MTBF与MTTR

zhan_paolo

以下为正文：

   MTBF，即平均无故障时间，英文全称是“MeanTimeBetween Failure”。是衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标。单位为“小时”。它反映了产品的时间质量，是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力。具体来说，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。它仅适用于可维修产品。同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF。
   通常，我们在产品的手册或包装上能够看到这个MTBF值，如8000小时，2万小时，那么，MTBF的数值是怎样算出来的呢，假设一台电脑的MTBF为3万小时，是不是把这台电脑连续运行3万小时检测出来的呢？答案是否定的，如果是那样的话，我们有那么多产品要用几十年都检测不完的。其实，关于MTBF值的计算方法，目前最通用的权威性标准是MIL-HDBK-217、GJB/Z299B和Bellcore，分别用于军工产品和民用产品。其中，MIL-HDBK-217是由美国国防部可靠性分析中心及Rome实验室提出并成为行业标准，专门用于军工产品MTBF值计算，GJB/Z 299B是我国军用标准；而Bellcore是由AT&T Bell 实验室提出并成为商用电子产品MTBF值计算的行业标准。
   MTBF计算中主要考虑的是产品中每个器件的失效率。但由于器件在不同的环境、不同的使用条件下其失效率会有很大的区别，例如，同一产品在不同的环境下，如在实验室和海洋平台上，其可靠性值肯定是不同的；又如一个额定电压为16V的电容在实际电压为25V和5V下的失效率肯定是不同的。所以，在计算可靠性指标时，必须考虑上述多种因素。
   系统可靠度的相关概念：对于一个可修复的系统来说，其总是在运行和故障两种状态交替出现的，只不过运行时间要远远大于出现故障的时间。
   
   平均故障间隔时间（MTBF）：是指两个相邻故障间的时间的平均值；
   
   平均故障修复时间（MTTR英文全称是MeanTime To Restoration）：是指系统故障修复时间的平均值；
根据随机过程和概率论理论可以得出可修复系统的可靠度计算公式为：         
  
   R=MTBF/ （MTBF+MTTR）（注：有的称为可用度）
   
   根据系统的运行情况和日常维护工作中的故障统计，以及故障修复时间的统计，可以计算出系统中某一链路、局站、环路，甚至某一系统的可靠度。在系统投入运行后，出现故障就进行处理，修复后系统又投入运行。系统在运行和故障两种状态下转换，故障间隔时间是随机的，其样值分别为T11、T12……，故障修复时间也是随机的，其样值分别为T21、T22……。当统计的时间足够长，或周期数足够大时，可得到MTBF和MTTR的估值。
   由可靠度计算公式可以看出，在某一特定的统计时间内，可靠度R实际上是运行时间所占的百分比，所以有时称R为运行率。也就是说：系统的可靠性代表系统的运行率。如果一个系统被称为可靠，就是在绝大部分时间内能正常运行。同时，如果要增大系统的可靠度，就应该增加平均故障的间隔时间（MTBF），或者减小平均故障修复时间MTTR，即当MTBF→∞或MTTR→0时，可靠度就接近于1。

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