CN117033886A - 维修耗时服从指数分布的电子件任务评估方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种维修耗时服从指数分布的电子件任务评估方法及系统，包括：步骤一、初始化，令电子件的备件消耗数量i＝0；步骤二、计算备件消耗数量对应的概率pi；其中，当备件消耗数量等于0时，pi与电子件寿命指数分布的参数和电子件任务时间相关，当备件消耗数量不等于0时，pi与电子件寿命指数分布的参数、电子件维修耗时指数分布的参数、伽玛函数及电子件任务时间相关；步骤三、更新i＝i+1，若i≤s，则执行步骤二，否则执行步骤四；s为电子件备件的总数量；步骤四、令成功率得到电子件执行任务的成功率Ps。本发明能更真实地反映出备件保障和维修保障共同对保障任务的综合影响。

Description

维修耗时服从指数分布的电子件任务评估方法及系统
技术领域
本发明属于电子件任务成功率评估领域，更具体地，涉及一种维修耗时服从指数分布的电子件任务评估方法及系统。
背景技术
电子件备件准备时，需要考虑备件数量能否满足电子件执行任务期间的需求，考虑任务时间和电子件寿命分布。一般来说，备件数量越多，越能以更高的概率支持装备成功完成任务。但是目前业内在以任务成功率评估备件保障效果时，一般都约定使用备件的维修耗时可忽略不计。
但是面临电子件备件维修耗时不可忽略的情况，若还按照忽略备件维修时间的方式计算任务成功率以确定提供的备件数量，必将造成备件数量的过多浪费，因为当有备件进行维修时，必然占用电子件的任务时间，使得电子件的实际任务时间小于预设值，势必会导致电子件任务时间内故障的频率降低，减少备件需求。
因此，需要提供一种考虑维修耗时的电子件任务成功率计算方法，以便评估不同备件数量下的任务成功率。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种维修耗时服从指数分布的电子件任务评估方法及系统，旨在解决采用现有忽略维修耗时方式评估任务成功率的方式会导致备件过多浪费的问题。
为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种维修耗时服从指数分布的电子件任务评估方法，包括以下步骤：
步骤一、初始化，令电子件的备件消耗数量i＝0；
步骤二、计算备件消耗数量对应的概率pi；其中，当备件消耗数量等于0时，pi与电子件寿命指数分布的参数和电子件任务时间相关，当备件消耗数量不等于0时，pi与电子件寿命指数分布的参数、电子件维修耗时指数分布的参数、伽玛函数及电子件任务时间相关；
步骤三、更新i＝i+1，若i≤s，则执行步骤二，否则执行步骤四；s为电子件备件的总数量；
步骤四、令成功率得到电子件执行任务的成功率Ps。
在一个可能的实现方式中，当i＝0时，式中，a表示寿命指数分布的均值参数，T表示任务时间。
在一个可能的实现方式中，当i＞0时，
式中，Γ()为伽玛函数，b表示维修耗时指数分布的均值参数，x表示i个备件的维修耗时变量，y表示电子件寿命变量。
第二方面，本发明提供了一种维修耗时服从指数分布的电子件任务评估系统，包括：
初始化模块，用于令电子件的备件消耗数量i＝0；
概率计算模块，用于计算备件消耗数量对应的概率pi；其中，当备件消耗数量等于0时，pi与电子件寿命指数分布的参数和电子件任务时间相关，当备件消耗数量不等于0时，pi与电子件寿命指数分布的参数、电子件维修耗时指数分布的参数、伽玛函数及电子件任务时间相关；更新i＝i+1，若i≤s，则继续计算对应的概率pi，否则指示成功率计算模块执行相关操作；s为电子件备件的总数量；
成功率计算模块，用于令成功率得到电子件执行任务的成功率Ps。
在一个可能的实现方式中，当i＝0时，概率计算模块计算的式中，a表示寿命指数分布的均值参数，T表示任务时间。
在一个可能的实现方式中，当i＞0时，概率计算模块计算的式中，Γ()为伽玛函数，b表示维修耗时指数分布的均值参数，x表示i个备件的维修耗时变量，y表示电子件寿命变量。
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：至少一个存储器，用于存储程序；至少一个处理器，用于执行存储器存储的程序，当存储器存储的程序被执行时，处理器用于执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所描述的方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，当计算机程序在处理器上运行时，使得处理器执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所描述的方法。
第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在处理器上运行时，使得处理器执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所描述的方法。
可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明提供一种维修耗时服从指数分布的电子件任务评估方法及系统，考虑维修耗时，由于维修耗时占用了任务期间的工作时间，设备的实际工作时间减少，故障发生的概率也会随之减少，相同备件数量情况下，考虑了维修耗时的任务成功率会高于忽略维修耗时的结果。当备件数量足够后，尤其是在任务末期，可能发生维修不能及时完成的情况，因此会出现任务成功率明显小于1的情况，这与忽略维修耗时情况中“随着备件数量的增大任务成功率可随之无限接近1”现象有着显著区别。因此，本发明的评估方法能更真实地反映出备件保障和维修保障共同对保障任务的综合影响。
附图说明
图1是本发明实施例提供的三种任务成功率结果对比图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明中术语“和/或”，是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本发明中符号“/”表示关联对象是或者的关系，例如A/B表示A或者B。
本发明中的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。
在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或者两个以上，例如，多个处理单元是指两个或者两个以上的处理单元等；多个元件是指两个或者两个以上的元件等。
接下来，对本申请实施例中提供的技术方案进行介绍。
需要说明的是，当装备出现故障后，通过维修使装备恢复工作，从而能继续执行任务。在本发明中，把排除故障后装备继续工作直至任务结束，视为保障任务成功。备件是一种重要的维修资源，是维修工作能得以开展的物资基础。
具体地，电子件寿命一般服从指数分布，如：印刷电路板插件、电子部件、电阻、电容、集成电路等。随机变量服从指数分布E(μ)，μ是变量均值，其概率密度函数
本发明中已知任务时间T，某电子件的寿命服从指数分布E(a)，备件数量s，该件故障后对其进行换件修理，维修耗时服从指数分布E(b)。
本发明提供了一种准确评估维修耗时和备件数量综合影响下的保障任务成功率方法，具体步骤如下：
(1)初始化，令备件消耗数量i＝0。
(2)计算备件消耗数量对应的概率pi。
当i＝0时，
当i＞0时，式中Γ()为伽玛函数，/>
(3)更新i＝i+1，若i≤s，则执行(2)，否则执行(4)；
(4)令成功率输出成功率Ps。
在一个具体的实施例中：已知某电子件寿命服从指数分布E(80)，任务时间为200h，配有3个备件，修复故障的时间服从指数分布E(5)，计算此时保障任务的成功率。
求解过程具体如下：(1)初始化，令备件消耗数量i＝0。
多次执行(2)、(3)，对应的概率pi。计算结果如表1。
表1
备件消耗数量i 概率pi
0 0.082
1 0.213
2 0.262
3 0.204
(4)令成功率输出成功率Ps。
以下图1、表2是上述算例备件0～7的任务成功率结果，分别计算了忽略维修耗时的理想情况、考虑维修耗时的评估结果及其仿真结果情况。图1、表2表明本发明评估结果和仿真结果极为吻合。从图1也可以看出，由于维修耗时占用了任务期间的工作时间，设备的实际工作时间减少，故障发生的概率也会随之减少，因此在下图曲线的前半部，相同备件数量情况下，考虑了维修耗时的任务成功率会高于忽略维修耗时的结果。当备件数量足够后，尤其是在任务末期，可能发生维修不能及时完成的情况，因此会出现任务成功率明显小于1的情况，这与忽略维修耗时情况中“随着备件数量的增大任务成功率可随之无限接近1”现象有着显著区别。本发明的评估方法能更真实地反映出备件保障和维修保障共同对保障任务的综合影响。
表2三种任务成功率结果
除了用于评估保障任务成功率外，由于本发明方法能准确量化维修耗时的影响，因此可用于设备维修工艺改进等工作，可在确定维修耗时指标方面给出具体的量化数值建议。
另外，本发明提供了一种维修耗时服从指数分布的电子件任务评估系统，包括：
初始化模块，用于令电子件的备件消耗数量i＝0；
概率计算模块，用于计算备件消耗数量对应的概率pi；其中，当备件消耗数量等于0时，pi与电子件寿命指数分布的参数和电子件任务时间相关，当备件消耗数量不等于0时，pi与电子件寿命指数分布的参数、电子件维修耗时指数分布的参数、伽玛函数及电子件任务时间相关；更新i＝i+1，若i≤s，则继续计算对应的概率pi，否则指示成功率计算模块执行相关操作；s为电子件备件的总数量；
成功率计算模块，用于令成功率得到电子件执行任务的成功率Ps。
应当理解的是，上述装置用于执行上述实施例中的方法，装置中相应的程序模块，其实现原理和技术效果与上述方法中的描述类似，该装置的工作过程可参考上述方法中的对应过程，此处不再赘述。
基于上述实施例中的方法，本申请实施例提供了一种电子设备。该设备可以包括：至少一个用于存储程序的存储器和至少一个用于执行存储器存储的程序的处理器。其中，当存储器存储的程序被执行时，处理器用于执行上述实施例中所描述的方法。
基于上述实施例中的方法，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，当计算机程序在处理器上运行时，使得处理器执行上述实施例中的方法。
基于上述实施例中的方法，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在处理器上运行时，使得处理器执行上述实施例中的方法。
可以理解的是，本申请的实施例中的处理器可以是中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件，硬件部件或者其任意组合。通用处理器可以是微处理器，也可以是任何常规的处理器。
本申请的实施例中的方法步骤可以通过硬件的方式来实现，也可以由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于随机存取存储器(random access memory，RAM)、闪存、只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable rom，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者通过所述计算机可读存储介质进行传输。所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种维修耗时服从指数分布的电子件任务评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、初始化，令电子件的备件消耗数量i＝0；
步骤二、计算备件消耗数量对应的概率pi；其中，当备件消耗数量等于0时，pi与电子件寿命指数分布的参数和电子件任务时间相关，当备件消耗数量不等于0时，pi与电子件寿命指数分布的参数、电子件维修耗时指数分布的参数、伽玛函数及电子件任务时间相关；
步骤三、更新i＝i+1，若i≤s，则执行步骤二，否则执行步骤四；s为电子件备件的总数量；
步骤四、令成功率得到电子件执行任务的成功率Ps。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当i＝0时，式中，a表示寿命指数分布的均值参数，T表示任务时间。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当i＞0时，
式中，Γ()为伽玛函数，b表示维修耗时指数分布的均值参数，x表示i个备件的维修耗时变量，y表示电子件寿命变量。
4.一种维修耗时服从指数分布的电子件任务评估系统，其特征在于，包括：
初始化模块，用于令电子件的备件消耗数量i＝0；
概率计算模块，用于计算备件消耗数量对应的概率pi；其中，当备件消耗数量等于0时，pi与电子件寿命指数分布的参数和电子件任务时间相关，当备件消耗数量不等于0时，pi与电子件寿命指数分布的参数、电子件维修耗时指数分布的参数、伽玛函数及电子件任务时间相关；更新i＝i+1，若i≤s，则继续计算对应的概率pi，否则指示成功率计算模块执行相关操作；s为电子件备件的总数量；
成功率计算模块，用于令成功率得到电子件执行任务的成功率Ps。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，当i＝0时，概率计算模块计算的式中，a表示寿命指数分布的均值参数，T表示任务时间。
6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于，当i＞0时，概率计算模块计算的式中，Γ()为伽玛函数，b表示维修耗时指数分布的均值参数，x表示i个备件的维修耗时变量，y表示电子件寿命变量。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个存储器，用于存储程序；
至少一个处理器，用于执行所述存储器存储的程序，当所述存储器存储的程序被执行时，所述处理器用于执行如权利要求1-3任一所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序在处理器上运行时，使得所述处理器执行如权利要求1-3任一所述的方法。
9.一种计算机程序产品，其特征在于，当所述计算机程序产品在处理器上运行时，使得所述处理器执行如权利要求1-3任一所述的方法。
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