高置信度的燃爆产品可靠性的小样本评估方法技术

技术编号:16080695 阅读:97 留言:0更新日期:2017-08-25 15:52
本发明专利技术公开了一种高置信度的燃爆产品可靠性的小样本评估方法,针对燃爆产品的可测量性能及可靠度要求,在燃爆产品性能参数服从正态分布或近似正态分布,或者通过评估的性能参数变换后满足正态分布或近似正态分布的前提下,基于产品性能参数定量测量的小样本数据及其测量不确定度,估计总体分布模型参数及其不确定度。在无先验信息和具有统计特征的情况下,该评估方法在置信水平不低于0.90,评估燃爆产品性能可靠度不低于0.99及以上时,所需的样本量数据可降低至五个数据,达到规定可靠度评估结果的置信水平不低于规定置信水平的97.5%。

【技术实现步骤摘要】
高置信度的燃爆产品可靠性的小样本评估方法
本专利技术涉及一种可量化的高价值燃爆产品性能可靠性评估技术,具体涉及一种高置信度的燃爆产品可靠性的小样本评估方法。
技术介绍
在高可靠性要求的产品设计、研制、试验和批生产中,如何通过小量的可靠性试验,获取产品所需的性能数据,并通过评估其是否满足要求,是当今可靠性研究领域的热点。然而迄今为止,国内外通过研究所提出的各种经典的小样本评估方法,要么仍然需要较大的样本量数据,以保证评估结果的精度和可信度在可接收的范围内,要么虽然评估所需的样本量数据有所降低,但评估结果的精度和可信度受到质疑。目前,对于一次性使用的燃爆产品,通过以是否满足性能技术指标要求作为合格判据,采用以二项分布和超几何分布为评估模型的计数法进行可靠性评估,是目前世界上公认的可信度较高的评估方法。但对于高置信度和高可靠性要求的燃爆产品,这种评估方法所需的样本量太大,工程上难以实现。经典的BAYES可靠性评估方法,虽然可以利用产品前期的可靠性试验数据,但评估所需要的累积可靠性试验样本量仍较大。计量法是评估燃爆产品可靠性的另一种经典方法,但该方法需要准确确定性能参数分布模型,且评估结果是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高置信度的燃爆产品可靠性的小样本评估方法,其特征在于包括以下步骤:步骤A:建立统计分布模型以小样本可靠性试验数据的平均值作为燃爆产品性能参数所服从的概率分布模型平均值参数的估计,以小样本可靠性试验数据的方差作为燃爆产品性能参数所服从的概率分布模型标准差的估计;同时假定燃爆产品的性能参数服从正态分布或近似正态分布,或者通过变换后满足正态分布或近似正态分布;步骤B:产品性能参数分布模型参数估计的不确定性量化方法B‑1:产品性能参数概率分布模型的均值参数的估计的不确定性量化方法:从产品性能参数的概率分布为正态分布

【技术特征摘要】
1.一种高置信度的燃爆产品可靠性的小样本评估方法,其特征在于包括以下步骤:步骤A:建立统计分布模型以小样本可靠性试验数据的平均值作为燃爆产品性能参数所服从的概率分布模型平均值参数的估计,以小样本可靠性试验数据的方差作为燃爆产品性能参数所服从的概率分布模型标准差的估计;同时假定燃爆产品的性能参数服从正态分布或近似正态分布,或者通过变换后满足正态分布或近似正态分布;步骤B:产品性能参数分布模型参数估计的不确定性量化方法B-1:产品性能参数概率分布模型的均值参数的估计的不确定性量化方法:从产品性能参数的概率分布为正态分布中抽取了n个样本,通过可靠性试验得到了样本性能参数的均值和方差s2,以此推断总体模型参数特征,则对于总体均值作为统计量,其概率分布按t分布进行估计,则其服从的t分布;是产品性能参数概率分布模型参数的均值,σ是产品性能参数概率分布模型参数的标准差,n是抽取的样本量,是所抽取的样本量中性能参数的平均值,s为样本方差;因此,在置信水平γ下,采用估计的不确定度估计如下:其中,t-1(γ)是t分布下累积分布概率等于其置信水平γ时对应的t分位数;B-2:产品性能参数概率分布模型标准差估计的不确定性量化方法如下:产品性能参数服从正态分布的概率分布,且所抽取的样本量为n,以样本方差s作为统计量,则(n-1)s2/σ2服从χ2(n-1)分布;因此,在置信水平γ下,产品总体性能参数分布的标准差的双侧置信区间估计为:产品总体性能参数分布的标准差的单侧置信区间下限估计为:产品总体性能参数分布的标准差的单侧置信区间上限估计为:其中,为产品总体性能参数分布的标准差在置信水平γ下的区间估计,是χ2分布在自由度为(n-1)下概率分别为(1-γ)/2、(1+γ)/2、γ、1-γ的单侧分位数;因此,在置信水平γ下,产品总体性能参数分布标准差估计的不确定度为:步骤C:产品性能可靠性评估方法对于所抽取的样本量为n的产品样本性能参数数据xi,i=1,2,...,n,可得到产品总体性能参数分布模型均值的最大似然估计:和得到产品总体性能参数分布模型标准差的最大似然估计:在置信水平γ下可靠性不小于RL,其所对应的产品总体性能参数合格的最高和(或)最低的现状值通常称为现状性能悬崖值,用表示;用表示通过最大似然估计确定的现状产品总体性能分布模型中,累积分布概率为不低于RL时所对应的性能上悬崖值和(或)下悬崖值及其性能裕度的估计,表示从n个样本量测量数据出发,产品性能在置信水平γ下可靠性不小于RL时上述这些参数估计结果的不确定度估计,Φ-1(RL)对应于标准正态分布下可靠性为RL时的分位数,则相关参数估计方法如下:①仅有上阈值XU时,

【专利技术属性】
技术研发人员:周美林
申请(专利权)人:中国工程物理研究院化工材料研究所
类型:发明
国别省市:四川,51

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