摘 要：目前戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈研制用到的兩種測(cè)試性指標(biāo)的表現(xiàn)形式不同給使用帶來(lái)了一定的不便，為推動(dòng)測(cè)試性工作在戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈上的進(jìn)一步開(kāi)展和測(cè)試性設(shè)計(jì)技術(shù)的深入應(yīng)用，本文對(duì)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的兩種測(cè)試性指標(biāo)進(jìn)行了研究。針對(duì)兩種統(tǒng)計(jì)對(duì)象與計(jì)算方法都不相同的測(cè)試性指標(biāo)，通過(guò)理論計(jì)算及實(shí)例分析，確立了二者之間的定量轉(zhuǎn)換方法以及應(yīng)用范圍。

關(guān)鍵詞：戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈；測(cè)試性指標(biāo)；故障檢測(cè)率；虛警率；正檢率；誤檢率

中圖分類號(hào)：TJ760.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-5048（2013）05-0058-03

ComparingStudyofTwoKindsofTestabilityIndicesforTacticalMissile

LIUFajin1，LIUXianhong2，WANGKui1

（1.ChinaAirborneMissileAcademy，Luoyang471009，China；2.PLA’sMilitaryRepresentativeOffice inChinaAirborneMissileAcademy，Luoyang471009，China）

Abstract：Thedifferentexpressionformsoftwokindsoftestabilityindiceswhichusedfortactical missileatpresentmakesometroublesforapplication.Inordertopromotefurtherdevelopmentandwidely useoftestabilitymethodontacticalmissile，twokindsoftestabilityindicesfortacticalmissilearestudied inthispaper，whichstatisticalobjectandcalculationmethodaredifferent.Bytheoreticalarithmeticand actualexampleanalysis，theirquantitativeconversionmethodandapplicationrangeareestablished.

Keywords：tacticalmissile；testabilityindex；faultdetectionrate；falsealarmrate；correctdetectionrate；falsedetectionrate

0 引 言

測(cè)試性定義為產(chǎn)品能及時(shí)并準(zhǔn)確地確定其狀態(tài)（可工作、不可工作或性能下降），并隔離其內(nèi)部故障的一種設(shè)計(jì)特征[1]。從現(xiàn)有文獻(xiàn)上看，一些有關(guān)測(cè)試性的術(shù)語(yǔ)很難統(tǒng)一，由于使用對(duì)象及使用目的不同，測(cè)試性指標(biāo)的定義也不盡相同，許多定義為了某個(gè)特殊的度量作了剪裁，因而也就限制了它們的使用[2]。例如在某型戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的研制總要求中給出的測(cè)試性指標(biāo)為正檢率、誤檢率，而相關(guān)測(cè)試性標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)應(yīng)的測(cè)試性指標(biāo)為故障檢測(cè)率、故障隔離率、虛警率，許多文獻(xiàn)也是圍繞故障檢測(cè)率、故障隔離率等指標(biāo)的分配、預(yù)計(jì)、驗(yàn)證等方法開(kāi)展了大量的研究[3-5]。為了在滿足裝備研制要求的同時(shí)便于承制方的設(shè)計(jì)控制，有必要對(duì)這兩種指標(biāo)間的關(guān)系進(jìn)行深入研究。

1 測(cè)試性指標(biāo)定義及分析

1.1 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試性指標(biāo)

br>1.1.1 故障檢測(cè)率（FDR）

被測(cè)試產(chǎn)品在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的所有故障，在規(guī)定的條件下通過(guò)規(guī)定的方法能夠正確檢測(cè)出的百分?jǐn)?shù)，即

式中：ND為在規(guī)定條件下用規(guī)定方法正確檢測(cè)出的故障數(shù)；NT為在規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生的全部故障數(shù)。

這里的“被測(cè)試產(chǎn)品”可以是導(dǎo)彈、艙段、分組件等；“規(guī)定時(shí)間”是指用于統(tǒng)計(jì)發(fā)生故障總數(shù)和檢測(cè)出故障數(shù)的時(shí)間，此時(shí)間應(yīng)足夠長(zhǎng)；“規(guī)定條件”是指被測(cè)試項(xiàng)目的狀態(tài)（任務(wù)前、任務(wù)中或任務(wù)后）、維修級(jí)別、人員水平等；“規(guī)定方法”是指用機(jī)內(nèi)測(cè)試（BIT）、專用或通用的外部測(cè)試設(shè)備、自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（ATE）、人工檢查或幾種方法的綜合來(lái)完成故障檢測(cè)。

1.1.2 故障隔離率（FIR）

被測(cè)試產(chǎn)品規(guī)定期間內(nèi)已被檢出的所有故障，在規(guī)定條件下用規(guī)定方法能夠正確隔離到規(guī)定個(gè)數(shù)（L）可更換單元以內(nèi)的百分?jǐn)?shù)，即

式中：NL為在規(guī)定條件下用規(guī)定的方法正確隔離到小于L個(gè)可更換單元的故障數(shù)。

1.1.3 虛警率（FAR）

通過(guò)BIT或其他監(jiān)測(cè)電路指示被測(cè)項(xiàng)目有故障，而實(shí)際該項(xiàng)目無(wú)故障為虛警。在規(guī)定期間內(nèi)發(fā)生的虛警數(shù)與檢測(cè)出故障指示總次數(shù)之比即為虛警率，以百分?jǐn)?shù)表示，即

式中：NFA為虛警次數(shù)；NF為真實(shí)故障指示次數(shù)。1.2 某型戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈測(cè)試性指標(biāo)

某型戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈研制總要求規(guī)定的測(cè)試性指標(biāo)為：正檢率不小于95%，誤檢率不大于5%。戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈測(cè)試的正檢率與誤檢率在個(gè)別國(guó)外文獻(xiàn)中被提及[6]，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有測(cè)試性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中均沒(méi)有出現(xiàn)，下面結(jié)合案例對(duì)正檢率與誤檢率的含義進(jìn)行說(shuō)明。

正檢率（故障彈的正檢率）：被正確檢測(cè)出的故障彈的數(shù)量與所有故障彈的數(shù)量之比，即

PD

式中：PD為正檢率；NBD為檢測(cè)出的故障彈數(shù)量；NB為故障彈數(shù)量。

誤檢率（合格彈的誤檢率）：被誤檢的合格彈的數(shù)量與所有合格彈的數(shù)量之比，即

式中：PR為誤檢率；NGR為誤檢彈數(shù)量；NG為合格彈數(shù)量。

一般使用故障彈的正檢率和合格彈的誤檢率作為全彈測(cè)試的質(zhì)量因數(shù)。通常全彈測(cè)試能檢出95%以上的故障彈，合格彈的誤檢率不足5%。假定對(duì)一批300枚導(dǎo)彈進(jìn)行全彈測(cè)試，其中故障彈為

上述例子說(shuō)明故障彈的正檢率和合格彈的誤檢率這兩個(gè)質(zhì)量因數(shù)的重要性。故障彈的正檢率影響著導(dǎo)彈的總體效能；合格彈的誤檢率將減少可使用的合格彈的數(shù)量或增加向作戰(zhàn)部隊(duì)提供一定數(shù)量導(dǎo)彈所需的費(fèi)用。

2 兩種測(cè)試性指標(biāo)的量化關(guān)系

兩種指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)對(duì)象不同，分別為導(dǎo)彈數(shù)量和故障數(shù)量，計(jì)算方法也有區(qū)別。但由于戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的可靠性較高，故障率較低，多數(shù)的故障彈可認(rèn)為只有一個(gè)故障，下面通過(guò)一定的假設(shè)推理，并結(jié)合導(dǎo)彈的可靠性水平，分析兩種指標(biāo)之間的定量轉(zhuǎn)換關(guān)系。

2.1 正檢率與故障檢測(cè)率的關(guān)系

（1）在全彈故障率較低的情況下，可以認(rèn)為每枚故障彈只有一個(gè)故障，由定義可見(jiàn)正檢率與故障檢測(cè)率相等；

（2）如果1枚故障彈可能有多個(gè)故障，可通過(guò)下面的例子進(jìn)行分析。

假設(shè)有100個(gè)故障分布于90枚故障彈中，其中80枚每枚僅有一個(gè)故障，另10枚每枚有兩個(gè)故障，設(shè)計(jì)達(dá)到的故障檢測(cè)率為95%，下面計(jì)算達(dá)到的正檢率。

可見(jiàn)在考慮故障彈可能有多個(gè)故障的情況下，正檢率略高于故障檢測(cè)率。

綜合考慮（1），（2）兩種情況，在檢測(cè)能力相同時(shí)，正檢率等于或稍大于故障檢測(cè)率，即同數(shù)值的故障檢測(cè)率能夠滿足正檢率的要求。

2.2 誤檢率與虛警率的關(guān)系

誤檢率與虛警率的關(guān)系較為復(fù)雜，與被檢測(cè)導(dǎo)彈的可靠度有關(guān)，可以通過(guò)下面的例子分析說(shuō)明（假設(shè)每枚導(dǎo)彈只有一個(gè)故障）。

對(duì)一批共100枚導(dǎo)彈（正檢率95%、誤檢率5%），計(jì)算需要設(shè)計(jì)保證的虛警率。

（1）假設(shè)一批導(dǎo)彈在某次測(cè)試時(shí)可靠度為0.9，即有10%的故障彈，測(cè)試效果見(jiàn)表3。

（2）如果可靠度改為為0.8，即有20%的故障彈，測(cè)試效果見(jiàn)表4。

（3）若可靠度為0.9不變，而故障彈的正檢率降為90%，測(cè)試效果見(jiàn)表5。

可見(jiàn)，在故障彈的正檢率或故障檢測(cè)率相同的情況下，虛警率隨可靠度降低而降低；正檢率越低，相同誤檢率對(duì)應(yīng)的虛警率越高。

3 兩種指標(biāo)的對(duì)比分析

正檢率、誤檢率與故障檢測(cè)率、故障隔離率、虛警率屬于兩種不同的測(cè)試性指標(biāo)。由于正檢率、誤檢率直接影響導(dǎo)彈的戰(zhàn)備完好性和壽命周期費(fèi)用，為裝備論證部門關(guān)注的指標(biāo)，因此在戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈指標(biāo)論證時(shí)，裝備論證部門更傾向于將作戰(zhàn)及使用保障要求轉(zhuǎn)化為更為直觀的正檢率、誤檢率指標(biāo)要求。但由于正檢率、誤檢率的定義強(qiáng)調(diào)導(dǎo)彈數(shù)量，且不屬于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)，因此不易向下級(jí)產(chǎn)品分配以及開(kāi)展測(cè)試性指標(biāo)預(yù)計(jì)、驗(yàn)證等工作。通過(guò)上面的論證可見(jiàn)，兩種指標(biāo)之間有明顯的數(shù)值對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此建議裝備論證部門在論證得到正檢率、誤檢率指標(biāo)后，合理地轉(zhuǎn)換為故障檢測(cè)率、虛警率指標(biāo)，并落實(shí)到研制總要求等文件中。

對(duì)應(yīng)于正檢率指標(biāo)，可以規(guī)定相同的故障檢測(cè)率；對(duì)應(yīng)于誤檢率指標(biāo)，可以規(guī)定相同或略高的虛警率。對(duì)于轉(zhuǎn)換后的測(cè)試性指標(biāo)（故障檢測(cè)率、虛警率），在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以進(jìn)行測(cè)試性預(yù)計(jì)（HB7503—1997《測(cè)試性預(yù)計(jì)程序》），定型時(shí)可以進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證（GJB2072—1994《維修性試驗(yàn)與評(píng)定》）。由于規(guī)定的故障檢測(cè)率、虛警率與正檢率、誤檢率存在明確的轉(zhuǎn)換關(guān)系，也就間接驗(yàn)證了正檢率、誤檢率的要求。

4 結(jié) 論

戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈目前用到的兩種測(cè)試性指標(biāo)的表現(xiàn)形式雖然不同，但其本質(zhì)是相通的，存在一定的數(shù)值對(duì)應(yīng)關(guān)系。使用文中方法進(jìn)行兩種指標(biāo)的相互轉(zhuǎn)換，可以解決裝備論證部門提出的測(cè)試性指標(biāo)無(wú)法在設(shè)計(jì)中有效貫徹執(zhí)行的矛盾，對(duì)推進(jìn)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈測(cè)試性工作有積極的意義。

[1]朱美嫻.武器系統(tǒng)的測(cè)試性[J].現(xiàn)代防御技術(shù)，1995

（3）：46-50.

[2]曾天翔.電子設(shè)備測(cè)試性及診斷技術(shù)[M].北京：航空工業(yè)出版社，1996：38-39.

[3]陳萬(wàn)創(chuàng).新一代地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)測(cè)試性要求與指標(biāo)分配[J].測(cè)控技術(shù)，1997（6）：4-7.

[4]楊智勇，牛雙誠(chéng)，姜海勛.基于多信號(hào)模型的測(cè)試性預(yù)計(jì)方法研究[J].微計(jì)算機(jī)信息，2009（16）：268-269.

[5]王海波，王旭，侯同剛.空空導(dǎo)彈測(cè)試性驗(yàn)證應(yīng)用研究[J].航空兵器，2005（3）：40-46.

[6]小埃米爾，艾希布拉特J.戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈試驗(yàn)與鑒定[M].蔡道濟(jì)，趙景曾，譯.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1992：350-354.