在确信可靠性理论中，基于三个可靠性科学原理建立了四个方程，这四个方程把可靠性定义中的“三个规定”、“一个能力”完整地表达出来。
方程中的各符号意义如下：
0号方程我们称之为学科交叉方程，代表了在退化时间等于0时刻，产品或系统的性能随内因变量、外因变量和可逆时间的变化规律。
1号方程我们称之为退化方程，代表了退化时间大于0的任意时刻，产品或系统的性能随内因变量、外因变量和可逆时间的退化规律。与0号方程相比，1号方程开始考虑退化对产品或系统性能的影响，是0号方程的进阶。
2号方程我们称之为裕量方程，代表在退化时间大于0的任意时刻，产品或系统输出的性能与用户对其需求的性能阈值之间的距离，这个距离可以是点与点之间、线与线之间、面与面之间、体与体之间，也可以是更复杂的形式，具体取决于1号方程的表达形式以及需求阈值的表达形式。一般意义上，这个距离（性能减去需求）越大，则产品或系统的可靠程度越高。
3号方程我们称之为度量方程，代表了在退化时间大于0的任意时刻，产品或系统的性能裕量的不确定性大于0的机会测度，这个就是确信可靠度。3号方程是对0号和1号方程中的内因变量、外因变量以及2号方程中的需求阈值进行不确定性量化后的结果，很多时候这种不确定性量化也要对0号、1号和2号方程本身进行。
在不确定性量化过程中，如果量化的是随机不确定性变量，则使用概率测度，如果量化的是认知不确定性变量，则使用不确定测度，如果是二者的混合，则使用机会测度。
不确定理论是清华大学刘宝碇教授创立一门与概率论平行的公理化数学系统，其中给出的不确定测度专门用于度量由于信息缺乏和知识不完备引起的认知不确定性问题，机会测度则专门用于概率测度和不确定测度混合的情况。
基于上述四个方程，就可以开展可靠性正向设计了。
在0号方程中，如果令性能等于某组给定值，这个给定值规定了产品或系统要设计实现的性能指标；
在1号方程中，如果令不可逆时间等于某个常数，则这个常数规定了产品或系统要设计实现的寿命；
如果在2号方程中令裕量等于某组大于0的常数，则这些常数规定了产品或系统要设计实现的确定性的可靠程度；
如果在3号方程中令确信可靠度等于某一个0至1之间的常数，则这个常数规定了产品或系统要设计实现的可靠度。
综上，所谓可靠性正向设计就是给定上述各种规定值后，计算得出同时满足这些规定值的这四个方程的解。
