Burn-in试验通过模拟产品正常或加速的使用环境,在有限的试验时间内暴露产品缺陷等潜在的问题,并结合改进措施,提高待售产品的可靠性。过少投入Burn-in试验可能导致早期失效的产生,而过度投入显然增加了试验成本并加速了产品老化,二者均会产生额外的质保索赔数和质保成本。因此Burn-in试验和产品质保之间的权衡尤其重要。同时,对于使用率敏感的二维质保产品,其实际寿命会受到Burn-in试验使用率和消费者使用率异质性的显著影响。已有研究主要关注Burn-in试验时间的优化,易造成Burn-in试验和二维质保产品权衡问题的不准确决策。针对上述问题,本文从以下几方面对二维质保产品的Burn-in试验策略优化进行研究。其一,考虑预防性维修,研究了二维质保产品的Burn-in试验策略优化问题。通过更严苛的Burn-in试验,可以消除更多早期失效,但与此同时会加速产品老化过程,而质保期内的预防性维修则能够减轻这些负面影响。预防性维修政策的考虑,提高了早期失效与老化失效之间以及Burn-in试验和二维质保之间权衡问题的复杂性。因此,本文面向二维质保产品,考虑其预防性维修政策,基于加速失效时间方法构建了 Burn-in试验与二维质保联合优化模型,通过最小化质保索赔数和总成本,得到了包含Burn-in试验时间和试验使用率的最优策略。同时,证明了老化失效和早期失效加速系数之间关系以及预防性维修政策对于Burn-in最优策略的影响机制。此外,采取灵敏度分析验证了消费者使用率异质性等因素对Burn-in试验最优策略的影响。其二,考虑组件失效相关性,研究了二维质保多组件系统的可靠性与质保成本。从组件或视为黑箱的产品转向多组件系统研究Burn-in试验策略的优化问题,必须先实现二维质保多组件系统可靠性与质保成本的准确核算。该问题需要同时考虑系统的复杂结构和组件的失效相关性。其中,失效相关建模分析的复杂性是系统研究的难点。本文根据失效相关概率矩阵表征了组件的失效相关机制,相较于串联、并联以及双组件系统的相关研究,采取n-k+1层递归算法实现了更一般化的多组件系统,k-out-of-n系统随机失效序列的分析以及系统可靠性和二维质保成本的核算,同时,针对组件寿命均为指数分布的特例采取卷积定理以及拉普拉斯变换和逆变换得到了相应的解析解,以简化计算。此外,采取灵敏度分析研究了消费者使用率异质性、二维质保政策等对多组件系统可靠性和质保成本的影响。其三,考虑组件失效相关性,研究了二维质保多组件系统Burn-in试验策略优化问题。一方面,需要进行系统Burn-in试验的产品多数具有多组件和复杂结构。另一方面,即使多组件系统的组件已进行了 Burn-in试验,但组件装配成系统后,仍然存在潜在的装配或设计缺陷。因此系统Burn-in试验的研究是必要的。以往相关文献既没有考虑多组件系统Burn-in试验与二维质保的权衡问题,也没有考虑系统组件失效相关性对二者权衡问题的影响。因此,本文首先在表征组件失效相关机制基础上,实现了k-out-of-n系统Burn-in试验下系统可靠性和试验成本的递归算法,然后结合多组件系统可靠性和二维质保成本研究,构建了最小化质保索赔数和最小化总成本的联合优化模型,以得到系统Burn-in试验最优策略。通过算例和灵敏度分析发现,Burn-in试验有助于降低多组件系统,特别是冗余程度较低或维护阈值较低系统的质保索赔数以及总成本。同时,除了串联系统,失效相关性对其它结构系统的可靠性、总成本以及最优Burn-in试验策略均影响显著。其四,考虑失效模式的改进,研究了二维质保产品多阶段Burn-in试验策略优化问题。面向可反复实施改进的试制产品,Burn-in试验可以结合试验后的失效模式识别和相应改进措施实现产品可靠性的提升。以往文献没有整体考量多阶段试验策略和二维质保的成本权衡问题,因此本文面向试制产品潜在的多失效模式,研究了多阶段Burn-in试验策略与二维质保总成本的联合优化模型,并在产品可靠性目标约束条件下,得到了多阶段Burn-in试验的最优策略。结果表明多阶段Burn-in试验最优策略能有效减少制造企业总成本。此外,最优的试验使用率组合在多阶段Burn-in试验中呈现上升趋势,以暴露和改进更难发现的失效模式,与实际应用相符,能给制造企业提供更好的理论支撑。