[發明專利]無失效數據的可靠性置信限統計評估方法

在審

• 申請號: 201810708113.5
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108959178A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 梁紅琴;唐家銀;馮雪峰;韓雷;鄭世偉
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G06F17/15
• 分類號: G06F17/15
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 孫一峰

本發明公開了一種無失效數據的可靠性置信限統計評估方法。本發明針對可靠性試驗中無失效數據的可靠性評估問題，首先采用結果概率置信下限統計推斷法，給出了指數分布型產品無失效數據的可靠性評估方法，并獲得了產品的平均壽命、可靠度和可靠壽命的單側置信下限；其次通過分布函數變換給出了形狀參數已知時Weibull分布型產品特征壽命的單側置信下限，又利用單調特征參數函數映射關系獲得了其它可靠性指標的單側置信下限；再次提出了形狀參數未知時Weibull分布型產品無失效數據的可靠性評估方法；最后通過2個算例分析說明了所給的無失效數據可靠性評估方法是可行的。

技術領域

本發明涉及可靠性試驗中無失效數據的可靠性評估問題，具體說是無失效數據的可靠性置信限統計評估方法。

背景技術

隨著科學的發展及技術的進步，產品的服役時間不斷延長并且可靠性水平日益提高，在可靠性試驗中能收集到的失效數據極少，甚至有時無法獲得失效數據。使用傳統壽命試驗數據分析方法處理無失效數據時，得到的試驗結果很可能偏差較大，無法實現對高可靠長壽命產品可靠性的準確評估。因此，如何根據無失效數據(Zero-failure data)對高可靠長壽命產品進行可靠性分析與評估具有重要的理論價值與實際意義。

近年來，國內外學者針對無失效數據的產品可靠性問題研究有了一定的進展。Waller和Martz以指數分布為失效時間分布且以伽瑪分布作為先驗分布，提出了一種Bayes無失效可靠性試驗驗證方法。Tummada、Tsoko等學者采用Bayesian方法研究對Weibull分布下無失效數據的可靠性問題進行研究，并給出了Weibull分布參數和可靠度的Bayesian置信區間。陳家鼎等提出了無失效數據情形下可靠性參數最優置信下限的估計方法，并分別給出了指數分布、對數正態分布和Weibull分布可靠性參數的最優置信下限。翟艷敏等針對雙參數指數分布中位置參數已知和未知兩種情況，討論了無失效數據情形下可靠性參數的置信區間估計問題。傅惠民等提出了一種Weibull分布定時截尾無失效數據的可靠性分析與評估方法，給出了可靠性參數的單側置信下限，并通過大量Monte Carlo模擬試驗說明了所提方法不僅有效可行，且能提高預測精度。近年來，Bayes方法在無失效數據的處理上也有了一些進展。

韓明針對無失效數據的可靠性估計問題，基于Bayes方法先后提出了多層Bayes估計方法、綜合新Bayes估計法、雙側M-Bayes可信限估計法，分別對不同類型的先驗分布進行可靠性參數估計。蔡國梁等在多層Bayes方法基礎上進行改進，提出了無失效數據指數分布失效率和可靠性參數的多級Bayes估計法。賈祥針對現有的無失效數據處理方法不能同時得到可靠性參數的點估計和區間估計問題，在Weibull下對配分布曲線法加以改進，提出了使得計算結果同時包含點估計和區間估計的新算法，并通過算例分析說明了所提方法的有效性與合理性。

雖然Bayes估計法在利用樣本信息的同時充分考慮了先驗信息，但用Bayes方法處理無失效數據一般都要涉及多重數值積分,要借助計算機才能實現計算,在實際應用中還是不方便，可操作性不強。

發明內容

本發明的目的，就是針對上述問題，基于單調特征參數函數映射關系，根據結果概率置信下限統計推斷法，給出無失效數據下不同壽命分布可靠性參數的最優置信下限，從而實現對高可靠長壽命產品可靠性水平的準確評估。本發明在Weibull分布的形狀參數未知時，通過對可靠度函數的倒數進行雙對數變換，可得簡單線性模型，再利用最小二乘法給出線性模型參數的估計，從而獲得Weibull分布形狀參數的估計。

本發明的技術方案為：

無失效數據的可靠性置信限統計評估方法，該方法用于根據無失效數據對高可靠長壽命產品進行可靠性分析與評估；其特征在于，包括以下步驟：

a、無失效數據模型：