Estimation of the parameters for the exponential reliability

W praktycznych zastosowaniach teorii niezawodności konieczna jest znajomość liczbowych wartości charakterystyk, takich jak średni czas życia elementu lub systemu, intensywność awarii elementu, niezawodność elementu lub systemu. Jedynym rozsądnym sposobem określenia tych wielkości jest ich ocena oparta o badanie statystyczne, to znaczy estymacja na podstawie próby. W niniejszym artykule dokonamy przeglądu metod estymacji wspomnianych wyżej charakterystyk niezawodności. Ograniczymy się przy tym do przypadku, gdy czas bezawaryjnego działania elementu, zwany dalej czasem życia elementu, jest zmienną losową o rozkładzie wykładniczym. Założenie to jest przyjmowane dość powszechnie w teorii niezawodności, zwłaszcza w badaniach niezawodności urządzeń elektronicznych. Dane empiryczne zebrane przez wielu autorów (zob. np. Davis [7]) potwierdzają możliwość przyjęcia tego założenia z zadowalającym skutkiem. Warto zaznaczyć, że inne rozkłady stosowane w teorii niezawodności, jak rozkład Weibulla czy rozkład logarytmiczno-wykładniczy, dadzą się sprowadzić za pomocą prostych transformacji do rozkładu wykładniczego. Również, jak wykazały badania Barlowa i Proschana [1] i [2], metody badania i wnioskowania uzyskane dla rozkładu wykładniczego mogą służyć jako oszacowania dla rozkładów z monotoniczną intensywnością awarii. Zaletą wykładniczego rozkładu czasu życia elementu jest to, że pozwala on na efektywne przeprowadzenie obliczeń, a tym samym na proste i jasne zilustrowanie używanych metod estymacji.

W praktycznych zastosowaniach teorii niezawodności konieczna jest znajomość liczbowych wartości charakterystyk, takich jak średni czas życia elementu lub systemu, intensywność awarii elementu, niezawodność elementu lub systemu. Jedynym rozsądnym sposobem określenia tych wielkości jest ich ocena oparta o badanie statystyczne, to znaczy estymacja na podstawie próby. W niniejszym artykule dokonamy przeglądu metod estymacji wspomnianych wyżej charakterystyk niezawodności. Ograniczymy się przy tym do przypadku, gdy czas bezawaryjnego działania elementu, zwany dalej czasem życia elementu, jest zmienną losową o rozkładzie wykładniczym. Założenie to jest przyjmowane dość powszechnie w teorii niezawodności, zwłaszcza w badaniach niezawodności urządzeń elektronicznych. Dane empiryczne zebrane przez wielu autorów (zob. np. Davis [7]) potwierdzają możliwość przyjęcia tego założenia z zadowalającym skutkiem. Warto zaznaczyć, że inne rozkłady stosowane w teorii niezawodności, jak rozkład Weibulla czy rozkład logarytmiczno-wykładniczy, dadzą się sprowadzić za pomocą prostych transformacji do rozkładu wykładniczego. Również, jak wykazały badania Barlowa i Proschana [1] i [2], metody badania i wnioskowania uzyskane dla rozkładu wykładniczego mogą służyć jako oszacowania dla rozkładów z monotoniczną intensywnością awarii. Zaletą wykładniczego rozkładu czasu życia elementu jest to, że pozwala on na efektywne przeprowadzenie obliczeń, a tym samym na proste i jasne zilustrowanie używanych metod estymacji.