（中國人民解放軍92941部隊(duì) 葫蘆島 125001）

1 引言

目前，貯存和使用期限是武器系統(tǒng)試驗(yàn)鑒定的重要考核項(xiàng)目之一［1］。武器系統(tǒng)貯存和使用期限可達(dá)到十年以上［2］，然而目前武器裝備的試驗(yàn)周期緊，鑒定工作嚴(yán)，不允許有未完成項(xiàng)的存在，因而該項(xiàng)指標(biāo)的考核通常只能運(yùn)用設(shè)計分析、理論推斷、相似產(chǎn)品貯存情況驗(yàn)證等方法進(jìn)行綜合評估。該方法重在理論分析，相似產(chǎn)品的貯存情況僅作為試驗(yàn)佐證，缺乏對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的挖掘和分析，評估結(jié)果的充分性有待商榷。

產(chǎn)品的相似度和相似產(chǎn)品貯存數(shù)據(jù)的完整性，是利用相似產(chǎn)品貯存數(shù)據(jù)進(jìn)行壽命分析的重要前提［3］。本文利用相似度控制、擬合分析等手段，挖掘現(xiàn)有試驗(yàn)信息，實(shí)現(xiàn)對被試產(chǎn)品貯存壽命的定量評估。

2 貯存壽命評定總體思路

貯存壽命是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下貯存時，仍能滿足規(guī)定質(zhì)量要求的時間長度。產(chǎn)品質(zhì)量通過產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性反映出來。貯存壽命評估數(shù)據(jù)主要來源于相同或相似產(chǎn)品的服役情況，隨著武器裝備作戰(zhàn)能力的快速發(fā)展，很難獲取系統(tǒng)級相似度較高的產(chǎn)品。貯存壽命評定總體思路見圖1。

首先從產(chǎn)品組成、工作原理和設(shè)計分析入手，明確影響產(chǎn)品性能穩(wěn)定性的主要組成設(shè)備［4～5］；其次尋找相同或具有一定相似度的設(shè)備，在進(jìn)行相似度分析的基礎(chǔ)上明確類比設(shè)備的可用性；針對影響產(chǎn)品性能穩(wěn)定的主要參數(shù)，采集類比產(chǎn)品貯存后的性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)；在長期貯存過程中產(chǎn)品性能通常會呈現(xiàn)穩(wěn)步衰退的趨勢，對性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)進(jìn)行線性擬合，最終獲得性能參數(shù)長期貯存后的預(yù)估結(jié)果；在已有類比分析的基礎(chǔ)上，利用類比產(chǎn)品的長期貯存性能預(yù)估結(jié)果對被試品長期貯存后的產(chǎn)品性能進(jìn)行評定［6～8］。

圖1 貯存壽命評定總體思路

3 貯存壽命定量評定方法研究

3.1 相似度分析方法

相似度分析的對象通常都是系統(tǒng)級被試品的組成設(shè)備，因而需要分解被試品，分析影響被試品性能的主要組成設(shè)備。甄選與各組成設(shè)備具有一定相似度的產(chǎn)品，進(jìn)行相似度分析，篩選出相似度最高的類比產(chǎn)品。相似度分析最直觀最簡單的方法是比例分析法，即相同或高相似部件占全部部件的比例?；舅悸啡鐖D2所示。

圖2 產(chǎn)品相似度分析圖示

3.2 貯存期內(nèi)性能參數(shù)預(yù)估方法

絕大多數(shù)情況下，相似產(chǎn)品的貯存數(shù)據(jù)僅為短期貯存數(shù)據(jù)，要獲得長期貯存壽命的評估結(jié)果，需對短期貯存數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，最簡單直接的擬合方法即為線性擬合。

線性回歸方程是表述兩個變量之間相互關(guān)系的最直觀的模型。 {x1，x2，…，xi}∈x 為自變量，{y1，y2，…，yi}∈y為因變量，i=1，2…，N ，N 為測量樣本量，以時間為自變量的線性回歸方程見式（1）。

其中，p、q為回歸系數(shù)，可利用最小二乘法對參數(shù)p、q進(jìn)行擬合，擬合結(jié)果見式（2）。

利用式（2）計算得到回歸系數(shù)擬合結(jié)果后，即可獲得貯存期為x0時的性能參數(shù)預(yù)估結(jié)果0=?x0+?。

3.3 置信度評估方法

利用線性擬合方法可以獲得任意貯存期限性能特征參數(shù)的評估結(jié)果，但評估結(jié)果缺乏置信度的制約，為提高評估結(jié)果的客觀性，需對預(yù)估結(jié)果進(jìn)行置信區(qū)間評估［9～11］。

若貯存壽命期為x0時某性能參數(shù)為Y0，則存在以下關(guān)系：

若性能參數(shù)測量結(jié)果呈現(xiàn)越來越大的趨勢，可進(jìn)行單側(cè)置信上限評估，即置信度為（1-α）的置信上限評估結(jié)果為

若性能參數(shù)測量結(jié)果呈現(xiàn)越來越小的趨勢，可進(jìn)行單側(cè)置信下限評估，即置信度為（1-α）的置信下限評估結(jié)果為

3.4 類比綜合評估法

利用式（5）或式（6）計算類比產(chǎn)品在一定置信度下的評估結(jié)果［12］，獲得能夠滿足各設(shè)備指標(biāo)要求的最大置信度組成矩陣α。結(jié)合相似度矩陣 p，被試品各組成設(shè)備的置信度見式（7）。

則被試品在βmin置信度下的評估結(jié)果可用來評估貯存壽命指標(biāo)。

4 實(shí)例分析

某型產(chǎn)品貯存期限指標(biāo)要求為10年，該產(chǎn)品有2個主要組成設(shè)備，現(xiàn)有這兩個設(shè)備的類比產(chǎn)品，相似度分別為95%和98%，兩個類比產(chǎn)品均已貯存5年，貯存期間的主要性能參數(shù)測量結(jié)果見表1。

表1 某型產(chǎn)品貯存期某性能參數(shù)測量結(jié)果

按照式（1）、式（2）對表1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后進(jìn)行擬合，獲得回歸方程：

根據(jù)獲得的回歸方程，該相似設(shè)備10年貯存期內(nèi)的主要參數(shù)的預(yù)估結(jié)果見表2。由表1可知，產(chǎn)品兩個性能參數(shù)都呈現(xiàn)越來越大的趨勢，因而利用置信上限評估方法，獲得置信上限評估結(jié)果。

由表2可知，10年貯存后在80%的置信度下參數(shù)1的性能預(yù)估結(jié)果約為2.9°/h，能夠滿足3°/h的指標(biāo)要求；10年貯存后在90%的置信度下參數(shù)2的性能預(yù)估結(jié)果約為0.0196°/s，能夠滿足0.02°/s的指標(biāo)要求。由于兩個設(shè)備的相似度分別為95%和98%，由式（7）可知：

表2 某型產(chǎn)品貯存期內(nèi)性能測量預(yù)估結(jié)果及置信度

則在76%的置信度下，被試品10年貯存期后的性能滿足指標(biāo)要求。

5 結(jié)語

利用短期貯存數(shù)據(jù)進(jìn)行貯存壽命的定量評估，既可給出產(chǎn)品性能長期貯存后的預(yù)估結(jié)果，又可以給出預(yù)估的置信度，評估結(jié)果更加客觀、科學(xué)。但是在利用相似產(chǎn)品短期貯存數(shù)據(jù)進(jìn)行被試品貯存壽命評估時需要一定的樣本量，通常情況下，短期貯存樣本量應(yīng)不少于貯存壽命的一半。