A confiabilidade é uma nova ciência: Estamos no caminho certo

Xiao-Yang Li ,  

Shi-Shun Chen ,  

Waichon Lio ,  

Rui Kang ,  

摘要

Por muito tempo, a confiabilidade foi vista como uma prática de engenharia apoiada em testes, estatísticas e normas, mas seu status como uma disciplina científica ainda não foi estabelecido. Sob a perspectiva filosófica da verdade científica, a característica de uma ciência reside em possuir uma estrutura dupla que unifica a verdade empírica e a verdade matemática sob um sistema axiomático. A verdade empírica é estabelecida por experimentos controlados e universalmente reproduzíveis, enquanto a verdade matemática é expressa por representações simbólicas isomórficas. Com base nesse critério, este artigo explora se a confiabilidade pode ser considerada uma verdade científica em sentido estrito. Primeiro, propomos uma nova definição para clarificar o objeto científico da confiabilidade: ela é definida como a reprodutibilidade da função do sistema no espaço e no tempo. Esta definição transforma a confiabilidade de uma preocupação de engenharia empírica para um objeto teórico mais claramente definido. Com base nisso, foi construído um quadro científico unificado da confiabilidade. Os princípios da confiabilidade são organizados como um sistema axiomático centrado na margem, degradação e incerteza; os experimentos de confiabilidade são desenhados como processos controlados e reproduzíveis para verificar as relações de oportunidade-causal implícitas nesses axiomas, formando uma hierarquia da observação controlada ao experimento controlado; simultaneamente, um quadro matemático correspondente foi estabelecido para expressar as leis da confiabilidade através de distâncias, relações e mudanças. Esta estrutura científica revela ainda as deficiências das ferramentas matemáticas atuais no tratamento da incerteza variável ao longo do tempo, o que naturalmente levou a uma extensão axiomática denominada "estatística de variação", que é um resultado derivado do quadro proposto. A eficácia desse quadro é ainda confirmada por sua aplicabilidade em sistemas de engenharia, vida e sociais, demonstrando que, desde que haja uma função de sistema significativa, a confiabilidade é uma propriedade sistêmica universal em níveis de sistema. Ao integrar axiomas, experimentos, representações matemáticas e aplicabilidade interdisciplinar em uma estrutura unificada, este artigo fornece uma base filosófica e estrutural para compreender a confiabilidade como uma ciência unificada, na qual componentes empíricos e matemáticos realizam conjuntamente a dupla estrutura da verdade científica, delineando o panorama geral da ciência da confiabilidade.

关键词

ciência da confiabilidade; confiança na confiabilidade; verdade científica; sistema axiomático; experimento controlado; estatística de variação

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