[發(fā)明專利]一種正態(tài)型單元的壽命分布參數(shù)估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811084008.5
• 申請(qǐng)日: 2018-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN109376334B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮旻智;李華;王俊龍;李慶民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/18
• 分類號(hào): G06F17/18
• 代理公司: 武漢藍(lán)寶石專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 廉海濤

本發(fā)明涉及一種正態(tài)型單元的壽命分布參數(shù)估計(jì)方法，該方法首先根據(jù)正態(tài)型單元使用壽命數(shù)據(jù)生成n組候選分布參數(shù)，然后初始化似然度，再根據(jù)k次檢查結(jié)果獲取的完好單元的數(shù)量以及故障單元的數(shù)量依次更新似然度，在更新后的似然度中找到最大似然度，則最大似然度對(duì)應(yīng)的正態(tài)分布均值參數(shù)和根方差參數(shù)即為估計(jì)結(jié)果。本方法的參數(shù)估計(jì)結(jié)果在總體上能“跟隨”理論成熟方法的參數(shù)估計(jì)結(jié)果，其估計(jì)精度能滿足工程要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種正態(tài)型單元的壽命分布參數(shù)估計(jì)方法。

背景技術(shù)

產(chǎn)品可靠性是一種描述產(chǎn)品質(zhì)量的核心屬性，常用產(chǎn)品壽命的分布類型和參數(shù)來表達(dá)產(chǎn)品的可靠性。準(zhǔn)確獲知產(chǎn)品的可靠性，是開展產(chǎn)品的可靠性增長(zhǎng)、維修性/保障性設(shè)計(jì)等工作的前提。在專門的可靠性試驗(yàn)中，一般能實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的完好狀態(tài)：一旦產(chǎn)品發(fā)生故障能立刻被發(fā)現(xiàn)，因此能獲得產(chǎn)品壽命X的準(zhǔn)確數(shù)值。在獲得足夠數(shù)量的壽命數(shù)據(jù)后即可分析出產(chǎn)品的壽命分布類型及參數(shù)。但在工作場(chǎng)景下，并不見得能針對(duì)產(chǎn)品配備在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，因而不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的完好狀態(tài)。工作場(chǎng)景下更常見的做法是定期或不定期對(duì)產(chǎn)品做完好性檢查。假定產(chǎn)品投入使用時(shí)刻為零時(shí)刻，如果在檢查時(shí)刻Tc，產(chǎn)品狀態(tài)為完好，這意味著該產(chǎn)品的壽命X大于Tc；如果在檢查時(shí)刻Tc，產(chǎn)品狀態(tài)為故障，這意味著該產(chǎn)品的壽命X小于Tc。與有壽命準(zhǔn)確數(shù)值的X相比，[檢查時(shí)刻Tc狀態(tài)(完好或故障)]是刪失了部分信息的壽命數(shù)據(jù)。目前，在理論上還沒有利用這種刪失型數(shù)據(jù)準(zhǔn)確估計(jì)壽命分布參數(shù)的方法。

相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的可靠性試驗(yàn)場(chǎng)景，當(dāng)工作環(huán)境、使用方式等發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)品的實(shí)際壽命往往可能隨之發(fā)生變化，因此，即便掌握了產(chǎn)品在可靠性試驗(yàn)場(chǎng)景下的壽命分布規(guī)律，也仍有必要去了解產(chǎn)品在工作場(chǎng)景下的實(shí)際壽命分布規(guī)律。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提出了一種利用刪失型數(shù)據(jù)估計(jì)正態(tài)型單元的壽命分布參數(shù)的近似方法，其估計(jì)精度能滿足工程要求。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種正態(tài)型單元的壽命分布參數(shù)估計(jì)方法。

產(chǎn)品由各種單元組成。正態(tài)分布常用于描述機(jī)械件的壽命分布情況，正態(tài)型單元指壽命服從正態(tài)分布的單元，壽命X服從正態(tài)分布記作X～N(μ,σ²)，其中μ為均值參數(shù)，σ為根方差參數(shù)，X的密度函數(shù)f(x)為：

假定：?jiǎn)卧度胧褂脮r(shí)刻為零時(shí)刻，同批次的單元同時(shí)投入使用，且各批次單元的工作場(chǎng)景相似。在第i次檢查時(shí)，檢查時(shí)刻記為Tc_i，該批次產(chǎn)品中，完好單元的數(shù)量記為Nr_i，故障單元的數(shù)量記為Nf_i。共完成了k次檢查。

本方法包含以下步驟：

步驟1，根據(jù)正態(tài)型單元使用壽命數(shù)據(jù)生成n組候選分布參數(shù)(μ2_j,σ2_j)，1≤j≤n，其中，μ2_j表示正態(tài)分布的均值參數(shù)，σ2_j表示正態(tài)分布的根方差參數(shù)，n為正整數(shù)；

步驟2，初始化似然度P_j，令

步驟3，根據(jù)k次檢查結(jié)果獲取的完好單元的數(shù)量Nr_i、故障單元的數(shù)量Nf_i以及檢查時(shí)刻Tc_i，依次更新似然度P_j；

步驟4，在更新后的似然度P_j(1≤j≤n)中找到最大似然度，記為P_M，則似然度P_M對(duì)應(yīng)的μ2_M、σ2_M分別為正態(tài)分布均值參數(shù)和根方差參數(shù)的估計(jì)結(jié)果。

進(jìn)一步，所述步驟1具體包括：