《工程設(shè)計(jì)中可靠性驗(yàn)證、試驗(yàn)與分析》共分10章，包括當(dāng)代視角的可靠性概念及可靠性設(shè)計(jì)，可靠性評(píng)估定義、次序統(tǒng)計(jì)入門，可靠性評(píng)價(jià)中的統(tǒng)計(jì)分布研究，參數(shù)估計(jì)技術(shù)概覽，分布擬合檢驗(yàn)，樣例規(guī)模測(cè)定實(shí)驗(yàn)，加速壽命試驗(yàn)，設(shè)計(jì)驗(yàn)證的工程方法，似然估計(jì)（提高篇），對(duì)比設(shè)計(jì)。每章都有附錄圖表參考資料。
本書的寫作風(fēng)格延續(xù)了韋恩（Wayne）州立大學(xué)的一貫傳統(tǒng)。韋恩州立大學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)教授BEpstein（1948～1960年）在指數(shù)分布和極值分布?jí)勖Ｐ脱芯糠矫孀隽舜罅康南闰?qū)工作。隨后，Kapur和Lamberson（1977年）出版了一部知名度非常高的工程可靠性著作，盡管在這部著作中使用了已過時(shí)的線性估計(jì)方法，但該著作所描述的主要方法時(shí)至今日仍在業(yè)內(nèi)被廣泛應(yīng)用。為延續(xù)這一傳統(tǒng)，本書堅(jiān)持從工業(yè)設(shè)計(jì)驗(yàn)證技術(shù)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中準(zhǔn)確地獲取內(nèi)在的理論和實(shí)踐方法。
本書寫作的動(dòng)力來自于作者在美國汽車名城底特律長期的工作和生活經(jīng)歷，這一經(jīng)歷使得作者通過與汽車制造商和一級(jí)供應(yīng)商之間的交流掌握了大量的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。作者曾看到過工程設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)試驗(yàn)驗(yàn)證方案時(shí)由于缺乏必要的背景知識(shí)而對(duì)于如何確定試驗(yàn)項(xiàng)目茫然不知所措。本書正是基于此項(xiàng)需求，來為可靠性工程師提供一本應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)的參考書。
本書可作為在校學(xué)生進(jìn)行實(shí)際壽命數(shù)據(jù)分析的教材，也可作為專業(yè)的可靠性工程同行、相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的專家和顧問的參考書。本書的內(nèi)容包括使用Microsoft Excel或MinitabTM統(tǒng)計(jì)計(jì)算軟件分析的實(shí)例，同時(shí)，每章的后會(huì)有幾個(gè)簡單的練習(xí)題。選用Microsoft Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)分析是由于Microsoft Excel本身具有簡單、普及的特點(diǎn)。對(duì)于小工業(yè)數(shù)據(jù)分析的快速性和簡易性要求，MinitabTM也成了學(xué)校教學(xué)和世界500強(qiáng)公司的熱門選擇。本書并沒有要求讀者運(yùn)用這些軟件，將其列出只是為了展示高效的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的底層實(shí)現(xiàn)方法。與本書精神相一致的是，讀者會(huì)發(fā)現(xiàn)本書沒有列出查詢正態(tài)概率的參考表，這是為了鼓勵(lì)讀者運(yùn)用Excel或者其他類似軟件的內(nèi)置程序來查詢這些數(shù)值。本書還舉出了許多例子，這些例子能幫助讀者去了解如何定位這些數(shù)值。
本書中出現(xiàn)的一些特性和設(shè)計(jì)公式是獨(dú)特的，如：
1）在介紹章節(jié)中，給出了有關(guān)20世紀(jì)晚期和21世紀(jì)早期的現(xiàn)代可靠性思想概述，其中強(qiáng)調(diào)了對(duì)于故障的理解，著重指出了理解客戶使用配置文件的重要性，并且強(qiáng)調(diào)了在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中可靠性分配的重要性。盡管這一章節(jié)沒有全面概述可靠性管理技術(shù)，但是確信讀者會(huì)發(fā)現(xiàn)這部分內(nèi)容的重要性。同時(shí)該章節(jié)還描述了運(yùn)用可靠性規(guī)劃中質(zhì)量功能配置的方法，概述了FMEA/FMECA，并介紹了DVP&R及其與FMEA的關(guān)系。
2）本書利用MicrosoftR Excel電子表格和工具>解算器及目標(biāo)搜索的非線性搜索程序。實(shí)際的電子表格與后臺(tái)信息一起被復(fù)制，這些后臺(tái)信息描述了程序的運(yùn)行過程。本書描述了如何運(yùn)用Excel來解決Fisher矩陣和可靠性矩陣的似然比估計(jì)。對(duì)于可靠性矩陣，本書詳細(xì)介紹了如何運(yùn)用大似然估計(jì)法來分析漸進(jìn)性。
3）MinitabTM可以用來分析可靠性矩陣的蒙特卡洛（Monte Carlo）區(qū)間估計(jì)。這一方法并不新穎，但是讀者會(huì)發(fā)現(xiàn)很少有教材會(huì)給出這種情形下的蒙特卡洛實(shí)際運(yùn)用方法。本書描述了如何在MinitabTM中運(yùn)用簡單宏來運(yùn)行蒙特卡洛估計(jì)程序。
4）在第2章和第6章的附錄中，給出了秩估計(jì)的原理，描述了成功失敗試驗(yàn)中小樣本二項(xiàng)式置信界限的發(fā)展，還指出相關(guān)公式的不同，這些不同點(diǎn)從未被發(fā)表在其他文章中。同時(shí)，本書還證明了KaplanMeier和Johnson公式的等價(jià)性，其中KaplanMeier是包含改進(jìn)型KaplanMeier的乘積極限估計(jì)方法，Johnson公式是用來估計(jì)多樣的截尾數(shù)據(jù)秩的方法。這一內(nèi)容也從未出現(xiàn)在其他文獻(xiàn)中。
5）謹(jǐn)遵Abernethy的建議，運(yùn)用逆秩回歸法來評(píng)估某一概率圖分布的參數(shù)。這一方法并不常見，然而，我們發(fā)現(xiàn)MinitabTM（版本13）采用了此種秩回歸方法。
6）本書全面并簡潔地討論了一種擬合優(yōu)度方法，此方法運(yùn)用R2統(tǒng)計(jì)回歸來評(píng)估擬合度，介紹了如何從概率圖的檢驗(yàn)中辨別混合和競爭失效模式。針對(duì)可靠性模型的浴盆現(xiàn)象，本書還介紹了Tarum提出的混合分布形式的運(yùn)用方法。
7）第6章給出了改進(jìn)型零故障試驗(yàn)的公式，這通常呈現(xiàn)在更多理論背景的條件下。本章還討論了截尾試驗(yàn)方法，并詳細(xì)描述了貝葉斯調(diào)整法，這一方法允許樣本量減少1個(gè)。
8）本書討論了壽命應(yīng)力關(guān)系模型的加速壽命技術(shù)的運(yùn)用，還討論了快速識(shí)別設(shè)計(jì)缺陷的HALT/HASS的運(yùn)用方法。對(duì)于加速壽命技術(shù)，我們討論了如何運(yùn)用MinitabTM的內(nèi)置加速壽命測(cè)試程序來建立阿倫尼斯模型，并應(yīng)用極大似然方法來評(píng)估阿倫尼斯模型的參數(shù)。
9）本書試圖通過計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)為設(shè)計(jì)驗(yàn)證提供平衡，從而研究了有關(guān)有限元模型、概率設(shè)計(jì)等方法的應(yīng)用。因此，讀者可以了解到，未來的試驗(yàn)只會(huì)用于設(shè)計(jì)缺陷的確認(rèn)而非檢修。
10）第10章描述了用于檢測(cè)壽命數(shù)據(jù)差異和評(píng)估加速系數(shù)的分位數(shù)圖的應(yīng)用方法。
本書對(duì)有關(guān)理論內(nèi)容做出了修改，例如：在第3章中介紹了分布建模的基礎(chǔ)，其中包括正態(tài)分位數(shù)改進(jìn)型評(píng)估的Z變化的應(yīng)用方法，這是為了給可靠性專業(yè)人員和學(xué)生提供相關(guān)背景知識(shí)及參考資料。第3章的附錄中提供了許多更先進(jìn)的資料，而有關(guān)似然估計(jì)的參考資料在第9章中給出。所有人都能從這本書中獲得一些有用的內(nèi)容，對(duì)于經(jīng)驗(yàn)較少的讀者，也能隨著他們的進(jìn)步從本書中獲得更多的知識(shí)。
后，要感謝所有對(duì)本書進(jìn)行評(píng)閱的人，無論是正式的、非正式的還是匿名的。我向以下人員致敬：哈利戴維森公司的Dave Deepak、百特醫(yī)療用品有限公司的Yavuz Goktas博士、福特汽車公司的Ron Salzman、Rel科技公司的James McLinn，西密歇根大學(xué)的Leonard Lamberson、韋恩州立大學(xué)1999年秋季學(xué)期可靠性工程班的學(xué)生。
