Файл: Волков Е.Б. Основы теории надежности ракетных двигателей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 207
Скачиваний: 0
Здесь if — случайная величина, равная числу предметов /-н кате гории в выборке п.
На основе метода производящих функций можно показать,
что справедливо тождество |
|
||
V .. .. |
м |
|
|
V м |
|
||
М |
|
jLd |
|
|
\)! i=1 |
j |
|
у |
T J |
|
|
|
|
|
Используя его, находим
где D = ' £ d i. i- 1
Г. Многомерное отрицательное гипергеометрическое распределение
Пусть теперь ti — число предметов, извлекаемых по одному из совокупности N до тех пор, пока не будет извлечено dj пред
метов /-й категории (/=1, М) |
(число предметов нулевой катего- |
м |
|
рии m0 — N — 2 ^ dj). Тогда |
распределение tM дается выраже- |
/=i |
|
нием [38] |
|
P(^/ = v/, |
v i = l , M ) = |
м
где V,- > d;■ k = V (vt. — di). i=i
Выражение дает возможность вычислить вероятность того, что для извлечения d{ предметов первой категории, d2— второй и т. д. потребуется лщ гг, • •. извлечений. Это эквивалентно собы
тию, состоящему в извлечении k предметов |
нулевой категории. |
Поэтому P(t=k) =P(^=V t,Y i'=l, М), где |
t — случайная вели |
чина, представляющая собой число извлечений до появления
k предметов нулевой категории. Функция распределения tM имеет вид
37
A-,., v / = l , T I ) = V P ( / = ^ ) -
A’ =0
•r/Vf
= 2 ••
i L=dL |
, .U“ d .U |
Л1 |
|
Xi-Cti). |
|
1.1.12. Полиномиальное распределение
Пусть проводятся п испытаний по схеме Бернулли, т. е. в каж дом из п независимых испытаний возможен один из двух исхо
дов: успех (событие Ао) |
пли отказ |
(событие |
Л0); вероятность |
||
Р = Р(Л0) = 1—q, где ^= Р(Ло) |
в каждом испытании одинаково. |
||||
|
|
_ |
ft |
т. е. отказ подраз- |
|
Но дополнительно к этому событие Л0=11Лг, |
|||||
деляется на k видов отказа (событие |
j - i |
___ |
причем |
||
Ai при |
г = 1, /г), |
||||
Л,- — несовместны. |
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
Тогда Р -4-g= P-j- V |
q; = 1. |
Рассмотрим |
случайный |
вектор |
|
/~i |
|
|
|
|
|
th=(t), tk), где ti — возможное число отказов г-го вида
в п испытаниях. Компоненты вектора th линейно зависимы, так как t\-r ... +th + to = n, где to — возможное число успехов в п испытаниях. Тогда согласно работе [23]
____ |
к |
f ft |
' |
Р<Уо=''о'=Р(Л=Т;, ¥ / = 1 , / Н = « ! |
П <?/Pv |
П v/! |
|
|
/~1 |
0 |
, |
ft
где v0 -
/=1
Функция распределения tk имеет вид
F (**) = jU |
••• |
2 |
Я! П '7;,'PV° |
/ ( п V/!l > |
v=.\r0 |
VA=0 |
v^= 0 |
/ = 1 |
41=0 |
где x.'о =
i=1
Отсюда видно, что справедливо следующее интересное тож дество:
38
2 |
... 2 |
п 1?р-/ пV, |
|
|
VL к |
V. |
/ = 1 |
/ 1=0 |
|
2 |
v/ < D = « _ x 0 |
|
|
|
1= |
1 |
|
|
|
= |
2 f ” j Pv(l — P)"~v=Bi (/?., Р, /}). |
(1.123) |
||
|
v-Л’о |
|
|
|
При вычислении функции полиномиального распределения часто оказывается удобным известное соотношение
k |
k |
|
F (■**) < П р |
< х () = 11 |
Bi (л, Р„ jef). |
/=1 |
/=1 |
|
1. 1.13. Отрицательное полиномиальное распределение
Пусть теперь tQ— случайная величина, равная числу испыта ний до получения т0 успехов, a ti — число появляющихся при этом отказов — событий А {. Тогда отрицательным полиномиаль ным распределением называется выражение [38]
P(*/ = v„ v i= T 7 k )= P (t0 = m0)= Г(-л^ рт |
Y l |
я \ |
|||
|
|
^ ( т 0)П v;! |
/=1 |
|
|
ft |
|
ft |
/= 1 |
|
|
|
|
|
|
||
где п# = т0+ У ] V,-; |
Р = 1 — V q.\ Г(/г.^.)— гамма-функция. Это |
||||
i=i |
|
i=i |
того, |
что |
успешное |
выражение позволяет найти вероятность |
|||||
|
|
|
|
k |
\ |
испытание будет иметь место в /?г0-й раз при |
[ т0-j- ^ |
•ом |
|||
испытании. |
|
|
|
i=i |
|
|
|
|
|
|
|
Соответствующая функция распределения имеет вид |
|
||||
F (-*ft)=Р {t, < х„ |
v i = 1, k ) = Р (/„< х 0)= |
|
|||
-»Ч |
ЛА |
____ |
|
|
=2 p ^/ = v/. v i = l , k ) ,
»1”0
к
где х 0— т0-|- ^ х г •
1.1.14. Некоторые сведения из теории случайных функций
Пусть (Я, В, Р) — вероятностное пространство. Случайной функцией td ) называется конечная вещественная функция, кото-
39
рая при |
(где й — множество значении |
параметра |) |
яв |
|
ляется функцией |
выборочной точки e ^ R . |
Таким образом, |
по |
|
определению при |
данном значении параметра £=|,- случайная |
|||
функция = |
е) есть просто случайная величина с функцией |
распределения F (х>). Совокупность tN—(/,, ..., tN) величин tt
имеет совместную функцию распределения Т(хдг). Совокупно
сти случайных векторов Cv соответствуют семейству конечномер-
*—►
ных распределений F(xN) для разных N и всех возможных зна
чений £ е й . Каждой точке e ^ R |
или каждому исходу испытания |
|||||||||||
соответствует |
функция |
t( g, |
ej)=tj(Q, |
называемая |
р е а л и з а |
|||||||
цией |
или в ы б о р о ч н о й |
ф у н к ц и е й |
[46]. В |
случае, |
если |
|||||||
параметр £ имеет |
смысл времени, |
случайная функция 1(1, |
с) = |
|||||||||
= / (£) |
называется |
с л у ч а й н ы м |
п р о ц е с с о м . |
В случае, |
||||||||
когда | |
— вектор, |
t (t,) |
называется |
с л у ч а й н ым |
п о л е м. |
Со |
||||||
вокупность случайных |
функций |
/,■(£) |
при |
г = 1, |
N |
называется |
||||||
в е к т о р н о й с л у ч а й н о й ф у н к ц и е и. |
с т р о г о |
с т а ц и о |
||||||||||
Случайная |
функция |
/(g) |
называется |
нарной , если совместные распределения случайных величин
одинаковы V h > 0 |
и |
V s,eQ . |
Случайная функция называется |
|||
с т а ц и о н а р н о й |
в |
широком |
смысле, |
если |
существуют кова |
|
риации о,ч величин t(%i) и /(Hi) |
и если |
они |
зависят только от |
|||
h = Н,'—|j. Для стационарной функции /(g)V geQ |
величины |
|||||
М [Д£,-)]= р.= const, |
М ![/(;,•) — ,и-]'-) = з 2= const, |
з,7/з'-=о(Л) |
и называются соответственно средним значением, дисперсией и нормированной корреляционной функцией.
В работе [34] показано, что при выполнении некоторых усло вий регулярности случайная функция /(Н), где — непре рывный аргумент, может быть аппроксимирована случайным
вектором /jv= ( / i, /2, ■• ■, Cv)> где /; = /(£,-) при /= 1, N — дискрет ные значения |. При этом свойства /.v<=/?<'V), описываемые функ
цией распределения F(xN), те же, что и у случайной функции. Этот существенный для последующего изложения результат условно представим в виде
№ |
; е Е 2 А 4 = ( / 1, ...Д л О е ^ Л-), |
(1.124) |
где С — правило выбора дискретных точек gp, 0 = /(|i) • |
||
В некоторых |
случаях правило С, входящее |
в преобразова |
ние (1.124), может быть сформулировано на основе анализа со ставляющей дисперсии случайной функции t, обусловленной точностью прибора, с помощью которого фиксируются реализа ции [36].
40