Файл: Паньков, Н. П. Надежность автомобильной техники ЧЗХР.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.10.2024
Просмотров: 76
Скачиваний: 0
upеде.теніия доследуемого параметра, котороё можно определять по .величине (размаха
Т а б л и ц а 2.3
R
ГДе R ^max |
рЗЗ- |
мах определяе мых значений;
Du— коэффициент пе ревода, опреде ляемый по табл. 2.4.
Определение размера выборки
Надежность Р |
Точность |
ре |
Объем вы |
результата |
зультата, |
°/0 |
борки |
|
5 |
|
380-385 |
|
10 |
|
95-100 |
|
15 |
|
41-43 |
|
5 |
|
270-275 |
|
10 |
|
68-70 |
|
15 |
|
29-30 |
|
5 |
|
205-210 |
|
10 |
|
|
При числе |
испытаний |
|
15 |
||
меньше 25 |
приведенные |
величину |
вероятной ошибки. |
||
зависимости |
дают |
заниженную |
|||
В этом случае |
для |
нормального |
распределения доверительную |
||
вероятность |
ß |
следует вычислить, |
пользуясь |
интегралом |
Значение коэффициента перевода D„
|
Т а б л и ц а 2.4 |
|
Количество наб |
Переводной |
|
людений при опре |
коэффициент |
|
делении размаха |
||
|
||
2 |
1,280 |
|
5 |
2,320 |
|
10 |
3,077 |
|
15 |
3,472 |
|
20 |
3,735 |
|
25 |
3,931 |
|
30 |
4,085 |
|
35 |
4,213 |
|
40 |
4,322 |
|
50 |
4,498 |
|
60 |
4,638 |
|
70 |
4,755 |
|
80 |
4,853 |
|
90 |
4,939 |
|
100 |
5,015 |
|
200 |
5.492 |
|
300 |
5,755 |
М 2 f |
?PN |
At) dt |
& ), (2.49) |
0 |
" |
1 |
|
где Pn-\ — плотность распреде ления вспомогатель ной величины,распре деленной по закону Стъюдента с N —1 степенями свободы.
При этом |
|
-л |
See - М . |
|
S |
1 / |
i ( S - S op)2 |
S = \ |
N { N ~ 1) ’ |
где М — математическое ожидание среднего времени исправной работы или пробега;
N — количество испытанных автомобилей;
S( — срок службы (пробега) до отказа г'-го экземпляра.
за
ВЫБОР МЕТОДА СТАТИСТИЧЕСКОЙ ПРОВЕРКИ ОДНОРОДНОСТИ ИНФОРМАЦИИ
В статистических данных о работоспособности отдельных де талей и агрегатов 'автомобиля очень часто можно обнаружить грубые ошибки наблюдения, так называемые промахи, которые существенно изменяют параметры случайной, особенно малочис ленной выборки. Поэтому получение наилучших оценок на осно ве таких искаженных выборок и применение статистических мето дов для анализа характеристик одной партии деталей или сравнительного статистическаго 'анализа для нескольких партий деталей ,с использованием неоднородных данных окажется бес полезным, а иногда и вредным, так как даст искаженные оцен ки, не отражающие фактического положения дел. Поэтому,, прежде чем приступить к окончательному анализу и определе нию искомых характеристик, необходимо убедиться в однород ности исходного материала и, .в первую очередь, в отсутствии резко выделяющихся наблюдений или грубых ошибок, которые надлежит отбросить перед проведением статистического анализа.
Обоснование методов оценки однородности относится к тео
рии статистической |
проверки гипотез, которые в настоящее |
|||||||
время достаточно |
подробно |
и |
.полно |
разработаны |
в трудах |
|||
Дж. Нейміана и Е. Пирсона, Э. Лемана , Г. Крамера. |
|
|||||||
Статиістической |
'гипотезой |
называется |
предположение, кото |
|||||
рое относится либо |
к |
виду, |
либо |
к параметрам распределения |
||||
случайной |
переменной |
и |
которое |
можно |
проверить |
статисти |
||
чески, т. е. опираясь |
на |
результаты наблюдений, образующих |
||||||
случайную |
выборку. |
|
|
|
|
|
опреде |
|
Статистическим |
критерием называется однозначно |
ленное 'правило, устанавливающее условия, при которых прове ряемую гипотезу следует принять или отвергнуть. При проверке
гипотезы |
можно |
совершить |
одну |
из |
двух |
ошибок — либо |
|
отвергнуть ее, когда она |
верная '(ошибка |
первого рода), либо |
|||||
принять |
гипотезу, |
когда |
она |
ложная |
(ошибка |
второгорода). |
Очень часто ошибку первого рода именуют «риск поставщи ка», а ошибку второго рода — «риск заказчика».
Ошибку первого рода обычно называют уровнем значимости применяемого критеріия. Вероятность отвергнуть гипотезу, когда она ошибочна, называют мощностью критерия.
Для оценки однородности экспериментальных данных, как правило, выдвигается одна основная, так называемая нулевая гипотеза Н0 и одна конкурирующая (альтернативная) гипоте за Ни
Для построения статистического критерия, позволяющего проверить нулевую гипотезу Я0, необходимо определить:
— статистическую характеристику (статистику) нулевой гипотезы Q:
40
—допустимую .вероятность ошибки первого рода (уровень значимости) а;
—альтернативную гипотезу H t;
—'критическую область V статической характеристики Q. Выбор критической области V производится так, чтобы соб
людались условия
|
|
|
|
|
(2.50)' |
|
|
|
|
PjQZTVIJ = шах. |
|
(2.51 > |
|
Условие |
(2.50) |
означает вероятность |
того, что значение ста |
|||
тической |
характеристики принадлежит |
критической |
области |
V, |
||
равно а |
(уровню |
значимости), если верна нулевая |
гипотеза |
Н |
||
В статистической практике обычно применяют 5%-ный уровень |
||||||
значимости |
(ot = 0,05). Основанием для |
выбора такого уровня- |
значимости является его исключительно практическая целесооб
разность. Этот уровень, |
с |
одной |
стороны, достаточно велик для |
|||
отбрасывания ложных |
гипотез, а с другой —он |
достаточно мал |
||||
и .поэтому отбрасывает |
|
лишь |
незначительную |
часть |
верных |
|
гипотез. |
|
|
указанная вероятность |
должна |
||
Условие (2,51) означает, что |
||||||
быть возможно большей, |
если |
верна альтернативная гипотеза Н\. |
||||
В этом случае отбрасывается нулевая гипотеза |
Я 0 и, таким об |
|||||
разом, |
не допускается ошибка второго рода ß . |
|
|
|||
Для |
-проверки однородности |
применяются |
параметрические |
|||
и непара-метр,ичеокие критерии, |
а также статистические крите |
|||||
рии резко выделяющихся членов выборки. |
|
|
В качестве -параметрических критериев применяют критерий Ко.хрена, критерий Бартлетта или критерий X2. Нелараметрические критерии для проверки однородности, которые не зависят от распределения случайных величин, образующих исследуемые выборки, определяются обычно критерием И. В. Смирнова.
Для оценки резко выделяющихся членов выборки применяются различные статистические критерии:
—критерий, основанный на теореме Р. Фишера;
—критерий типа «г» для оценки экстремальных членов выборки;
—критерий Аббе-Линника;
—критерий Ирвина.
Изучая области применения приведеннык выше критериев,, следует признать, что для получения сравнимых и достаточно точных -результатов целесообразно воспользоваться:
— .критерием, основанным на теореме Р. Фишера; ■— критерием типа «г» для оценки экстремальных членов
выборки;
— критерием Бартлетта.
41
Критерий, основанный ка feopme Р. Фишера, применяется в случае распределения случайной .величины Т по нормальному
закону. Для определения этого |
критерия |
необходимо |
задаться |
||||||||||||
таким" уровнем |
значимости |
а, |
чтобы |
выполнение |
следующего |
||||||||||
неравенства было таракитчеоки невозможным |
|
|
|
|
|
||||||||||
Б этом |
неравенстве |
|
|
|
|
|
|
|
|
■ |
|
( 2 - 5 2 ) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
п—1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J n - l - |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
(2.53) |
||
|
|
|
я |
_ |
і |
- |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
/ |
п- |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.54) |
|
|
|
s - |
i = \ J |
2 |
( T W - O 23• |
|
|
|
|
||||||
Использование |
критерия |
заключается в |
следующем: |
табли |
|||||||||||
а) по заданной величине |
а |
и объему |
выборки |
п |
по |
||||||||||
ца'.. определяют значение коэффициента |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
ta = |
|
п ( п — 1) |
’ |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
б) затем по зависимостям |
(2.52) |
и |
(2.53) |
определяют |
Тп-\ |
||||||||||
и Sn-i и проверяют неравенство (2.52). |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Критерий типа «г» для оценки экстремальных членов выборки |
|||||||||||||||
определяется следующим образом: |
случайной |
величины |
Т |
по за |
|||||||||||
1. |
Определяются гшах или |
rmin |
|||||||||||||
висимостям |
тn„ - т |
|
|
|
|
|
|
T — r, |
|
|
|
|
|||
г |
— |
|
» |
|
' m u |
|
|
|
|
|
|||||
' |
max |
|
/--------- - |
|
|
|
|
|
|
|
(2.55) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
/!д -- |
ту |
|
|
|
(2.56) |
Vn - 1
2.В специальных таблицах приведены значения rmах(или rmm),
для |
а — 0,10 , 0,05, |
0,025 |
и 0,01 |
для числа |
степеней |
свободы |
||||
от |
1 |
до |
23. |
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Если в результате |
расчетов |
величина |
rmax |
(rmin) |
окажется |
||||
больше табличного |
значения |
г, |
для вьгбрэнного уровня значи |
|||||||
мости, то Н0 ложно |
и следует |
отбросить данное |
экстремальное |
|||||||
значение |
выборки. |
|
|
|
|
|
|
|
Критерий Бартлетта обычно .применяется в том случае, когда необходимо .проверить однородность (выборки, состоящей из
42
К — дисперсий |
6\2; S22; .. . S n2 с |
'неравным |
числом |
степеней |
свободы. Для проверки гипотезы |
Я 0 об однородности |
выборки |
||
применяется статистическая характеристика |
|
|
||
|
|
і=1 |
|
(2.57) |
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С = |
0,4343 |
|
f Ц ’ |
(2.58) |
|
3 (* - ! ) ( § / , |
|
||
|
2 Л ?!, |
|
|
|
S 2 |
/ = £ / < • |
|
||
|
|
|
г=і |
|
Если X 2> Х \ где Х 2а выбирается из таблиц для заданного уровня а и числа степеней свободы, равного К —1, то гипотезу Н 0 следует отбросить, как неудовлетворяющую эксперименталь ным данным.
ПОРЯДОК ОБРАБОТКИ СТАТИСТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
При определении уровня показателей надежности с исполь зованием статистической информации, полученной в результате обобщения и обработки опытных данных эксплуатации и ремон
та, определяются среднее значение |
параметров — Я*, их |
дис |
||||||
персия S2 (Я) и доверительные группы /7Н и /7В при |
уровне |
до |
||||||
верительной |
вероятности |
1 — а =0,90. |
|
|
|
|||
Выравнивание статистических функций распределения произ |
||||||||
водится по критерию X2 (Пирсона). |
|
формулам: |
||||||
Значение |
оценок |
параметров |
определяется по |
|||||
— оценка |
среднего |
значения |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
2 /7 , |
|
(2.59) |
||
|
|
|
П* = |
, |
|
|||
где п — число наблюдений, |
по которому |
определяется значе |
||||||
ние параметра Я; |
|
|
|
|
|
|||
— дисперсия параметра |
П |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
% (П{ - |
п * у |
|
|
|
|
S*(/7) = |
—-----^ -------- |
, |
(2.60) |
где К — п при п > 30 и К — п — \ при я < 30.
Доверительные границы параметра М(Я) определяются в за висимости от закона распределения случайных значений пара метра и числа наблюдений.
43