杂性和危险345

14.7 诱发因素和贡献因素：与软件相关的错误345

14.8 用于软件和计算机系统评估的其他专用技术、分析方法和工具349

14.8.1 软件可靠性349

14.8.2 静态复杂性分析350

14.8.3 动态分析350

14.8.4 测试覆盖度监控350

14.9 现存的旧系统、可重用软件、商用货架软件和非开发项目351

14.10 学生项目和论文选题352

参考文献352

补充读物352

附录A 参考表格354

附录B 保证技术的一个杰出应用362

B.1 EATON卡车传动装置公司362

B.1.1 减轻已知风险362

B.1.2 减轻未知风险363

B.2 为健壮性使用新的范例366

B.2.1 “双倍寿命”设计366

B.2.2 诊断设计366

术语368