测试性分析

13.3.1 故障模式、影响及测试分析

故障模式、影响及测试分析是在FMECA分析的基础上，结合故障的相关信息在系统级别、LRU级别、SRU级别依次开展的测试性分析，分析内容主要分为故障检测分析和故障隔离分析两部分，包括故障模式、测试参数/测试点、测试方法的选择以及故障是否隔离等。

故障模式、影响及测试分析是产品的测试性设计、分析及试验与评价的重要组成部分，是系统及设备测试性初步设计的重要内容。它一般在固有测试性设计工作完成后展开。其分析结果，尤其是获得的故障模式等内容，为产品的测试性指标分配、测试性预计、故障注入或模拟、优选测试点等方面提供支持。

故障模式、影响及测试分析包括两个部分：一是故障模式、影响及测试分析（FMETA），一是扩展分析（E FMETA）。FMETA是E FMETA的基础，对具体产品进行分析时，根据有效的数据资源和要求，可以只进行FMETA而不做E FMETA。但是，做E FMETA工作，必须先完成FMETA。

1）故障模式、影响及测试分析

与FMEA一样，FMETA也分为硬件FMETA和功能FMETA。FMETA与FMETA的实施步骤一样，这里不再赘述，只列出FMETA表格，如表13-7所示。

2）测试性扩展分析

（1）测试性扩展分析需要的资料。

若系统具备以下资料，则可进行测试性扩展分析。

①系统功能描述文件。这类文件包括下列数据项目：

a.系统工作和体系结构直至功能等级的描述，包括各种LRU的详细清单以及它们在系统中的位置；

b.系统内采用的测试手段的描述，如采用BIT，则应详述其方案和工作方式。

②系统图，包括：

a.系统电气图和（或）机械图、原理图。每个图样均应包括下列数据项目；

b.系统各LRU间详细地电气及机械连接（包括连接器和针脚号）；

c.LRU识别数据（项目名称、参考号和零部件号等）；

d.输入和输出数据及信号名称；

e.专门设计的测试连接器和测试点。

③可靠性方面的故障模式、影响和危害性分析（FMECA）。

④在准备测试性分析的过程中，要利用FMECA报告中的某些数据项，这些数据项是：

a.所分析的每个LRU的故障模式描述；

b.故障检测方法。

（2）测试性扩展（E FMETA）分析内容。

测试性扩展（E FMETA）分析内容包括以下几个方面：

①故障基本信息的确定。

根据系统的组成结构和FMECA结果，确定需要分析的故障模式。为了体现故障模式的不同重要程度，应该根据FMECA结果给出故障模式的严酷度和危害度。具体结果可以参照上述FMECA结果。

②故障演变特性分类。

在确定了故障模式之后，应该进行故障演变特性分类。在故障模式症状与测试扩展分析中，故障演变特性的类别主要有突变故障、渐变故障。

突变故障，也称二值故障。突变故障多是由于偶然因素引起的故障，这种故障智能通过统计概率的方法来估计，这种故障很容易进行检测，但不利于进行有效的预测。

渐变故障，是指产品的规定性能随使用时间（循环、次数）增加而逐渐衰退的情形。渐变故障可以使用系统模式和时间关联跟踪参数方法进行检测和预测，同时这种故障也是最适合进行预测的故障。

通过故障演变特性分类，可以确定每个故障模式是属于突变故障还是渐变故障，为下一步的故障诊断与预测技术分析提供基础。突变故障由于其故障规律具有随机性，难以通过预测的方法来防止故障的发生，因此分析的重点是如何选择测试点/传感器的位置来获取有效的故障症状信息，以确保故障能够被准确地监测和隔离。渐变故障分析的重点是根据掌握故障的发展规律，进行测试点/传感器的合理布局，获取故障先兆信息，进而选择合理的预测技术和方法对故障发生时间进行准确的预测。

③故障症状和故障先兆分析。

故障症状是指通过人们观察和测量得到的故障的感性认识，它可以只是具有一定概率的一种或多种故障的存在，通过故障症状可以进行故障的诊断。

在FMECA的故障影响分析结果的基础上应进一步分析故障症状。故障症状主要体现为故障模式在系统范围内的定量、定性影响或表现。定量影响或表现一般是通过表征故障现象或者影响的定量参数来表达。定性的影响或表现一般是指不能用定量参数直接表达，或者不能准确化量化的故障影响或现象。

在故障症状分析基础上，对于可以预测的故障模式，还需要进一步分析故障先兆。故障先兆是指可以在故障模式确定发生之前，或者在故障模式演变的初期可以观测到的故障模式。故障先兆与故障症状的另一个区别点似乎故障先兆一定会出现后续的故障模式，而故障症状则可能是出现了其他的故障模式。

④测试点/传感器布局分析。

在确定了故障模式的症状和先兆后，需要通过测试获得相关的参量或变化。对于电子产品，症状/先兆通常可以由电压、电流、电阻等电信号表示，因此需要确定在产品中的哪个位置测取这些电信号，即确定测试点。对于非电子产品，症状/先兆通过由非典类物理量表示，需要采用传感器进行变换，因此需要确定采用哪些传感器和传感器放置位置。对于特殊的电信号，也有采用专用传感器进行测量的。

⑤诊断与预测技术分析。

在明确了故障模式与对应的测试参量以及测试点/传感器设置之后，需要分析确定可用的故障诊断与故障预测技术/方法。对于突变故障，只需确定故障诊断技术/方法，对于渐变故障，需要确定故障诊断和故障预测技术/方法。表13- 8给出了常用的故障诊断技术/方法的类别；表13-9给出了常用的故障预测技术/方法的类别。

表13-8 故障诊断技术

表13-9 故障预测技术

（3）扩展分析流程。

故障模式症状与测试扩展分析的分析流程如图13-10所示。

（4）扩展分析实施步骤。

图13-10 故障模式症状与测试扩展分析实施流程

故障模式症状与测试扩展分析的主要步骤如下：

①确定故障模式及基本信息。根据FMECA报告，确定被分析对象的产品/功能组成、对应的所有故障模式以及故障模式的严酷度等级和发生概率等级等基本信息。

②确定故障演变特点。根据经验或者相关数据，确定出每个故障模式的演变特点，将故障模式分类为突变故障、渐变故障。

③确定故障症状。根据FMECA报告的三级影响，结合经验数据、原理分析和（或）可用的仿真分析手段，确定故障模式会导致的各种影响或症状表现。

④确定故障先兆。在故障症状的基础上，分析确定属于故障先兆的表现。

⑤确定故障症状/先兆设计的产品/功能。确定出现各种症状/先兆的产品/功能项。

⑥确定测试点/传感器及布局。根据故障症状/先兆确定进行监测所需的传感器或测试，并根据故障症状/先兆涉及的产品/功能，以及信号处理特点，确定测试点位置或者传感器位置，以获得最佳的监测效果。

⑦确定故障诊断技术/方法。根据选用的测试点/传感器及布局，选择可行的故障诊断技术方法，如BIT、外部自动测试、人工测试等，用于故障模式的诊断。

⑧确定故障预测技术/方法。根据选用的测试点/传感器及布局，选择可行的故障预测技术方法，用于故障模式的预测。

表13-10给出了故障模式症状与测试扩展分析表格的参考样式。

表13-10 故障模式症状与测试扩展分析表

（续表）

（5）测试性E FMETA报告。

E FMETA报告的主要内容包括：

①概述。本部分内容包括：实施E FMETA的目的、产品所处的寿命周期阶段、分析任务的来源等基本情况；实施E FMETA的前提条件和基本假设的有关说明；故障判据、严酷度定义、E FMETA分析方法的选用说明；FMETA、E FMETA表格选用说明；分析中使用的数据来源说明；其他有关解释和说明等。

②产品的功能原理。被分析产品的功能原理和工作说明，并指明本次分析所涉及的系统、分系统及其相应的功能，并进一步划分出E FMETA的约定层次。

③系统定义。被分析产品的功能分析、绘制功能框图和任务可靠性框图。

④填写的FMETA、E FMETA表的汇总及说明。

⑤结论与建议。除阐述结论外，严酷度Ⅰ、Ⅱ类单点故障模式或严酷度为Ⅰ、Ⅱ类故障模式建议采用BIT检测，对其他可能的设计改进措施和使用补偿措施的建议，以及预计执行措施后的效果说明。

⑥E FMETA清单。根据E FMETA分析表的结果确定：“BIT检测故障清单”如表13-11所示；“不可测故障清单”如表13-12所示。

表13-11 BIT检测故障清单

表13-12 不可测故障清单

⑦附件。FMETA、E FMETA表格等。

上述内容可剪裁，视情而定。

13.3.2 优选测试点和诊断策略设计分析与研究

测试点的优化选择、诊断策略的设计分析，是系统测试性设计的重要内容。诊断策略主要关注测试选取与调度问题，主要依赖于一种故障一测试相关性模型，当执行某测试序列之后，根据测试输出（Pass或Fail），结合相关矩阵即可推导出系统可能的故障单元。它是“结合约束、目标及其他相关要素优化实现系统故障诊断的一种方法”。诊断策略最终设计一组测试序列，使其尽可能获得高的故障隔离精度并消耗少的期望测试代价。

一般诊断策略采用的是序贯诊断方式，主要是优化选择测试资源并进行合理的测试调度，以满足故障检测率（时间）、隔离率（时间）等可测性指标要求。

通过优选测试点和诊断策略设计分析，对提高装备故障诊断能力（即提高故障检测率和故障隔离率，降低虚警率）、提高诊断效率（即减少测试的数目/费用，缩短平均故障检测时间和故障隔离时间），从而提高装备可用度、降低装备全寿命周期费用具有十分重要的意义。优选测试点和诊断策略设计工作已在部分外军项目展开并取得良好的效果。如美军黑鹰直升机的火控系统经过诊断策略优化设计，平均故障隔离时间由8～12小时降为1.5小时，隔离所有故障的平均测试数从78降为24。

优选测试点和诊断策略设计分析，是建立在故障模式、影响及测试分析基础上开展的，是系统及设备测试性设计与分析的重要组成部分。下面主要介绍两类比较常用的优选测试点和诊断策略设计方法。

1）基于相当故障树的复杂系统测试点优选和诊断策略

确定系统故障测试顺序是系统故障维修的策略问题。其实质就是当系统发生故障后，确定按照什么样的程序进行系统的故障诊断。即确定是先检测哪个单元，再检测哪个单元，最后检测哪个单元的问题。正确地选择和确定恰当的系统故障诊断程序，对于缩短系统维修时间，提高维修质量和效率，保持和恢复系统功能，提高装备的可用性水平有着十分重要的意义。最理想的系统故障诊断程序当然是希望能够以最小的时间代价，以最快的速度发现和排除系统故障。

系统故障诊断程序的确定是与故障检测的技术水平紧密相关的。目前常见的故障检测方法主要有声学检测法、振动检测法、温度检测法、强度检测法、污染物检测法、压力流量检测法和电参数检测法等。这些方法认为系统的故障将导致系统的参数发生变化，在标称情况下，系统参数应满足一已知模式，而当系统发生故障时，这些参数将偏离其标称状态，从而系统故障诊断时可以从这些运行参数出发，根据系统输出或状态变量的估计残差特性来加以分析判断。传统的故障诊断方法都是以此为基础，根据系统的结构、原理和功能特点，对所有故障原因进行罗列汇总，经规范化、条理化处理后，给出系统故障诊断程序。系统一旦发生故障，只需按照既定程序，依次检查，逐一排除即可。

但这种方法存在故障原因处理没有区分，诊断程序固化，没有突出各故障原因发生概率差异，无法体现其对系统故障的贡献大小，不能反映使用条件、工作时间等因素对系统故障产生的实际影响等不足。特别是当要知道系统各不同层次故障之间的功能逻辑关系和关联程度，希望以最快的速度、最小的代价，准确、高效地发现并排除系统故障时，这种方法就不能满足要求，而基于相当故障树的故障诊断方法可以较好地解决这些问题。图13-11为基于相当故障树的故障诊断流程。

图13-11 基于相当故障树的故障诊断流程

根据所建的故障树，利用相应可靠性工具软件（如上海交通大学舰船可靠性与人因工程实验室开发的舰船可靠性工程工具包软件），所建分析模型的不交最小割集和单元关键重要度可以方便地求得。若不考虑故障检测的时间成本，即单元的故障检测时间，或当各单元故障检测时间基本相同时，只要将单元关键重要度从大到小排序，列出故障诊断检查表，以此来指导系统的检测维修即可。当系统发生故障时，根据相应的故障树模型，输入底事件故障数据，可很快地求出各单元的关键重要度，排序生成故障诊断顺序表。故障诊断时先从关键重要度最大的单元开始检查，若已发生了故障，则立即予以修理或更换，系统即可恢复工作，若不是该单元故障，则继续向下，检查顺序表上关键重要度次大的单元，如此进行下去，即为最快确定故障源的最优方案。

由于故障诊断的目的在于判明故障原因，排除系统故障。而关键重要度只是在触发概率上，或者说，是在对系统故障的贡献程度大小上提供分析判断单元故障的依据，要确定故障原因还需进行故障的检测定位。由于单元的故障模式和发生概率不同，故障检测方式和输出不同，单元故障检测时间可能相差很大。与关键重要度略小的单元相比，关键重要度稍大的单元有时甚至会大出许多。如有的机械设备故障仅靠手工检测，准备时间长，操作程序复杂，故障检测时间可能长达几个小时，甚至几天。而有的电子设备采用BIT技术，所需故障检测时间很短，仅需几秒。从单位故障检测时间诊断效果看，此时若依照关键重要度排序的顺序表，首先检查关键重要度略大的单元，单位时间内确定故障的概率就会较低，单位时间花费诊断效果就不好。因而，当单元故障诊断时间相差较大时，仍用关键重要度确定单元故障排除的先后顺序是不合适的。所以单元诊断时间是要考虑进故障诊断策略里的一个重要因素。另外一点，人们往往希望花费最少的故障检测费用，就能最快的达到测试效果。所以，测试费用也必须考虑在内。

基于相当故障树的复杂系统测试点优选及诊断策略实施步骤如下：

（1）建立相当故障树。

（2）优选测试点。

在建立了系统及设备相当故障树的基础上，即可进行优选测试点的工作。所谓优选测试点即是在相当故障树的每个最小割集的输出端（即每个底事件）设置测试点。

（3）建立故障诊断策略。

通过故障树分析可以得到n个最小割集。当一个最小割集发生，顶事件即发生。故首先要寻找发生故障的最小割集。

要确定从哪一个割集入手进行检测分析，首先要对各个割集进行排序。排序的原则如下：

①首先将最小割集内的底事件按照关键重要度进行排序；

②将底事件个数少的最小割集排在前面位置；

③相同底事件个数的最小割集，第一个底事件关键重要度最大的最小割集排在前面。

按照上述原则对最小割集进行排序，并重新编号。

采用对半分割法可以实现快速搜索发生导致顶事件发生的最小割集。即从所有最小割集的中点开始检测，如检测结果正常，则表明故障在后半部；如检测结果不正常，则故障在前半部。然后再对有故障部分的中点进行测试，再次把其分成有故障和无故障的两部分，再次选取有故障部分的中点测试，直到查到故障部件为止。

建立最小割集内各个底事件故障诊断策略要考虑到三个因素：①单元关键重要度Icri （t），表明单元故障对系统故障发生的贡献程度；②单元平均故障检测时间MTTD；③单元故障检测费用Ci。应该根据产品不同情况采用不同的评判标准来实施诊断排序。

①产品具备上述（3）中①②③数据时，应该综合三者最为排序依据。如下式：

将各底事件Rcri（t）按照从大到小的顺序进行排序，进行故障诊断时即按照此顺序展开。

②产品具备上述（3）中①②数据时，应该综合两者最为排序依据。如下式：

将各底事件Rcri（t）按照从大到小的顺序进行排序，进行故障诊断时即按照此顺序展开。

③产品具备上述（3）中①③数据时，应该综合两者最为排序依据。如下式：

Rcri（t）=Icri（t）/Ci

将各底事件Rcri（t）按照从大到小的顺序进行排序，进行故障诊断时即按照此顺序展开。

④产品只具备上述（3）中①数据时，只取关键重要度大小最为排序依据。即为

Rcri（t）=Icri（t）

将各底事件Rcri（t）按照从大到小的顺序进行排序，进行故障诊断时即按照此顺序展开。

⑤在某些情况下，为求简便，可取底事件发生故障率作为排序依据。

将各底事件故障发生的概率按照从大到小的顺序进行排序，进行故障诊断时即按照此顺序展开。

2）基于相关性模型的诊断法

（1）基本假设。

在开展相关性建模前，要进行如下基本假设：

①被测对象仅有两种状态：“正常”，即UUT无故障可以正常工作，“故障”，即UUT不能正常工作。

②单故障假设，既某一时刻认为仅有一个组成单元（被测对象的组成部件，不论其大小和复杂程度，只要是故障隔离的对象，修复时要更换的，就称为组成单元）发生故障。即使UUT同时存在两个以上的故障，实际诊断时也是一个一个地隔离较为简便。

③被测对象的状态完全取决于各组成单元的状态。某一部件发生故障，信息流可达的测试点上测量有效性相同。

（2）定义。

①测试与测性点。

为确定被测对象的状态并隔离故障所进行的测量与观测的过程称为测试。测试过程中可能需要有激励和控制，观测其响应，如果其响应是所期望的，则认为正常，否则认为故障。进行测试时，可以获得所需状态信息的任何物理位置称为测试点。一个测试可以利用一个和数个测试点；一个测试点也可以被一个或多个测试利用。为便于理解，开始时可以认为一个测试就使用一个测试点，则测试点就代表了测试，用（Ti或ti）表示测试或测试点。

②被测对象组成单元和故障类。

被测对象的组成部件，不论其大小和复杂程度，只要是故障隔离的对象，修复时要更换的，就称为组成单元。实际上诊断分析真正关心的是组成单元发生的故障，所以组成单元可以用它的所有故障来代表。它们具有相同或相近的表现特征，称为故障类。为便于理解，在以后测试点选择和诊断顺序分析中，用Fi i表示组成单元、组成部件或故障类。

③相关性。

相关性是指被测单元的组成模块与测试点之间、2个组成模块之间或2个测试点之间存在的逻辑关系。如测试点Tj依赖组成单元模块Fi，则Fi发生故障，就意味着Tj的测试结果应是不正常的；反之，如果Tj的测试通过了，则证明Fi是正常的，这就表明了Tj与Fi是相关的。

（3）相关性建模。

①相关性图示模型。

相关性的图形表示方法是在功能框图的基础上，清楚表明功能信息流方向和各组成部件相互连接关系，并标注清楚初选测试点的位置与编号，以此编码各组成部件与各测试点的相关性关系。图13-12表示了功能框图和相关性模型图之间的转化。

图13-12 某一简单UUT的功能框图

经过转化后，得到相关性模型如图13-13所示。

图13-13 图13- 12所示UUT的功能框图对应的相关性模型

②相关性数学模型。

假设初选的测试点集合T具有n个测试点：

T=[T1T2T3… Tn]

被测系统的故障状态集F包含了m个单元的单点故障状态：

F=[F1F2F3… Fm]

此时的相关性矩阵D（也称为D矩阵）如下：

式中：第i行矩阵表示第i个组成单元（或部件）故障在各测试点上的反应信息，它表明了Fi和各个测试点Tj（j=1，2，…，n）的相关性；第j列矩阵表示第j个测试点可测得各组成部件的故障信息，它表明了Tj和各个组成部件Fi（j=1，2，…，n）的相关性。其中：

在实际应用中，建立相关性模型的途径可参考以下几种方法：

①直接分析法。

此方法适用于UUT组成部件和初选测试点数量不多的情况下。如图13- 12、图13- 13所示，逐个分析各组成部件Fi的故障信息在多测试点Tj上的反映，即可得到对应的D矩阵模型：

②列矢量法。

此方法是首先分析各测试点的一阶相关性，列出一阶相关性表格，然后分别求各测试点所对应的行，最后组合成D矩阵模型。在列矩阵Tj中，与Tj相关的部件位置用1表示，不相关的位置用0表示，即可得到列矩阵Tj。以图13-13为例，得到以下结果：

T1=[1 0 0 0]T

T2=[1 1 1 0]T

T3=[1 1 1 0]T

T4=[1 1 1 1]T

由此，可得到D矩阵模型（见表13-13）。

表13-13 D矩阵模型

③行矢量法。

此方法同样是先根据测试性框图分析一阶相关性，列出各测试点一阶相关性逻辑方程，然后求解一阶相关性方程组，得到D矩阵模型。一阶相关性逻辑方程的形式如下：

Tj=Fx+Tk+Fy+Tl+… j=1，2，…，n

方程等号的右边始于测试点相关的组成部件和测试点。“+”表示逻辑“或”，下标x或y为小于等于m的正整数，k和l取值为小于等于n的正整数，且不等于j。

令Fi=1，其余Fx=0，求解上式可得到各个dij的取值（1或0），从而求得相关矩阵的第i行：

Fi=[di1di2… din]

取i为不同的小于等于m的正整数，重复上述计算过程，即可求得m个行矢量，综合起来可得到相关性矩阵。

以上例为例，得到：

T1=[1 0 0 0]T

T2=[1 1 1 0]T

T3=[1 1 1 0]T

T4=[1 1 1 1]T

从而得到与列矢量法相同的结果。

（4）制定测试点诊断策略。

在建立了UUT的相关性数学模型之后，就可以优选故障检测（FD）用测试点了。

①简化D矩阵模型识别模糊组。

为了简化随后的计算工作量，在建立相关性矩阵后，要对相关性矩阵进行简化，合并冗余测试点和不可区分的故障状态（故障隔离模糊组）。简化的方法如下：

a.比较矩阵的各列，若列向量Tk=Tj，（k≠j），则测试点是互为冗余的，只选用其中测试费用较少的一个节点即可，相关性矩阵中去掉未被选中的测试点对应的列。

b.比较相关性矩阵的各行，若行向量Fx=Fy，（x≠y），则对应的故障不可区分，作为一个故障定位组处理，只用其中一行表示。其余的行列保持原编号不变，简化矩阵为A，其行列的数目小于等于A。

②选择检测用测试点。

假设UUT简化后的相关性矩阵为D=[dij]m×n，则第j个测试点的故障检测权值（表示提供检测有用信息多少的相对度量）WFD可用下式计算：

计算出各测试点的WFD之后，选用其中WFD值最大者为第一个检测用测试点。其对应的列矩阵为

Ti=[d1j，d2j…dmj]T

用Tj把矩阵D一分为二，得到两个子矩阵：

D0p=[d]a×j

D1p=[d]（m-a）×j

式中：D0p为Tj中等于“0”的元素所对应的行构成的子矩阵；D1p为Tj中等于“1”的元素所对应的行构成的子矩阵；a为Tj中等于“0”的元素的个数；p为下标，为选用测试点的序号。

选出第一个测试点后，p=1。如果D01的行数不等于零（a≠0），则对D01再计算WFD值，选其中WFD最大者为第二个检测用测试点，并再次用其对应的列矩阵分割D01。重复上述过程，直到选用检测用测试点对应的列矩阵中不再有为“0“的元素为止。有为“0”的元素，就表明其对应的UUT组成单元（或故障类）还未检测到；没有为“0”的元素，就表明所有组成单元都可检测到，故障检测用测试点的选择过程完成。

如果在选择检测用测试点的过程中，出现的WFD最大值多个对应测试点，那么可从中选择一个容易实现的测试点。

③选择故障隔离用测试点。

仍假设UUT简化后的相关性矩阵为D=[dij]m×n，则第j个测试点的故障隔离权值（表示提供故障隔离用信息的相对度量）WFI可用下式计算：

式中：N1j为列矩阵Tj中元素为1的个数；N0j为列矩阵Tj中元素为0的个数；Z为矩阵数， Z≤2p；p是已选为故障隔离用测试点数。

计算出各测试点的WFI之后，选用WFI值最大者对应的测试点Tj为故障隔离用测试点。其对应的列矩阵为

Tj=[d1j，d2j…dmj]T

用Tj把矩阵D一分为二，即D0p=[d]a×j

D1p=[d]（m-a）×j

式中：D0p为Tj中为“0”元素对应行构成的子矩阵，p为所选测试点序号；D1pj为Tj中为“1”元素对应行构成的子矩阵；a为Tj中等于“0”的元素个数。

开始时只有一个矩阵，当选出第一个故障隔离用测试点后，p=1；分割矩阵后Z=2。对矩阵D01和D11计算WFI值，选用WFI大者为第二个故障隔离用测试点，再分割子矩阵。这时p=2，子矩阵数Z=22=4。重复上述过程，直到各子矩阵变为只有一行为止，就完成了故障隔离用测试点的选择过程。

当出现最大的WFI值不至一个时，应优先选用已被故障检测选用、测试时间短或费用低的测试点。

④制定诊断策略。

所谓诊断策略是指故障检测和隔离时的测试顺序。它是UUT测试性/BIT详细设计分析的基础，同时也为UUT外部诊断测试提供技术支持。这种诊断策略既可用于产品设计阶段，也可用于使用阶段维修时的故障诊断。

制定诊断策略以测试点的优选结果为基础，先检测后隔离，以测试点选出的先后顺序制定诊断测试策略。具体方法是根据测试点优选结果，用选出的测试点进行测试，按测试结果的正常与否确定下一步测试。过程如下：

故障检测顺序如下：

a.用第1个检测用测试点用（FD用TP）测试UUT。

若测试结果为正常，且“0”元素对应子矩阵D01不存在了，则无故障。

若测试结果为正常，且“0”元素对应子矩阵D01存在，则要用第2个FD用TP测试D01。

b.用第2个FD用TP测试D01。

若测试结果为正常，且D02不存在了，则无故障；

若测试结果为正常，且D02存在，则需用下一个测试点测试。

c.选用下一个FD用TP测试，直到D0p不存在为止（所选出FD用TP用完）。

d.如任一步检测结果为不正常，则应转至故障隔离程序。

故障隔离顺序如下：

a.用第1个隔离用测试点（FI用TP）测试UUT，按其结果（正常或不正常）把UUT相关性矩阵划分成两部分D01和D11。

若测试结果为正常，可判定D11无故障，故障在D01中，需用第2个FI用TD测试D01。

若测试结果为不正常，则可判定D01无故障，而D11存在故障，需用第2个FI用TP测试D11。

b.用第2个FI用TP测试剩余有故障部分（有故障的子矩阵），再次划分为两部分D02和D12。

若测试结果为正常，故障在D02中，需用下一个FI用TP继续测试D02。

若测试结果为不正常，则故障在D12中，需用下一个FI用TP继续测试D12。

c.用下一个FI用TP测试有故障的子矩阵D0p（或D1p），并把它一分为二，重复上述过程直到划分后的子矩阵成为单行（对应UUT的一个组成单元或一个模糊组）为止。

d.在测试过程中，任何一步隔离测试，把原矩阵分割成两个子矩阵后，如某个子矩阵已成为单一行了，则对该子矩阵就不用测试了。

⑤考虑可靠性的影响。

前面介绍的优选测试点、制定诊断策略和计算平均诊断测试步骤时，都没有考虑UUT各组成单元的可靠性影响；或者说认为各组成单元的可靠性是一样的，可暂不考虑可靠性影响。但实际上这是不真实的，只要有可能就应尽量考虑有关影响。

一般情况下，UUT各组成单元的可靠性是不会完全相同的，可靠性低的组成单元发生故障的可能性较大，应优先检测，赋予较大的检测权值。UUT及其各组成单元的可靠性数据（故障率或故障概率）可从可靠性设计分析资料中获得。优选测试点和制定诊断策略时，计算故障检测权值（WFD）除基于相关性之外，还要考虑相对故障率高低或故障概率大小。

各测试点的故障检测权值WFD可用下式计算：

式中：WFDj为第j个检测点的检测权值；αi为第i个组成单元的故障发生频数比；dij为UUT相关性矩阵中第i行第j列元素；λi为第i个组成单元的故障率；i为待分析的相关矩阵行数。

检测时即根据其检测权值大小按顺序进行。