无失效数据下弹上机电产品加速贮存寿命评估方法

针对现有加速贮存寿命评估方法难以有效应对无失效数据、两参数Weibull模型拟合高可靠、长寿命机电产品寿命分布精度不高的问题，提出了基于E-Bayes理论和三参数Weibull寿命分布模型的弹上机电产品加速贮存寿命评估方法。对两参数Weibull在拟合高可靠、长寿命机电产品寿命分布时存在的的精度不足问题进行了论述，给出了三参数Weibull下的弹上机电产品寿命分布模型。在阿伦尼乌斯模型、Nelson累积失效假定等基础上，建立了单次步进应力加速贮存寿命试验数据向多次常温应力定时截尾试验数据的等效折算方法，并引入E-Bayes理论实现了对定时截尾试验无失效数据下失效概率的有效求解。针对复杂等效折算公式中的Weibull参数估计问题，设计了粒子群优化算法实现对参数的高精度求解，并给出了基于蒙特卡罗法的贮存寿命置信下限评估方法，从而实现对弹上机电产品的高效贮存寿命评估。以某型弹上惯性测量单元为应用对象，验证了所提方法的有效性和合理性。     

Poisson过程的可靠性增长模型(Ⅱ)——定时截尾试验的情况

基于定时截尾试验数据,本文用经典方法和Bayes方法,考虑了失效时间遵从Poisson过程的可修系统的可靠性增长问题,得到了各研制试验阶段参数的约束极大似然估计和最末阶段参数的经典限和Bayes限。     

指数型贮备系统可靠性的精确置信下限

基于产品的试验数据,研究贮备系统可靠性的精确置信下限.假设系统由n个指数型产品和一个成功概率为p的成败型切换开关组成,所组成系统的产品寿命之间相互独立且与开关的寿命独立.在各产品寿命分布参数都相等和两两不相等的情形下,导出了系统可靠性的计算公式.在产品有随机定时截尾试验数据的条件下,利用修正的样本点排序法,导出了贮备系统可靠性的精确置信下限,并给出了算例.     

威布尔产品加速寿命试验的可靠性分析

利用似然理论对加速寿命试验的多个样本失效数据进行综合分析。在定数截尾场合下，建立威布尔寿命型产品的步进应力加速寿命试验模型，利用Newton Raphson方法求解似然方程，得到寿命参数的极大似然估计。针对迭代公式初始值敏感问题，结合部件寿命信息给出一种精度更高的初始值确定方法，并利用Bootstrap方法构造加速寿命试验参数的置信区间。最后，以固体钽电解电容器为例，利用随机模拟方法验证提出理论的正确性和有效性。     

无失效数据下计算装置贮存寿命评估方法

针对信息化弹药部组件贮存寿命难以评估的问题,提出了一种融合自然贮存试验数据与加速试验无失效数据的部组件贮存寿命评估方法。首先,根据部组件的自然贮存试验数据,通过保序回归解决数据中的倒挂问题,采用极小卡方估计法和拟合优度检验初步确定部组件的寿命分布函数。接着,通过最优置信限法,估计加速应力水平下的模型参数,并计算加速应力水平与常规应力水平间的加速因子,将加速试验中的无失效数据折算为常规应力水平下的定时截尾数据,单独依据该数据重新评估模型参数。而后,融合折算数据和原始自然贮存数据,再次评估部组件的贮存可靠性,综合对比评估结果确定其分布函数。最后,以某计算装置为例,综合对比分析自然贮存试验数据、加速试验无失效数据和融合贮存试验数据的评估结果,确定了该计算装置的寿命分布函数和给定可靠度下的贮存寿命,证明了该方法的有效性,可以做工程应用推广。     

一种随机截尾恒加寿命试验的贝叶斯评估

针对传统计算方法的不足,讨论了一种贝叶斯加速失效模型族中应用最为广泛的Weibull恒定应力加速度寿命试验模型。针对寿命服从Weibull分布的产品,在参数的先验假设条件下,基于Gibbs抽样的马尔可夫链,运用蒙特.卡罗方法动态模拟出随机截尾恒加寿命试验中相关参数后验分布的马尔可夫链,给出随机截尾条件下模型参数的贝叶斯估计。利用BUGS软件包进行建模和仿真分析,证明了该模型在可靠性应用中的直观性与有效性。     

竞争失效场合相似产品可靠性的综合评估

对小样本情形下的联合Ⅱ型截尾寿命试验进行综合分析.针对产品可能存在多种失效模式问题,建立试验数据服从独立指数分布的竞争失效模型.基于极大似然估计,利用条件矩母函数导出参数的精确分布,据此构造参数的精确置信区间.并采用Bootstrap方法给出参数的区间估计.最后,通过Monte-Carlo仿真比较估计的优良性,利用数值算例验证了本文方法的有效性和可行性.     

基于改进两阶段法和自助法的寿命数据分析

加速寿命试验的样本量通常很小而且截尾会很严重,这样会使得求得的极大似然统计量产生很大的偏差,进而影响到估计的准确度和精度.本文对两阶段法做了较大改进:证明了当各组数据服从Weibull分布且数据类型为无截尾或typeⅡ截尾时,存在两个关于形状参数和尺度参数的枢轴量,并采用无偏因子法修正极大似然统计量;考虑到异方差性,用加权最小二乘法替代最小二乘法估计加速模型的系数.根据两阶段方法不能采用Fisher信息矩阵计算分位数置信区间的缺点,用自助法获得置信区间.本文通过一个实例阐述改进的两阶段法的分析过程.另外,本文用相对偏差和均方误差根作为评判分析方法的准则,将改进的两阶段法和极大似然法在不同的分位点处的寿命估计作了对比.仿真结果表明,改进的两阶段法在低分位点处的寿命估计更优.     

Poisson过程的可靠性增长模型(Ⅲ)——评定与预测

本文提出了两个新模型。基于定数和定时截尾试验数据,用最小二乘方法和极大似然方法,研究了在第i阶段失效时间遵从强度(或均值率)为λ_i的Poisson过程的可修系统的可靠性评定与预测问题。这些结果能用于单参数指数分布的无替换(或有替换)定数(或定时)截尾试验的情况。     

双应力恒加寿命试验下相依竞争失效模型的统计分析

针对传统加速寿命试验仅考虑单一应力且假定产品各失效机理之间独立的问题,首先结合自适应逐步Ⅱ型混合截尾(adaptive type-Ⅱ progressively hybrid censored scheme, AT-Ⅱ PHCS)寿命试验,建立AT-Ⅱ PHCS双应力恒加寿命试验。其次,利用Marshall-Olkin二维Gompertz (Marshall-Olkin bivariate Gompertz, MOBG)分布构建产品失效机理间相依关系。然后,基于AT-Ⅱ PHCS双应力加速寿命试验下相依竞争失效数据,利用极大似然理论,计算了参数的极大似然估计(maximum likelihood estimation, MLE),采用渐近似然理论和Bootstrap抽样方法构建参数的置信区间(confidence interval, CI)。最后,结合一个实例对构建的相依竞争失效模型进行了算例验证,结果表明其具有很好的统计推断性能。     

Statistical Inference for a Simple Step Stress Model with Competing Risks Based on Generalized Type-Ⅰ Hybrid Censoring

This paper investigates a simple step-stress accelerated lifetime test(SSALT) model for the inferential analysis of exponential competing risks data. A generalized type-I hybrid censoring scheme is employed to improve the efficiency and controllability of the test. Firstly, the MLEs for parameters are established based on the cumulative exposure model(CEM). Then the conditional moment generating function(MGF) for unknown parameters is set up using conditional expectation and multiple integral techniques. Thirdly, confidence intervals(CIs) are constructed by the exact MGF-based method, the approximate normality-based method, and the bias-corrected and accelerated(BCa) percentile bootstrap method. Finally, we present simulation studies and an illustrative example to compare the performances of different methods.     

相似产品步进应力加速寿命试验的统计分析

本文将单组样本的步进应力加速寿命试验(SSALT)拓展到双样本情形.基于累积失效模型(CEM),对两组指数产品的联合Ⅱ型截尾数据进行综合分析.首先,计算未知参数的极大似然估计(MLE),并利用矩母函数(MGF)建立其条件概率分布.然后,采用两种方法,基于概率分布的精确分析方法和参数的Bootstrap方法,构建参数的置信区间(CIs).以覆盖率作为评价标准,对两种方法的区间估计效果进行分析.最后,通过数值算例验证了本文方法的有效性.     

逐步增加I型混合截尾试验下B-S部件的可靠性分析

在逐步增加I型混合截尾试验下,利用最大期望(expectation maximization, EM)算法讨论了Birnbaum-Saunders(B-S)部件的参数及可靠度的估计问题。将B-S分布复杂的分布形式转换成较为简单的逆高斯分布和逆高斯分布倒数的等加权和形式,推导出逐步增加I型混合截尾中隐藏变量的后验密度,进而获得部件寿命参数和可靠度的极大似然估计和渐近置信区间。蒙特卡罗数值算例表明,简化后的B-S分布在逐步增加I型混合截尾试验方案中,EM算法经过较少迭代即达到收敛。同时,通过对数据情形I和情形Ⅱ下的估计结果分析,给出了较一般截尾试验方式更为丰富的结论,使得相应的统计结果更加全面和精确。     

基于屏蔽数据多重定数截尾下系统部件的可靠性估计

利用屏蔽的系统寿命数据,在多重定数截尾样本下研究串联系统中部件的可靠性估计问题。首先利用概率元分析方法,推导样本似然函数。然后基于样本似然函数,给出部件参数和可靠度函数的极大似然估计,同时分别在平方损失、线性指数损失和广义熵损失下,得到了部件参数和可靠度函数的Bayes估计。最后通过数值仿真研究屏蔽水平和截尾因子对估计精度的影响,并对各种估计进行了比较。     

Statistical analysis of generalized exponential distribution under progressive censoring with binomial removals

The estimation of generalized exponential distribution based on progressive censoring with binomial removals is presented,where the number of units removed at each failure time follows a binomial distribution.Maximum likelihood estimators of the parameters and their confidence intervals are derived.The expected time required to complete the life test under this censoring scheme is investigated.Finally,the numerical examples are given to illustrate some theoretical results by means of Monte-Carlo simulation.     

双应力恒加试验Weibull分布型产品置信可靠性评估模型

为了有效快速评估高可靠性长寿命产品在正常应力条件下的可靠性，提出了一种双应力恒加试验Weibull分布型产品置信可靠性评估模型。首先，采用加速寿命试验(accelerated life test，ALT)技术，建立广义Eyring-Weibull可靠性模型，假定试验各应力水平组合下Weibull分布的形状参数相同，且尺度参数与各应力水平组合间呈对数线性关系。其次，给出了Weibull分布定时截尾双应力恒加试验的极大似然估计(maximum likelihood estimation，MLE)方法、与似然函数相关的Fisher信息矩阵以及模型参数的渐近协方差矩阵，构造了模型参数和一些可靠性指标的渐近置信区间。最后，通过仿真算例证明了所提方法的可行性。     

双应力恒加试验Weibull分布型产品置信可靠性评估模型

为了有效快速评估高可靠性长寿命产品在正常应力条件下的可靠性,提出了一种双应力恒加试验Weibull分布型产品置信可靠性评估模型。首先,采用加速寿命试验(accelerated life test,ALT)技术,建立广义Eyring-Weibull可靠性模型,假定试验各应力水平组合下Weibull分布的形状参数相同,且尺度参数与各应力水平组合间呈对数线性关系。其次,给出了Weibull分布定时截尾双应力恒加试验的极大似然估计(maximum likelihood estimation,MLE)方法、与似然函数相关的Fisher信息矩阵以及模型参数的渐近协方差矩阵,构造了模型参数和一些可靠性指标的渐近置信区间。最后,通过仿真算例证明了所提方法的可行性。     

A two-stage estimation algorithm for a type of current status data

Success-failure life tests are widely used in reliability engineering research to evaluate the storage life of products,where the observed data are the current status data,usually summarized as the form of "binomial life data".For this type of data,this paper proposes a two-stage algorithm to estimate some commonly used lifetime distributions.This algorithm is automatic,intuitively appealing and simple to implement.Simulation studies show that compared with some existing methods,the proposed algorithm is more stable and efficient,especially in small sample situations,and it can also be extended to deal with some complicated lifetime distributions.     

弹上设备加速寿命试验中加速因子估计方法

长寿命、高可靠弹上设备产品的加速寿命试验存在小样本、失效机理复杂的问题,难以通过传统的统计方法对其加速因子进行估计,为此本文基于特征寿命的概念,充分继承弹上设备产品各组成部件的可靠性预计方法以及阿伦尼斯(Arrhenius)加速试验模型,采用由底层数据向上层结构综合的思想,提出一种整机受试产品的加速因子估计方法,并推导给出受试产品的贮存寿命综合预计模型。以弹上某型气压高度表产品为例,完成具体的贮存寿命加速试验方案设计与分析,并给出故障判定及处理准则,以此验证本文方法的工程适用性。