可靠性学科诞生上个世纪中叶。经过半个多世纪的发展,可靠性学科在推进各种大型复杂系统的研究开发取得了长足的进展的同时,自身也取得了丰硕的成果,是人们公认的大型复杂系统研究开发的基本方法之一。将可靠性技术用于船舶工程的各个环节之中,即形成了一门新的学科——舰船可靠性。军用舰船本身就是一个大型复杂系统。可靠性问题对船舶来说具有特别重要的意义,这是由船舶的使用特点决定的。船舶出航后长期地远离基地,在发生故障时不可能指望及时得到岸上的支援。重要的部件发生故障有可能导致船毁人亡。在另一方面,舰船可靠性的不足会额外增加消除故障后果的开支,增加维修劳动量和延长舰船停航维修时间,从而导致舰船的使用效率的降低。因而,现代舰船在从研制立项开始,人们就十分重视其可靠性。从舰船可靠性的本质来看,它象快速性等性能一样,是舰船自身的固有属性之一,它不是外界加上来的。因而,要确保舰船的可靠性,根本方法是从设计开始就实施完整的可靠性工程。舰船可靠性工程包括可靠性论证、可靠性分配、可靠性预计、可靠性管理和可靠性评估等。而从工程研制角度来看,主要技术工作集中在可靠性分配、可靠性预计和可靠性评估。由于舰船是一个复杂的大系统,同时,生产不具备批量性,因而,带来了子样小和可维修这两个大的难题。而这两个难题正是可靠性学科中公认的难题。正是由于这些难点所在,我国舰船可靠性工程开展情况不尽人意。究其原因,主要是描述可维修系统可靠性逻辑的可靠性模型以及小子样条件下的评估问题。本文在综述国内外可靠性模型研究发展情况的基础上,研究了以故障树模型为基础的可用于舰船可靠性工程的舰船可靠性通用模型。配合该模型的应用,提出了解决可维修系统可靠性问题的“基于最小割集的可靠性数值仿真方法”以及用于解决大型复杂系统可靠性评估问题的“基于相当故障树模型”。同时,结合中国实际,研究了用于两种模型之间转换的“统一模型工具”,使习惯于可靠性框图法的人能使用可靠性通用模型。此外,本文还探索了所推荐的可靠性模型及算法在可靠性预计、分配、分析和评估等方面的应用,全面探索了舰船可靠性工程工程实践方面的问题。探索一套系列化的可靠性工程方法,为舰船可靠性工程的科学开展提供理论支撑。本文的主要贡献在于:针对舰船系统结构以及任务形式复杂的特点,提出了以故障树模型为基础的舰船总体可靠性通用模型的建模方法,实现了对舰船可靠性特征的准确描述;针对舰船的可维修特点,提出了基于最小割集的系统可靠性仿真算法,解决了舰船总体可靠性通用定量计算问题;针对舰船系统子样小的特点,将故障树建模方法和经典法结合在一起,提出了基于相当故障树的小子样条件下大型复杂系统可靠性评估方法;针对国内舰船可靠性工作参与人员对可靠性模型的熟悉情况不同,对某些建模方式有偏爱的现实,提出了统一模型构想,实现了可靠性框图模型和故障树模型之间的相互转化,以使得本研究所推荐的模型和算法更容易在工程中得到推广和应用。本文的大部分方法已经用于我国舰船可靠性工程实践。