题目：基于危险回归模型的加速试验设计与评估技术研究

长寿命、高可靠性产品的不断涌现，给传统的可靠性试验技术带来了巨大挑战。在这一工程实际需求下发展起来的加速试验技术已成为可靠性试验领域最具吸引力的研究方向和工程应用热点。如何对加速试验进行合理的安排，并根据试验的结果获得具有工程价值的结论，尤其是能及时地对产品的寿命与可靠性指标进行评估是加速试验研究领域最为核心的研究内容之一。本学位论文不同于传统的加速试验优化设计与数据评估思路，从产品可修与否的角度，基于比例危险(Proportional Hazard-PH)模型、扩展危险回归(Extend Hazard Regression-EHR)模型以及用于可修产品的比例强度(Proportional Intensity-PI)模型-这三种具有代表性的危险回归(Hazard Regression-HR)模型，对加速试验的优化设计与数据统计评估作出了较为系统的探索性研究。其主要的研究结论如下：1. 本文在区分可修产品与不可修产品的前提下，从产品危险函数的定义出发，给出了危险回归模型的数学定义。针对于“一次使用”不可修产品，给出了具有代表性的两类危险回归模型的数学描述-PH模型和EHR模型，及其相关可靠性指标的描述。针对于“反复使用”可修产品，给出了描述可修产品可靠性随时间变化的随机点过程概念，在此基础上给出了具有代表性的一类危险回归模型-PI模型的数学描述和相关可靠性指标的表达。2. 本文基于PH模型，对工程中较为常见的定时截尾恒定应力加速寿命试验(Constant Stress Accelerated Life Testing-CSALT)和步进应力加速寿命试验（Step Stress Accelerated Life Testing-SSALT）数据统计分析方法进行了系统的研究。针对定时截尾多水平CSALT，推导了存在截尾数据时的极大似然函数，给出了参数估计的方法，并采用仿真方法进行了不同样本量情形下的数据分析和评估。其次，针对定时截尾多水平SSALT，首次根据PH模型本身的特点，提出了危险函数损伤因子(Hazard Function Damage Factor-HFDF)的概念，并将危险函数损伤因子与PH模型进行结合，给出了截尾数据情形下SSALT的极大似然函数，从而解决了如何基于PH模型来处理应力步进式变化对产品影响的问题。进一步，根据PH模型处理SSALT数据方法的特点，给出了用于步进应力作用下产生失效数据的抽样方法，进行了不同样本量情形下的参数估计和评价。3. 本文基于PH模型，首次从工程实际需要的角度，对试验数据统计精度和试验成本进行了综合考虑，分别针对多水平CSALT和SSALT，进行了试验方案优化设计的理论研究和仿真分析。根据本文所提出的优化目标和约束条件，建立了相应的带约束的优化模型，进一步，利用最优化算法中序列无约束极小化方法（SUMT-Sequerical Unconstrianed Minimization Technique）的思想，将其转化为无约束的最优化问题，给出了优化计算的数值算法。从试验总成本相同和试验总样本量相同两种不同的角度，进行了CSALT方案优化设计仿真及分析。并在试验总成本上限相同的情况下，针对步进应力步长间距、最低应力水平的不同，采用了仿真的方法对SSALT方案进行优化设计和分析。4. 本文基于EHR模型，给出了基于EHR模型的多水平CSALT数据的统计分析方法和试验方案优化设计框架，对工程中较为常见的定时截尾CSALT进行了系统的研究。首先，针对定时截尾多水平CSALT数据统计分析，推导了存在截尾数据时的极大似然函数，给出了参数估计的方法，并采用仿真方法生成的CSALT产品数据，进行了不同样本量情形下的数据分析和评估。其次，从保证产品估计量精度的角度出发，首次对基于EHR模型的CSALT优化设计进行了探索性研究，建立了相应的优化目标函数，并通过仿真的方法，给出了不同样本量情形下优化设计的方案。5. 本文从描述可修产品可靠性变化的随机点过程模型出发，以故障强度函数为基础，首次提出了一种基于PI模型的可修产品多水平CSALT和SSALT数据统计分析方法。针对“最小修复”情形的可修产品，将两种故障强度函数-威布尔过程（Weibull Process）和对数线性（Log-Linear）模型分别与PI模型结合，引入可修产品多水平CSALT中，推导了截尾情形下的极大似然函数，并进行了截尾时间不同情形的CSALT数据评估；进一步，首次将Weibull过程和Log-Linear模型分别与PI模型结合，引入到可修产品多水平SSALT中，并根据可修产品在两个不同应力水平下的平均故障次数相等的原则，提出了可修产品两种不同故障强度函数下SSALT的折合公式，推导了截尾情形下的极大似然函数，并进行了截尾时间不同情形的SSALT仿真数据评估。6. 本文针对典型民用电子产品-功率放大器开展了基于PH模型的ALT统计评估试验。首先阐述了产品的功能与组成、产品关键性能指标的选取。并从工程实际的角度出发，将可快速寻找产品工作应力极限的可靠性强化试验与评估产品寿命与可靠性指标的加速寿命试验相结合，寻找了产品的应力极限、给出了试验方案设计的前提和原则、性能检测方案、试验的注意事项等等。在对所获取的试验原始数据进行相关预处理之后，给出了前述统计评估方法对这一实际试验数据进行评估的过程，得到了功率放大器在温度应力影响下的可靠性与寿命情况。通过该工程实例，本文较为系统和全面的应用本文所提出基于PH模型的SSALT优化设计理论和统计评估方法，验证了该理论具有比较强的工程可操作性。综上所述，本论文对基于危险回归模型的加速试验设计与评估技术作出了较为系统的探索性研究，通过将仿真方法与工程实例相结合，验证了本论文具有较强的理论研究和工程应用意义。