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。     

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。     

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.     

小子样条件下幂律退化模型的加速因子分析

结合长寿命、高可靠性产品加速寿命试验的特点,在失效机理不变的条件下,提出了幂律退化模型加速因子的概念。推导了加速寿命试验条件下幂律退化模型参数的极大似然估计。并利用Bayes方法,结合额定应力环境下的小子样数据和加速因子的先验分布,推导出加速因子后验分布。在此基础上,给出了小子样条件下可靠性的一、二阶矩的估计公式,进而运用矩等效方法得到可靠性的验后分布,结合实例说明了方法的有效性。     

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。     

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。     

基于寿命分布和贝叶斯的加速因子确定方法

针对小子样产品加速因子难以确定问题,提出了一种基于寿命分布和贝叶斯的加速因子确定方法。首先根据相似产品内场贮存数据信息,对正常应力下寿命分布参数进行极大似然估计(maximum likelihood estimation,MLE),再利用Fisher信息矩阵求逆得到其方差〖CD*2〗协方差矩阵,最终得到正常应力下寿命分布参数的分布,然后根据新研产品加速应力下小子样试验信息结合相似产品加速应力试验信息和专家经验等先验信息,利用ML Ⅱ方法确定混合先验分布的权重,再利用Bayes方法得到产品寿命分布参数的后验分布,最后根据正常应力下和加速应力下的产品寿命分布参数的分布信息综合确定加速因子。以某加速度计为例,验证本文方法的正确性和有效性。     

相依屏蔽数据串联系统中M-O型部件的可靠性分析

当串联系统含有屏蔽数据且屏蔽概率与失效部件相关时,研究系统中相依部件分布参数及可靠度函数的估计问题。假设部件寿命服从二元Marshall-Olkin型指数分布,在逐步Ⅱ型截尾下,基于屏蔽数据,推导出部件参数及可靠度函数的极大似然估计。鉴于极大似然估计法在完全屏蔽情形下的局限性,利用贝叶斯方法,在平方损失函数下推导出部件参数和可靠度函数的贝叶斯估计。最后利用Monte-Carlo方法给出数值例子,比较了两种估计结果的优劣;同时研究了屏蔽概率和截尾数对估计结果的影响。结果表明两种估计的精度均随着屏蔽概率的增大而降低,随着截尾数的增大而增高,贝叶斯估计较极大似然估计效果更优。     

Weibull分布对数线性加速模型的可靠性估计方法

针对Weibull分布产品的多应力加速试验,提出采用对数线性加速模型描述多个应力和产品寿命之间的定量关系,建立了Weibull分布对数线性加速试验的可靠性分析模型。鉴于似然函数的高度非线性和非单调特性,采用遗传算法得到了加速模型参数的极大似然估计,可以实现不同应力之间可靠性特性参数的相互转换。仿真算例验证了所提方法的有效性。     

融合外场使用和加速寿命数据的可靠性评估方法

针对寿命服从双参数Weibull分布且已在外场使用一段时间后的机电产品,进行单应力、定时转换的步进加速寿命试验,研究外场使用数据和加速寿命试验数据之间的融合评估问题。考虑到外场多应力环境与实验室单一应力环境之间的差异性,构建基于修正系数的分布参数计算模型;开展融合外场使用历程和加速寿命试验过程的统计分析,建立各应力下的累计分布函数关系;构建融合过程的极大似然函数,运用数值迭代法,求解未知参数估计;结合某型机电产品进行仿真方案设计,采用蒙特卡罗仿真方法产生样本数据,通过对比分析说明本文所提出的模型评估精度更高。     

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.     

加速寿命数据的贝叶斯建模与分析

在加速寿命试验的可靠性设计中, 随机化设计的限制以及删失数据不可避免地导致低分位数估计出现较大的偏差。针对上述的问题, 结合贝叶斯抽样技术以及非线性混合模型(nonlinear mixed model, NLMM)提出了一种可靠性改进的分析方法。首先, 需要检验所收集的数据是否服从威布尔分布以及验证形状参数是否是恒定常数。其次, 考虑随机效应对尺度参数和形状参数的影响, 运用NLMM构建了尺度参数和形状参数与试验因子之间的函数关系。然后, 利用贝叶斯方法估计低分位数的可靠性寿命。最后, 实际案例研究表明, 在考虑删失问题和未完全随机设计的影响时, 所提方法能够获得更为稳健和可靠的估计结果。     

融合先验加速退化与外场退化信息的可靠性评估方法

针对性能退化过程服从Wiener过程的产品,运用贝叶斯统计推断法,提出了一种融合同类产品加速退化试验(accelerated degradation test, ADT)信息与个体外场退化信息的可靠性评估方法。考虑到内、外场应力环境之间的差异,提出了基于修正系数的Wiener过程双参数修正模型;分别建立了步进ADT数据模型与外场退化数据模型,得到各应力下分布参数估计值;利用加速因子,将各加速应力下分布参数估计值折算到正常工作应力下,构成未知参数先验分布的数据样本;采用CvM检验法,确定未知参数最优先验分布类型及其超参数估计值;构建了外场退化数据下未知参数的后验分布函数,采用马尔可夫蒙特卡罗方法,得到参数的后验分布均值。通过实例分析验证了所提方法的正确性和实用性,结果表明,本方法可有效处理先验ADT信息与外场退化信息之间的融合评估问题。     

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 general...     

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。