发明名称 一种面向多任务要求的测试性指标确定方法
摘要 本发明公开了一种面向多任务要求的测试性指标确定方法,目的是提供一种面向多任务要求的测试性指标确定方法,使得确定的产品多任务测试性指标的误差在允许范围内。技术方案是:先收集相关数据信息,然后确定产品综合性能指标要求,接着确定产品各个阶段任务产品性能要求与测试性指标的关联关系,并确定相应的故障检测率r<sub>FDi</sub>和故障隔离率r<sub>FIi</sub>等测试性指标,最后确定多任务要求的产品测试性指标。采用本发明能在确保满足产品综合性能指标要求下,不断地循环、修正,得到最小测试性指标误差比例的多任务要求的产品测试性指标要求值,满足系统的综合性能指标的要求。<pb pnum="1" />
申请公布号 CN106342305B 申请公布日期 2013.01.16
申请号 CN201110011630.5 申请日期 2011.06.24
申请人 中国人民解放军国防科学技术大学 发明人 刘冠军;邱静;苏永定;杨鹏;吕克洪;陈希祥;李天梅;徐玉国;张勇;杨述明;谭晓栋;邓冠前;王超;王刚;赵承旭
分类号 G06F17/00(2006.01)I 主分类号 G06F17/00(2006.01)I
代理机构 国防科技大学专利服务中心 43202 代理人 郭敏
主权项 一种面向多任务要求的测试性指标确定方法,其特征在于包括以下步骤:第1步,收集相关数据信息,包括以下步骤:1.1从产品设计任务书或合同中收集产品阶段任务性能要求值,输入产品阶段任务性能要求值<img file="FWW0000000067520000011.GIF" wi="76" he="62" />每个任务的性能要求值用P<sub>i</sub>表示,i=1,2,…,N,表示阶段任务序号,N为产品的阶段任务总数,<img file="FWW0000000067520000012.GIF" wi="50" he="61" />为已知的阶段任务性能要求值;1.2从产品任务要求分析和可靠性分析结果中收集产品各个阶段任务信息,包括任务严酷度B<sub>i</sub>、故障率λ<sub>i</sub>、任务环境等级E<sub>i</sub>和持续时间D<sub>i</sub>,i=1,2,…,N,表示阶段任务序号;第2步,确定产品综合性能指标要求:2.1采用综合加权计算法计算每个阶段任务的重要度α<sub>i</sub>,计算式为:<maths id="cmaths0001" num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>&alpha;</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>4</mn></mfrac><mrow><mo>(</mo><mfrac><msub><mi>B</mi><mi>i</mi></msub><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></munderover><msub><mi>B</mi><mi>j</mi></msub></mrow></mfrac><mo>+</mo><mfrac><msub><mi>&lambda;</mi><mi>i</mi></msub><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></munderover><msub><mi>&lambda;</mi><mi>j</mi></msub></mrow></mfrac><mfrac><msub><mi>E</mi><mi>i</mi></msub><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></munderover><msub><mi>E</mi><mi>j</mi></msub></mrow></mfrac><mo>+</mo><mfrac><msub><mi>D</mi><mi>i</mi></msub><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></munderover><msub><mi>D</mi><mi>j</mi></msub></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FWW0000000067520000013.GIF" wi="1321" he="215" /></maths>2.2构建产品综合性能指标P<sub>M</sub>:<maths id="cmaths0002" num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>P</mi><mi>M</mi></msub><mo>=</mo><msubsup><mi>P</mi><mn>1</mn><msub><mi>&alpha;</mi><mn>1</mn></msub></msubsup><mo>&CenterDot;</mo><msubsup><mi>P</mi><mn>1</mn><msub><mi>&alpha;</mi><mn>1</mn></msub></msubsup><mn>.....</mn><msubsup><mi>P</mi><mi>N</mi><msub><mi>&alpha;</mi><mi>N</mi></msub></msubsup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FWW0000000067520000014.GIF" wi="1244" he="60" /></maths>根据已知的阶段任务性能要求值<img file="FWW0000000067520000015.GIF" wi="49" he="62" />和任务重要度α<sub>i</sub>,代入式(2)得到产品的综合性能要求值<img file="FWW0000000067520000016.GIF" wi="85" he="62" /><maths id="cmaths0003" num="0003"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>P</mi><mi>M</mi><mo>*</mo></msubsup><mo>=</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msubsup><mi>P</mi><mn>1</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>)</mo></mrow><msub><mi>&alpha;</mi><mn>1</mn></msub></msup><mo>&CenterDot;</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msubsup><mi>P</mi><mn>2</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>)</mo></mrow><msub><mi>&alpha;</mi><mn>2</mn></msub></msup><mn>.....</mn><msup><mrow><mo>(</mo><msubsup><mi>P</mi><mi>N</mi><mo>*</mo></msubsup><mo>)</mo></mrow><msub><mi>&alpha;</mi><mi>N</mi></msub></msup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FWW0000000067520000017.GIF" wi="1258" he="64" /></maths>第3步,确定各个阶段任务产品性能要求值与测试性指标的关联关系,并确定相应的故障检测率r<sub>FDi</sub>和故障隔离率r<sub>FIi</sub>,步骤如下:3.1建立包含测试性指标的阶段任务广义随机Petri网模型;<math><![CDATA[<mrow><msub><mi>&beta;</mi><mi>x</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>r</mi><mrow><msubsup><mi>xg</mi><mi>x</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></msub><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></munderover><msub><mi>r</mi><mrow><mi>x</mi><mi>i</mi></mrow></msub></mrow></mfrac><mo>&times;</mo><mn>100</mn><mi>%</mi><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>4</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FWW0000000067520000031.GIF" wi="1220" he="190" /></maths>4.4采用多任务的重要度的方差作为测试性指标允许的误差比例<img file="FWW0000000067520000032.GIF" wi="75" he="62" />即<maths id="cmaths0005" num="0005"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>&beta;</mi><mi>x</mi><mo>*</mo></msubsup><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mi>N</mi></mfrac><munderover><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></munderover><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&alpha;</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mfrac><mn>1</mn><mi>N</mi></mfrac><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>5</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FWW0000000067520000033.GIF" wi="1191" he="126" /></maths>当<img file="FWW0000000067520000034.GIF" wi="154" he="62" />时,表示测试性指标r<sub>x</sub>的误差在允许范围内,测试性指标r<sub>x</sub>值是相对一致的,不用进行修正,转到第4.8步,否则,转到第4.5步;4.5降低最大测试性指标<img file="FWW0000000067520000035.GIF" wi="123" he="56" />的值,修正后的指标<img file="FWW0000000067520000036.GIF" wi="122" he="76" />为:<maths id="cmaths0006" num="0006"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>r</mi><mrow><msubsup><mi>xg</mi><mi>x</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>&prime;</mo></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>r</mi><mrow><msubsup><mi>xg</mi><mi>x</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mi>&Delta;</mi><mi>x</mi></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>6</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FWW0000000067520000037.GIF" wi="1027" he="76" /></maths>Δ<sub>x</sub>为测试性指标r<sub>x</sub>的修正步长,取值范围为Δ<sub>x</sub>∈[0.1,0.5];4.6增加最小测试性指标<img file="FWW0000000067520000038.GIF" wi="109" he="56" />的值,修正后的指标<img file="FWW0000000067520000039.GIF" wi="109" he="75" />为:<maths id="cmaths0007" num="0007"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>r</mi><mrow><msubsup><mi>xg</mi><mi>x</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>&prime;</mo></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>r</mi><mrow><msubsup><mi>xg</mi><mi>x</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>&Delta;</mi><mi>x</mi></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>7</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FWW00000000675200000310.GIF" wi="968" he="77" /></maths>4.7通过步骤3.3确定阶段任务测试性指标要求值,重新获取第<img file="FWW00000000675200000311.GIF" wi="116" he="62" />和<img file="FWW00000000675200000312.GIF" wi="143" he="62" />个阶段任务的性能指标<img file="FWW00000000675200000313.GIF" wi="104" he="68" />和<img file="FWW00000000675200000314.GIF" wi="147" he="68" />然后将<img file="FWW00000000675200000315.GIF" wi="106" he="68" />和<img file="FWW00000000675200000316.GIF" wi="120" he="68" />代入公式(8)重新计算产品综合性能指标P<sub>M</sub>:<maths id="cmaths0008" num="0008"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>P</mi><mi>M</mi></msub><mo>=</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>P</mi><mrow><msubsup><mi>g</mi><mi>x</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><msub><mi>&alpha;</mi><mrow><msubsup><mi>g</mi><mi>x</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></msub></msup><mo>&CenterDot;</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>P</mi><mrow><msubsup><mi>g</mi><mi>x</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><msub><mi>&alpha;</mi><mrow><msubsup><mi>g</mi><mi>x</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></msub></msup><mn>.....</mn><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>P</mi><mrow><msubsup><mi>g</mi><mi>x</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><msub><mi>&alpha;</mi><mrow><msubsup><mi>g</mi><mi>x</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></msub></msup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>8</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FWW00000000675200000317.GIF" wi="1410" he="87" /></maths>4.7.1如果<img file="FWW00000000675200000318.GIF" wi="284" he="76" />且<img file="FWW00000000675200000319.GIF" wi="192" he="62" />则<img file="FWW00000000675200000320.GIF" wi="312" he="76" />转到4.8;4.7.2如果<img file="FWW00000000675200000321.GIF" wi="285" he="75" />且<img file="FWW00000000675200000322.GIF" wi="191" he="62" />则<img file="FWW00000000675200000323.GIF" wi="325" he="77" />转到4.2;4.7.3如果<img file="FWW00000000675200000324.GIF" wi="283" he="77" />且<img file="FWW00000000675200000325.GIF" wi="192" he="63" />转到步骤4.6;4.7.4如果<img file="FWW00000000675200000326.GIF" wi="282" he="77" />且<img file="FWW00000000675200000327.GIF" wi="192" he="63" />则<img file="FWW00000000675200000328.GIF" wi="662" he="78" />转到步骤4.2;4.8如果待修正指标集合存在未修正的指标,转到4.2;4.9结束。pb pnum="3" />
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