moon-reliability

MoonBit 可靠性工程与寿命数据分析库，面向寿命试验、设备健康评估、服务可用性分析、质量控制和维护决策。

项目定位

moon-reliability 提供从概率分布和数值计算，到删失生存数据、参数估计、系统可靠性和运行时指标分析的一组 MoonBit 原生 API。项目强调可组合的数据结构、明确的边界行为和可复现的计算结果，适合作为 MoonBit 工程项目中的可靠性分析基础库。

核心能力

• 寿命分布：Exponential、Weibull、Lognormal、Normal、Gamma、Gompertz、Log-logistic、Pareto、Inverse Gaussian 和浴盆型失效率模型。
• 可靠性指标：PDF、CDF、可靠度、失效率、累积风险、MTTF/MTBF、分位数寿命和条件剩余寿命。
• 生存分析：右删失、左删失、区间删失、Kaplan–Meier、Nelson–Aalen、生命表和竞争风险。
• 参数估计：删失数据 MLE、观测权重、置信区间、AIC/BIC、模型比较和残差诊断。
• 工程模型：Arrhenius、逆幂律、Eyring 加速寿命模型，串并联系统、网络可靠性和马尔可夫状态模型。
• 工程决策：可靠性分配、试验计划、软件可靠性增长、贝叶斯更新、极值风险和可修复系统分析。
• 运维闭环：车队健康、退化建模、维修资源、现场服务、保修精算、SLA、可靠性增长和维护策略。
• 风险与质量：安全论证、风险登记、供应链质量、数据质量、模型治理、控制图和敏感性分析。
• 不确定性与观测：Bootstrap、Jackknife、Delta 方法、随机模拟、时序窗口、告警预算和健康评分。

快速开始

在使用方的 MoonBit 包配置中加入依赖：

import {
  "wcx789ll/moon-reliability" @reliability,
}

计算 Weibull 可靠度和 B10 寿命：

let model = @reliability.Weibull::new(100.0, 2.0)
let reliability_at_50 = model.reliability(50.0)
let b10_life = model.quantile(0.1)

对包含删失记录的样本进行非参数和参数分析：

let records : Array[@reliability.LifeObservation] = [
  @reliability.failure(12.0),
  @reliability.failure(19.0),
  @reliability.right_censored(25.0),
]
let curve = @reliability.kaplan_meier(records)
let fit = @reliability.weibull_fit_censored(records)

运行仓库内置的最小端到端示例：

moon run --target native cmd/example

CLI

仓库包含一个用于结果校验和性能回归的 native CLI：

moon run --target native cmd/benchmark

该命令使用确定性输入执行分布计算、统计汇总、生存估计和系统可靠性计算，并输出结果校验和。它不是生产服务入口，而是用于本地复现和 CI 冒烟检查的基准程序。

架构

项目采用单模块、按领域拆分的结构，公共 API 位于根包：

路径	职责
*_distribution.mbt、weibull.mbt、lognormal.mbt	概率分布、可靠度和分位数
reliability_types.mbt、kaplan_meier.mbt、life_table.mbt	观测记录、生存曲线和生命表
censored_likelihood.mbt、model_selection.mbt	删失似然、MLE 和模型比较
system_reliability.mbt、network_reliability.mbt、markov_chain.mbt	系统、网络和状态转移模型
simulation.mbt、bootstrap.mbt、uncertainty.mbt	仿真、重采样和不确定性传播
maintenance.mbt、warranty.mbt、sla_analysis.mbt	维护、保修和服务等级分析
fleet_analysis.mbt、degradation_models.mbt、repairable_systems.mbt	车队、退化和可修复系统
maintenance_resources.mbt、field_service_operations.mbt、condition_monitoring.mbt	资源调度、现场服务和状态监测
test_planning.mbt、reliability_allocation.mbt、bayesian_reliability.mbt	试验设计、指标分配和贝叶斯推断
extreme_value_models.mbt、supply_chain_quality.mbt、warranty_analytics.mbt	极值、供应链和质保精算
safety_case.mbt、risk_register.mbt、reliability_governance.mbt	安全论证、风险治理和模型发布
observability.mbt、quality_control.mbt、reporting.mbt	运行时观测、质量控制和结果汇总
cmd/example	最小端到端使用示例
cmd/benchmark	native 基准 CLI
*_test.mbt	单元、边界和集成测试
pkg.generated.mbti	由 moon info 生成的公共接口文件，请勿手工编辑

基准

基准输入包含 2,000 条确定性寿命记录、256 个分布网格点以及系统可靠性计算。运行：

moon run --target native cmd/benchmark

结果校验和、工具链信息和本机耗时记录见 BENCHMARK.md。耗时受操作系统、处理器、缓存状态和 MoonBit 工具链影响，校验和用于确认计算结果未发生非预期变化。

测试

格式、编译、全目标测试和接口生成物检查：

moon fmt --check
moon check --target all --deny-warn
moon build --target all
moon test --target all --deny-warn
moon info
git diff --exit-code

当前测试覆盖 72 个跨目标用例，包括分布边界、空数据和单条数据、删失和同一时刻事件、参数估计、系统退化情形、维修与服务 SLA、数据质量、风险治理、随机模拟、告警阈值和端到端工程流程。

CI

GitHub Actions 在 Linux、macOS 和 Windows 上执行：

• 安装官方 stable MoonBit 工具链并输出版本信息；
• 安装 Node.js，覆盖 JavaScript 目标；
• 执行格式检查、全目标检查、全目标构建和全目标测试；
• 验证 moon info 生成的接口文件没有未提交差异；
• 运行 native benchmark smoke test 和最小端到端示例。

工作流位于 .github/workflows/test.yml。Mooncakes 发布工作流位于 .github/workflows/publish.yml，通过手动触发执行。

许可证

本项目采用 Apache License 2.0。