Математическая среда связи характеристик надежности с критерием потенциальной эффективности электронных средств (Квалификационная работа бакалавра), страница 5

 Отмечалось, что метод комплексного критерия оценки потенциального качества ЭС основывается на математических моделях, синтезирующих эти критерии. При этом можно использовать следующие модели – мультипликативные или аддитивные. Глубоких доказательств о преимуществе той или иной модели пока не имеется. Практически считается, что они равноценны между собой. Однако следует заметить, что аддитивную модель целесообразно использовать тогда, когда ЭС характеризуется практически одинаковым качеством по всем параметрам. Если ЭС имеет существенное различие качества по всем параметрам, то целесообразно использовать мультипликативную модель, которая как отмечалось, имеет лучшее сглаживание по отношению к аддитивной модели.

  Линейная форма моделей комплексного критерия применима тогда, когда ЭС сводится к линейным системам. Однако устройства, разработанные на современной электронной элементной базе, характеризуются достаточно сильным взаимодействием между параметрами. Это приводит к целостной системе с существенно измененными свойствами, что необходимо учитывать при оценке ПЭ ЭС.

Степень тесноты связи между параметрами конструкции может быть, как слабой, так и сильной. Иногда связь между параметрами ЭС оказывается крайне тесной. Если такую связь не учитывать, то результаты решения данной проблемы могут оказаться не только не точными, а просто ошибочными.

Заметим, что если корреляция между каждыми двумя параметрами оказывается линейной, то для ее учета достаточно использовать коэффициенты парной корреляции. В практике может оказаться, что парные взаимосвязи в пространстве параметров будут не линейными. В такой ситуации целесообразно использовать корреляционные отношения.

  Следует подчеркнуть, что понятие некоррелированности случайных величин параметров не адекватно понятию независимости. Равенство нулю коэффициента корреляции – необходимое, но недостаточное условие независимости случайных величин параметров. Из независимости случайных величин вытекает их некоррелированность. Напротив же, из некоррелированности величины еще не следует их независимость. При этом условие независимости параметров между собой – более жесткое, чем условие некоррелированности.

  Кроме корреляционной связи между случайными величинами, в реальных условиях существуют и множественные корреляционные связи, когда величина одного параметра связана с множеством других параметров. Учет сложной взаимосвязи между параметрами в многомерном пространстве, осуществляется на основе специальных подходов множественной корреляции.

  Важным при оценке и управлении качеством является совокупность значений параметров, на основе которых математически описывается ЭС. Заметим, что целесообразно использовать все множество параметров, которыми характеризуется ЭС. Это обеспечивает большую информацию о разрабатываемой аппаратуре и приводит к более объективным результатам оценки ее ПЭ.

Однако в практике возможна ситуация, когда некоторые параметры ЭС могут оказаться малоинформативными. В процессе оценки потенциального качества ЭС, они могут вносить так называемые «математические шумы». В таких ситуациях целесообразно проводить выделение наиболее информативных параметров ЭС. Затем на основе сжатого пространства параметров решать задачу оценки качества ЭС.

  В целом подчеркнем, что для адекватного описания ЭС в многомерном пространстве параметров возможно использование моделей комплексного критерия в нелинейном виде. Однако выше отмечалось, что в первозданном виде математические модели комплексного критерия имеют ряд существенных недостатков. Практическое использование их в таком виде было бы крайне некорректным. Устранение отмеченных недостатков таких моделей возможно в процессе формирования их математической структуры. При этом необходимо учитывать основные особенности, характерные для ЭС, основными из них являются следующие:

·  сложность пространственных структур – характеризуется множеством          простых и сложных элементов, большим числом конструктивных единиц и т.д.;

·  многофункциональность – характеризуется множеством значений параметров, большим числом выполняемых функций и т.д.;

·  системность – характеризуется жесткой коррелированностью параметров, неделимой структурой, как единое целое;

·  влияние дестабилизирующих факторов.

2 Математическая среда поддержки критерия ПЭ ЭС с количественными характеристиками

2.1 Метод ориентировочного расчёта критерия ПЭ ЭС

Известно, что ЭС характеризуется следующими особенностями: сложностью, большим количеством параметров, многофункциональностью. Это накладывает жесткие требования по обеспечению качества современных ЭС при их разработке.

При создании ЭС всё большее значение придаётся комплексной системе управления качеством. Однако чтобы управлять качеством ЭС, необходимо уметь его оценивать. Оценка качества должна приводится на каждом этапе разработки ЭС, что позволяет активно вмешиваться в процесс его управления.

Качество изделия – совокупность свойств, обуславливающих его пригодность удовлетворять определённые потребности в соответствии с его назначением. Комплексный критерий качества изделий – показатель качества, относящийся к множеству его параметров. Характерно, что свойства ЭС образуют иерархическую структуру. При этом комплексное свойство можно рассматривать на нулевом уровне иерархии. Составляющие его обобщенные свойства образуют первый уровень иерархии. Каждое из этих свойств может состоять из определённого числа менее общих свойств, лежащих на втором уровне и т.д. Значит, простые свойства устройства играют роль большой электронной системы.