. Надежность является одной из основных характеристик систем (см. гл. 1). Ненадежность систем проявляется в отказах. Под отказом понимается событие, заключающееся в нарушении работоспособности, т. е. переход системы в такое состояние, когда она не соответствует требованиям, установленным в отношении основных параметров, характеризующих нормальное выполнение заданных функций.
Отказы систем могут быть как постепенными, так и внезапными. Постепенные (неполные, условные, временные) отказы возникают в результате процессов износа и старения,, во время которых происходит более или менее равномерное изменение параметров системы. Когда определенный параметр достигает некоторого критического значения, происходит отказ.
Внезапные (полные, катастрофические, постоянные) отказы проявляются в виде резкого изменения параметров, обрыва и короткого замыкания (КЗ). В возникновении внезапных отказов также играют роль процессы износа и старения (постепенно накапливающихся факторов), но они протекают скрытно и проявляются внезапно.
Отказы происходят под влиянием большого числа факторов, которые делят на две группы: субъективные и объективные. К субъективным относятся факторы, зависящие от действия обслуживающего персонала (нарушение правил эксплуатации, неправильная оценка наблюдаемых при работе систем явлений и т. п.).
К объективным относятся факторы, определяемые внутренними характеристиками аппаратуры (внутренние факторы) и внешними воздействиями (внешние факторы). К внутренним характеристикам аппаратуры можно отнести: 1) конструктивные факторы, а именно неблагоприятный выбор структур, принципиальных схем, комплектующих элементов и режимов их работы, допусков и т. д. в процессе разработки системы; 2) производственно-технологические факторы, обусловленные неудовлетворительными по качеству исходными материалами, инструментом, оборудованием, приспособлениями, технологическим процессом.
К внешним факторам относят всю совокупность условий эксплуатации, воздействующих на систему (климатические, механические, радиационные и т. п.).
Перечисленные выше факторы находятся в сложной взаимосвязи, что затрудняет как анализ причин возникновения отказов, так и разработку предложений по их. предупреждению. Приведенная классификация отказов может быть расширена. Так, по степени взаимосвязи между собой различают независимые и зависимые отказы, для которых вероятность появления отказов в одном элементе системы определяется состоянием других элементов.
Отказы могут быть явными и скрытыми. В зависимости от времени существования отказы могут быть устойчивыми, неустойчивыми и перемежающимися. Неустойчивые отказы, или сбои, как правило, вызываются помехами, действующими на систему, и особенно характерны для дискретных систем, в частности для цифровых вычислительных машин. Сбои вызываются не неисправностью аппаратуры, а «неисправностью» процесса прохождения и переработки информации.
14. Количественные методы принятия решений.
Количес. методы принятия решений при проектировании СУ базируется на использовании понятия эффективности. Под эффек-стью понимают меры оценки успешности процесса проектирования. Эф-сть оценивают количественными показателями или критериями эффек-сти. В качестве критерия эф-сти используется либо вероятность совершения какого-либо события, например выполнение в заданный срок проектных работ или обеспечение заданных тех. хар-тик СУ и др., либо математ. ожидание некоторой случайной величины.
Конкретный вид критерия эф-сти W выбирают в зависимости от поставленной задачи: 1. достижение заданного результата, 2. достижение наилучшего значения некоторой величины, оценивающей конечный результат процесса.
Для задач 1 критерий эф-сти:
W = 1, когда результат достигнут
0, когда результат не достигнут
Для задач 2: W≥Wmax или W≤Wmin
График эффективности:
Из графиков следует, что вариант решений оптимальный в одних условиях, не является оптимальным для других. Необходимо решение выбора компромиссного решения, т.е. решение, которое хар-тся приемлемой эффект-стью в заданном диапазоне условий, по средним показателям.
При выборе компромиссных решений в диапазоне заданных условий целесообразно активизировать всю матрицу эффективности, не прибегая к усреднению, и вырабатывать компромиссное решение с учетом имеющейся информации о решениях.
Для сложных задач выбирают его по совок-сти критериев. Помимо основного критерия используют вспомогательные, учитывающие дополнительные показатели, например, кол-во персонала, имеющиеся ресурсы.
Т.к. комплексная оценка по нескольким критериям сложна, часто пытаются объединить несколько критериев в один обобщенный критерий. Обобщенный критерий эффективности представлен в виде суммы частных критериев, каждой из которых приписывают весовые коэффициенты: W=a1w1+a2w2+…+anwn.
Подобный подход не всегда правомерен, т.к. весовые коэффициенты часто выставляются произвольно. Также не приводит к объективной оценке представление обобщенного критерия в виде дроби, числитель которой содержит вел-ны, увеличение которых желательно, а знаменатель – вел-ны, увеличение которых нежелательно.
В этом случае недостаток в одном критерии может быть скомпенсирован за счет другого.
