0 引言

　　測試性是裝備的一種設(shè)計特性，測試性的好壞直接影響了裝備性能的高低以及在使用過程中發(fā)生故障時檢測時間的長短。改善測試性是改進電子裝備系統(tǒng)設(shè)計，提高性能，簡化維修保障工作和提高效費比的最有效途徑。在對裝備質(zhì)量進行考核時，測試性指標是很重要的方面。目前，對測試性的驗證評估缺乏科學(xué)有效的措施和方法，還沒有統(tǒng)一的系統(tǒng)標準。本文分析現(xiàn)有的測試性驗證評估方法，使用更加合理的超幾何分布法。該方法不僅需要的樣本量較少，而且準確率更高，縮短了時間，是一種更為有效的方法。根據(jù)這一理論方法指導(dǎo)，使用更人性化的LabWindows/CVI編程語言，進行界面設(shè)計和編程實現(xiàn)，將其應(yīng)用到工程實踐中去。

　　1 測試性驗證及指標

　　1.1 測試性驗證

　　測試性這一術(shù)語是1975年首先由F.Liour等人在《設(shè)備自動測試設(shè)計》一文提出的，隨后相繼用于診斷電路設(shè)計及研究等各個領(lǐng)域。測試性是指能及時準確地確定其狀態(tài)(可工作、不可工作或性能降低)并隔離其內(nèi)部故障的一種設(shè)計特性。對裝備戰(zhàn)備完好性、任務(wù)成功性、壽命周期及維修人力具有顯著的影響。在系統(tǒng)研制的不同階段應(yīng)分別實施測試性分析、設(shè)計和驗證，保證系統(tǒng)具有所要求的測試性。由于現(xiàn)有的裝備大部分未展開測試性設(shè)計及驗證，而且設(shè)計之前也沒有考慮測試性問題，所以測試性較差，發(fā)生故障時所需要的檢測時間太長，檢測準確率較低。因此，應(yīng)更加注意裝備在研制之前的測試性設(shè)計，將合適的測試性設(shè)計方案應(yīng)用于每個系統(tǒng)或設(shè)備的初步設(shè)計中，對選用的測試性設(shè)計方案進行定性分析和評價，保證能達到所要求的測試性水平。為確定裝備是否滿足規(guī)定的測試性要求，需要對測試性進行驗證。檢驗其測試性是否合乎要求，掌握裝備檢查發(fā)現(xiàn)異常的能力、檢測和隔離故障的能力以及用于預(yù)計測試性指標模型的有效性等。

　　1.2 測試性指標

　　對測試性進行驗證，要明確驗證的要求和內(nèi)容。測試性定量指標主要有故障檢測率(Fault Detection Rate，F(xiàn)DR)、故障隔離率(Fault Isolation Rate，F(xiàn)IR)和虛警率(False Alarm Rate，F(xiàn)AR)。

　　(1)故障檢測率(FDR)：一般定義是在規(guī)定的時間內(nèi)，通過給定測點能夠在規(guī)定工作時間T內(nèi)正確檢測到故障數(shù)ND與規(guī)定工作時間T內(nèi)發(fā)生故障總數(shù)NT之比，用百分數(shù)表示。數(shù)學(xué)公式為：

?

　　(2)故障隔離率(FIR)：在規(guī)定時間內(nèi)，通過電路所提供的測點能夠在規(guī)定條件下用規(guī)定方法使正確隔離刀小于等于L個可更換單元的故障數(shù)NL與同一時間內(nèi)檢測到的故障數(shù)ND之比，用百分數(shù)表示。數(shù)學(xué)公式為：

?

　　(3)虛警率(FAR)：規(guī)定工作時間內(nèi)，發(fā)生虛警數(shù)NFA與同一時間內(nèi)的故障檢測總數(shù)之比，當通過測點檢測到被測單元有故障，而實際上該單元沒有發(fā)生故障。數(shù)學(xué)公式為：

?

　　式中：NF為真實故障檢測數(shù)。由于虛警率的產(chǎn)生因素較多，包括電路本身、環(huán)境因素、人為因素等。所以在進行測試驗證時，通常采用故障檢測率和故障隔離率。

　　2 幾種驗證評估方法分析

　　FDR和FIR是電子裝備測試性最主要的兩個指標，目前國內(nèi)外普遍采用的指標驗證方法有兩種：二項分布法和正態(tài)分布法。還有一種超幾何分布法，所需抽樣樣本量小，費用低，更加科學(xué)合理。

　　2.1 二項分布法

　　國軍標中采用二項分布法對FDR和FIR進行驗證，其數(shù)學(xué)模型為：從樣本總體N中抽取n個試驗樣本，每次抽樣為O～1分布，即或是成功或是失敗，設(shè)成功的概率為q，那么失敗的概率為1-q。在n次抽樣中，成功i次的概率由二項分布來表達，即：

?

　　二項分布法的判別準則規(guī)定：n次抽樣中允許失敗的次數(shù)不超過r次，如果試驗中實際失敗的次數(shù)r’≤r，則判為合格，否則判為不合格。