系統(tǒng)可靠性計(jì)算參考模板

1、系統(tǒng)可靠性計(jì)算是軟件設(shè)計(jì)師考試的一個(gè)重點(diǎn)，近些年幾乎每次考試都會(huì)考到，但這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的難度不高，了解基本的運(yùn)算公式，即可輕松應(yīng)對(duì)。可靠性計(jì)算主要涉及三種系統(tǒng)，即串聯(lián)系統(tǒng)、并聯(lián)系統(tǒng)和冗余系統(tǒng)，其中串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性計(jì)算都非常簡單，只要了解其概念，公式很容易記住。冗余系統(tǒng)要復(fù)雜一些。在實(shí)際的考試當(dāng)中，考得最多的就是串并混合系統(tǒng)的可靠性計(jì)算。所以要求我們對(duì)串聯(lián)系統(tǒng)與并聯(lián)系統(tǒng)的特點(diǎn)有基本的了解，對(duì)其計(jì)算公式能理解、運(yùn)用。 系統(tǒng)可靠性是指從它可是運(yùn)行(t=0)到某時(shí)刻t這段時(shí)間內(nèi)能正常運(yùn)行的概率，用R（t)表示。所謂失效率，是指單位時(shí)間內(nèi)失效的原件數(shù)與元件總數(shù)的比例，用表示，當(dāng)為常數(shù)時(shí)，可靠性與失

2、效率的關(guān)系為 R(t)=(-t)計(jì)算機(jī)的RAS技術(shù)就是指用可靠性R、可用性A和可維護(hù)性S三個(gè)指標(biāo)衡量一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 下面將對(duì)這些計(jì)算的原理及公式進(jìn)行詳細(xì)的說明。1串聯(lián)系統(tǒng)假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)由n個(gè)子系統(tǒng)組成，當(dāng)且僅當(dāng)所有的子系統(tǒng)都能正常工作時(shí)，系統(tǒng)才能正常工作，這種系統(tǒng)稱為串聯(lián)系統(tǒng)，如圖1所示 設(shè)系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)的可靠性分別用表示， 則系統(tǒng)的可靠性。如果系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)的失效率分別用來表示，1 / 6 則系統(tǒng)的失效率。 系統(tǒng)越多可靠性越差，失效率越大。2并聯(lián)系統(tǒng)假如一個(gè)系統(tǒng)由n個(gè)子系統(tǒng)組成，只要有一個(gè)子系統(tǒng)能夠正常工作，系統(tǒng)就能正常工作，如圖2所示。 設(shè)系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)的可靠性分別用表示， 則系統(tǒng)的可靠

3、性。假如所有子系統(tǒng)的失效率均為l，則系統(tǒng)的失效率為m：在并聯(lián)系統(tǒng)中只有一個(gè)子系統(tǒng)是真正需要的，其余n-1個(gè)子系統(tǒng)都被稱為冗余子系統(tǒng)。該系統(tǒng)隨著冗余子系統(tǒng)數(shù)量的增加，其平均無故障時(shí)間也會(huì)增加。 串聯(lián)就是一個(gè)有問題就會(huì)癱瘓，并聯(lián)只要有一個(gè)能用就沒有問題。3串并混合系統(tǒng)串并混合系統(tǒng)實(shí)際上就是對(duì)串聯(lián)系統(tǒng)與并聯(lián)系統(tǒng)的綜合應(yīng)用。我們?cè)诖艘詫?shí)例說明串并混合系統(tǒng)的可靠性如何計(jì)算。例1：某大型軟件系統(tǒng)按功能可劃分為2段P1和P2。為提高系統(tǒng)可靠性，軟件應(yīng)用單位設(shè)計(jì)了如下圖給出的軟件冗余容錯(cuò)結(jié)構(gòu)，其中P1和P2均有一個(gè)與其完全相同的冗余備份。若P1的可靠度為0.9，P2的可靠度為0.9，則整個(gè)系統(tǒng)的可靠度是 。

4、供選擇的答案A. 0.6561 B. 0.81 C. 0.9801 D. 0.9試題分析當(dāng)系統(tǒng)采用串聯(lián)方式時(shí)，其可靠度R可由公式R=R1R2Rn求得。當(dāng)系統(tǒng)采用并聯(lián)方式時(shí)，其可靠度R可由公式R=1-（1-R1）*(1-R2)(1-Rn)求得。這個(gè)系統(tǒng)總的來說是串聯(lián),但分成兩個(gè)并聯(lián)部分。第一部分的可靠度為：R1=1-(1-0.9)*(1-0.9)=0.99；第二部分的可靠度也為：R2=0.99；所以整個(gè)系統(tǒng)的可靠度為：R=R1*R2=0.9801 ，C答案。試題答案C上面的例題是屬于常規(guī)形式的可靠性計(jì)算題，如果把這種試題再撥高一個(gè)層次，可以。例2：1臺(tái)服務(wù)器、3臺(tái)客戶機(jī)和2臺(tái)打印機(jī)構(gòu)成了一個(gè)局域

5、網(wǎng)（如圖4所示）。在該系統(tǒng)中，服務(wù)器根據(jù)某臺(tái)客戶機(jī)的請(qǐng)求，數(shù)據(jù)在一臺(tái)打印機(jī)上輸出。設(shè)服務(wù)器、各客戶機(jī)及各打印機(jī)的可靠度分別為a、b、c，則該系統(tǒng)的可靠度為 。 Aab3c3 Ba(1-b3)(1-c2)Ca(1-b)3(l-c)2 Da(1-(1-b)3)(1-(l-c)2)例題分析在試題給出的系統(tǒng)中，客戶機(jī)之間是并聯(lián)的（任何一臺(tái)客戶機(jī)出現(xiàn)故障，對(duì)其他客戶機(jī)沒有影響），同理，打印機(jī)之間是也并聯(lián)關(guān)系。然后，客戶機(jī)、服務(wù)器、打印機(jī)之間再組成一個(gè)串聯(lián)關(guān)系。因此，我們可以把該系統(tǒng)簡化為：D 4模冗余系統(tǒng)m模冗余系統(tǒng)由m個(gè)（m=2n+1為奇數(shù)）相同的子系統(tǒng)和一個(gè)表決器組成，經(jīng)過表決器表決后，m個(gè)子系統(tǒng)中占多數(shù)相同結(jié)果的輸出可作為系統(tǒng)的輸出，如圖5所示。 在m個(gè)子系統(tǒng)中，只有n+1個(gè)或n+1個(gè)以上的子系統(tǒng)能正常工作，系統(tǒng)就能正常工作并輸出正確結(jié)果。假設(shè)表決器是完全可靠的，每個(gè)子系統(tǒng)的可靠性為R0，則m模冗余系統(tǒng)的可靠性為：提高計(jì)算機(jī)的可靠性一般