Curs FTA Partea I

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    1/76

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    2/76

    eJerlnu slncrqe^olnv

    eerezrler3eds el uJelur

    zn

    ]d

    srnc

    o

    =

    m

    f

    5'

    o

    o

    VY

    =o

    slrqouolne ep reierd e eJenle^e ep elilJelu3

    elerceds

    uJ oltqouolne

    ep

    ee3

    ul

    s

    lelaueo

    ul

    ununq

    ep

    etisnpord

    uI

    pJofeu

    PiueuodLu

    o e]seoce aJV

    eJallnu elnslqe^olnv

    eerezrler9ads el

    uJelur

    zn

    lo

    srnc

    un

    'ereu,.,n

    uud

    'e1se

    1s

    snpor5tll;ll

    i""3tTt'J'if'?

    3:?Yrifl?f

    lll?ilui

    o

    'Arlelrluec

    Jeop

    psucsep

    u

    eleod

    alelrlrqeqoJd

    F3

    rs

    elrnqrrlsrp

    esrlsesols

    'elelueprsge

    eznec

    ep eleznec

    u

    lod

    elueurue^e

    esJe^rp

    Pc lnldeJ

    'eleJsplsuoc

    ul

    el

    InueruJsl

    eslellllqeqold

    tr

    Eun

    tnduttr

    u E npow

    ep

    elep areu",pr,frYiif

    ,7jy' 3f

    ::;: tll

    os

    nu

    ?s

    snpoJd

    un

    e3

    ealewtqeqoJd

    elso

    eapililqeu:eletlllqeqold

    3p relec e eJepurlxe

    o

    plurzsjder

    elellllqeu

    nJlued

    PcruLlel

    etirut;ec

    3

    'o;euoriounJ

    ep

    elrirpuoo

    eleol

    ul

    rS

    lueuou

    e3uo uJ

    'ps

    ericunl et5aurldepul oJee

    snpord

    un

    elss

    llqe1;

    elJeoJ snpotd

    un

    tr

    'snpord

    Inun eelelrleuoricunl

    erdsep utqJon

    pugc

    tcunle

    lerceds

    ul

    ' z

    no

    E

    ep

    1nleqrull

    ulp

    eyed

    eceJ

    ole]lllqelJ ep

    Inueuilel

    n

    L

    eelellllqel}

    also

    03

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    3/76

    Cum se

    reflectd

    cerin[a de

    fiabilitate

    in

    politica

    com

    pan

    i i lor

    prod

    ucdtoa re?

    q;

    170

    e

    160

    g'q

    15s

    4 ,4fr

    s r+u

    a

    s^

    13t)

    9?

    -

    i 1',n

    vi

    t

    b.:

    11G

    9

    oA

    100

    ; tiH so

    .='E

    9 an

    ,t^)

    o=E

    ro

    lEgI

    co

    -vqft

    c.\

    (.).:

    tn

    -#r

    -cgJU

    trF"

    ta

    an

    An

    U

    1gg8

    19S$

    2*n0 20*1

    ?S02 2003 2005

    Cauzele

    cregterii

    "callback"

    ?

    Curs

    pt

    uz

    intern la specializarea

    Autovehicule Rutiere

    METODELEL FIABILITATII

    APLICATE

    PE DURATA

    CICLULUI

    DE

    VIATA A

    AUTOMOBILULUI

    RECICLA

    RE

    r@t@lffil

    ffiMH

    Curs

    pt

    uz

    intern la specializarea

    Autovehicule

    Rutiere

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    4/76

    ererlnu eln3rL{a^o}nv

    esj?zrlersods el ulalur

    zn

    ld

    srnc

    o

    o

    a

    4

    o-

    o

    +

    o

    o

    auYJlaloud

    f

    #'afit

    F

    f

    6*"*,t

    **'t.

    $ L"*

    If,IOZIA[U

    -

    UOTEJSAdEC

    \tliSEJEA

    INNI1JY

    -

    UOTEJJSdEC

    VETIINEATUd

    srarlnu elncrqe^olnv

    eaJezrlBrcods el uJelur

    zn

    ld

    sJnc

    (

    roluolp.rpdr-unc

    )

    oJcru

    rs

    oJcrur

    d4

    ep

    oJ?,r\uos'rJozues'elelJelelu

    'ecruo4cele 'ectuecary

    snpord

    /

    rualsrs

    6

    ry

    L.

    lllpllllqelJ

    re

    Pluonuu

    op

    ilrolsBl

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    5/76

    Elementele

    sistemului de

    asigurare

    a fiabilite[ii

    produselor

    ASIGI'RAREA

    FIABILITATII

    PRoDUSELoR

    CONSTRUCTIV:

    ehnologie

    de fabricalie

    optiml,

    inaltd

    calitate

    gi

    complexitate

    ANALITIC:

    inarea

    gi

    / sau

    prediclie

    fiabilitatea

    in tehnici de

    fiabilitate

    urmati de optimizare.

    nte:

    -predicfia

    de fiabilitate;

    -deteclia

    punctelor

    slabe

    produs;

    -realizarea

    de

    studii comparative

    ificatii

    tehnice complete

    gi

    alcule exacte

    gi

    complete;

    tabilirea

    unui

    normativ

    de

    icalie

    complet;

    este derulate

    pe

    etapele de

    ANTITATIV

    lculul predicliei

    de

    fiabilitate;

    inarea

    ratei

    de defectare;

    iza

    probabilisticS

    de

    iabilitate;

    Itarea instrumentelor de

    iclie

    gi

    analizd

    iza

    sistematici

    a

    efectului

    gi

    a

    ieqirilor

    din funcfiune;

    iza defectelor

    prin prisma

    Itat1l

    tarea instrumentelor de

    izd

    qi

    comparare

    (]

    curs

    pt

    uz

    Intem la

    spectalrzarea

    Autovehicule Rutiere

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    6/76

    Culegerea

    datelor

    gi

    specifice

    prelucririi

    valori,

    in

    nofiuni

    de

    primare

    a

    fiabilitate

    statistici

    girului

    de

    CURS

    2

    Universitatea

    Tehnici din Cluj

    -

    Napoca

    2013

    M

    rb

    Cum determin dm

    FIABTLITATEA

    unui

    sistem

    ?

    Cum

    luim

    decizia corecti:

    ?

    APT

    pentru

    funcfionare

    INAPT

    Care este

    san.ga

    (probabilitatea)

    ""?"tem

    si se

    defec

    tezecdt

    mai

    pu{in

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    7/76

    A. Indicatorii

    statistici ai tendinfei

    de

    grupare

    Exprimd tendin{a oricdrui

    gir

    de valori de

    a

    converge

    spre o

    limita

    interioard

    inclusd in intervalul de

    date

    MEDIA

    DE

    SONDAJ

    -

    Um,'

    Reprezintd

    valoarea

    din

    girul

    de

    date

    spre care

    tind

    crescdtor sau descrescdtor

    toate

    valorile

    din

    gir.

    Se determind cu

    relalia:

    1\a

    m-;**,

    n esfe

    numdrul

    de

    valori

    din

    gir;

    x,valori

    din

    Sirul

    de date

    DETERMTNAREA GRUPET

    DE |ND|CATORT STATTSTICI

    CU EXCEPTIA MEDtEt

    DE

    soNDAJ, NECESITA ORDONAREA

    gtRULU

    DE

    DATE

    fN

    OnOnte

    CneSCArOene

    MEDIANA

    DE

    SONDAJ

    -

    "Me"

    Reprezintd

    valoarea

    din

    girut

    ordonat

    de

    date care subdivide

    acest

    gir

    in

    doud

    subgirurii

    avdnd

    acelagi numdr de

    valori incluse

    gi

    care tind

    crescdtor,

    sau

    descrescdtor

    spre mediand

    Se determind

    functie de numdrul de date

    impar

    sau

    par

    al

    girului

    cu

    relaliile:

    Mu=

    Mu

    =

    /\

    t

    1l

    I

    ,l

    *v*

    *L*,

    I

    -\

    2 2^)

    X

    n+I

    pentru

    gir

    impar

    de

    valori

    2

    pentru

    gir

    par

    de

    valori

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    8/76

    MODUL

    DE

    SONDAJ

    -

    "Mo"

    Este

    indicatorul

    care aratd

    concludenla

    observaliei efectuate,

    prin

    legdtura

    pe

    care

    o stabilegte

    intre indicatorii

    grupdrii:

    m

    gi

    Me

    Se

    determind cu relalia:

    Mo:m+3(M"-m)

    ii

    exemptul

    anattizat"

    intaarea

    medianei'

    de'''

    I

    sondai este: 14

    autov. / interval.

    .

    :

    -

    :-f:II-:::

    -:

    VALOAREA

    CENTRALA A

    $lRULUl

    -

    x"

    Sfab/egfe legdtura

    intre

    girul

    ordonat de

    valori

    gi

    valoarea

    cea mai

    probabil

    situatd

    ca

    mijloc al

    intervaluluidefinit de

    girul

    de date.

    Se determind cu

    relatia:

    (t*u*

    *

    x*i,r)

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    9/76

    B. Indicatorii

    tendinlei de dispersie

    a datelor

    Aratd in ce mdsurd valorile din

    girul

    de date au un caracter divergent, exprimdnd tendinta

    de

    a

    se

    distribui

    aleatorin

    intervalul

    din care

    girul

    ia

    valoi.

    ABATEREA MEDIE

    PATANNCA.

    O

    -

    Se

    determind cu relatia

    l1

    /r /

    \2

    o

    -

    1/-

    (*x,

    -

    t?t

    )-

    \n

    D'SPERSTA

    $|RULU

    DE DATE

    -

    D

    -

    D_

    AMPLITUDINEA

    9.IRULUI

    -

    A

    .

    (*,-m),

    =o,

    n

    a- x^u*

    -

    x^rn

    G.

    Grupa

    indicatorilor

    statistici

    compugi

    Exprimd tendinle

    ale

    girului

    de date

    gi

    permit

    incadrarea

    in legi de reparti,tie care

    mode leazd fen

    ome

    n

    u

    I a n al izat.

    COEFCIENTUL

    DE

    VARIATIE

    AL

    $IRULUI-

    Cv

    -

    C,

    Aratd

    in ce mdsurd evolutia

    fenomenului

    analizat

    poate

    fi

    aproximat

    cu

    legea de

    repariilie

    normald

    m

    MOMENTUL

    DE

    SONDAJ

    DE

    ORDIN

    r

    -

    Mr

    1

    sa -.

    Aratd

    tendinla

    girutui

    de

    a

    rdspunde unei

    legi de

    M,"

    nE

    o

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    10/76

    GRUPAREA

    IN

    CLASE DE

    REPATITIE

    Exista

    situalii tn care

    girul

    de

    valori

    de date

    nu

    oferd informalii

    relevatnte

    exhaustive

    pentru

    a

    asigura

    o

    interpretare

    completd

    a

    datelor de

    trafic.

    in

    aceste situalii valorile din

    gir

    sunt

    prelucrate

    statistic, fiind tuate in

    considerare tendinlele pe care le exprimd

    Este in

    general

    cazul

    unui

    gir

    de date care conline

    pesfe

    4A

    -

    50

    de

    valori.

    lnterval

    de

    observare

    --

    24>

    Xmin

    lnterval de observare

    Cazuri

    observate

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    11/76

    Tehnica

    grupdrii

    fn clase

    $irul

    de obsrevalii

    conline

    "n

    valorix;

    1.

    Determinarea

    amplitudinii

    "a"

    interualului de

    valori:

    ./\

    x_in

    -

    mln(x,

    /

    / \

    a:

    x^u*

    -x_in

    x^u*

    -

    max(x;

    I

    2. Determinarea numdrului

    de

    clase "K'l

    k

    -

    1+

    3,322.1efu)

    n

    Numdrul

    de

    clase va

    fi

    partea

    intreagd

    a valorii k ob,tinute din calcul,adicd

    :

    -:-ryL/-

    a

    -

    /-

    \

    {j*

    k-

    In\k)

    3. Determinarea

    amplitudinei"d" unei

    clase de

    repartifie:

    ,Q

    d--

    k

    4.

    Determinarea

    limitelor

    specifice

    unei

    clase

    de

    ordin

    j

    :

    t ^r:x-in

    +d.(j-1)

    ;

    jF..k]

    7i

    :

    -r-

    , J

    -'

    osup ,fmin+A'J;

    5.

    Valoarea

    centrald

    a

    fiecdrei

    ctase

    l/

    este:

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    12/76

    Atribuirea numdrului

    de

    "q"

    valori

    fn

    fiecare

    clasd

    va respecta

    egalitatea:

    v

    F

    .=

    S

    =

    lrrot

    I

    "rp1

    #.

    l,^

    N

    umdrul observatiilor

    i

    k

    Zq,

    j=1

    Graficutfrecven{ei de

    aparilie

    in clase asociat

    obserualiei

    propuse

    esfe

    :

    o

    n6

    .S

    'tC

    i4

    X

    =^

    JJ

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    13/76

    Frecvenle caracteristice

    utilizate

    Tn evaluarea

    traficului

    rutier

    1.

    Frecvenla

    de

    aparilie

    tn

    clase

    2.

    Frecventa relativd

    de

    aparilie

    in

    clase:

    {

    Ji

    Q1

    Qi

    frj

    k

    Zq,

    j

    =l'

    n

    3.

    Frecvenla

    cumulatd

    de

    apari(ie in clase

    de reparti{ie

    r

    ftj-IQi,

    j=I

    r

    Zr'

    j=I

    k

    Zr'

    j=1

    r

    elt

    ..kl

    4.

    Frecventa

    cumulatd relativd

    de

    aparilie

    in

    clase

    de repartilie

    ft,

    j:

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    14/76

    Aplicalie

    Prelucrarea

    primard

    a unei

    fige

    de

    statistici

    gi

    irasarea

    histogramei

    autovehiculelor

    pe

    o arterd urbani.

    observare

    intocmiti

    pentru

    evaluarea

    de repartitie

    pentru

    succesiunea

    qJ

    .=

    F

    .ul

    X

    =

    .c

    E

    _9

    =

    -c

    o

    o

    $

    E

    f

    z

    10

    9

    8

    7

    6

    5

    4

    3

    2

    1

    4.4

    3.5

    3.0

    2.5

    2.0

    1.5

    1.0

    0.0

    n

    ^

    .n

    15

    Ordinul oe marime al inrervalului de ob

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    15/76

    FIABILITATE,A

    AUTOVEHICULELOR

    CURS

    3

    INDICATORII DE

    FIABILITATE

    13.04.2013

    Curs AR

    2013

    uz

    intern

    CUM

    APRECIEM CALITATIV

    UN

    AUTOVEHICUL:

    es/e acesta

    fiabil ?

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    16/76

    Instrumentul de operare

    care asigurd cuantificarea

    noliunilor exprimate

    calitativ,

    din

    punct

    de

    vedere

    al

    fiabilititii,

    este

    reprezentat

    de

    indicatorii

    de

    fiabilitate.

    I

    ndicatorul

    de

    fiabilitate

    reprezintd

    caracteristica

    misurabild,

    asociatd

    Specific

    indicatorilor de

    fiabilitate

    este

    faptul ci acestora

    le sunt

    asociate vaiori

    numerice, adimensionale

    sau dimensionale,

    avdnd

    un

    caracter

    probabilistic.

    Determinarea

    indicatorilor de

    fiabilitate

    este

    posibili

    parametril

    o r de

    fi

    abi

    I itate

    Parametrul

    de

    fiabilitate reprezintd

    caracteristica

    tehnicd

    a

    intermediul cireia

    se

    poate

    evalua

    starea

    de

    fiabilitate.

    prin

    intermediul

    Sisfemu/

    -

    in inleles

    fiabilistic, reprezintd

    un

    tot unitar,

    proiectat

    in scopul

    executdrii

    unei sarcini

    funcfionale

    sau

    a unui

    ansamblu complex

    de sarcini

    funclionale

    gi

    care este evaluat

    global,

    prin

    prisma

    capacitSlii

    de

    a-gi

    realiza

    sarcina,

    sau

    complexul

    de

    sarcini.

    Pdr.ti

    componente

    ale

    unui

    subsrsfem

    care

    sunt intr-o

    relalie

    de

    interdependendd

    in

    asigurarea

    unei

    func{ii,

    (sunt

    in angrenare,

    participd

    Ia

    real iza

    rea

    un u

    i

    c

    i rc uit

    echipamente

    S,u,ban,Sa,m,blu,11l

    ,

    ,',,.,,:,:,,.,:,,,a,,, ,.,

    :

    ,

    :

    ,,

    :

    Subahsamblu 1:2

    Subansamblu 1n

    Piesa

    (reperul

    tehnic)

    SISTE.M

    ,,:

    ,'

    in

    amblu 21

    SUbansamblu",22

    ,,,,,,,'

    ,,,, ,,

    ',,:

    ,

    '

    : I

    Su,bansamblu

    2n

    ::::",:::,:

    '

    :",",

    :

    :::

    ::::::::::

    :

    :

    Subansan:b:lU k1

    Subansamblu

    k2

    a

    SUBSISTEM 1 SUBSISTEM

    K

    UBSISTEM

    2

    execute

    Subansamblu

    o e t a

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    17/76

    Sunt doud categorii

    de

    indicatori

    prin

    intermediul

    cdrora

    se realizeazd

    aprecierea

    calitativd

    a

    fiabilitdfii

    autovehicu lelor:

    /indicatorii

    de

    fiabilitate

    ai elementelor

    nereparabile (indicatorii

    generali

    de

    fiabilitate);

    /

    indicatorii

    de

    fiabilitate ai

    elementelor

    reparabile.

    Funclia

    de

    reparti{ie

    a

    timpului

    de

    func[ionare

    (utilizare)

    F(t):

    Expiimd

    probabilitat'ea

    de defectare a unui

    produs

    in intervalul

    de timp

    (0,

    t),

    supus

    analizei

    -

    defectul

    apare

    la momentul

    f,

    inclus

    in iniervalul

    de

    observare:

    tr(t\

    -

    D(T

    -z

    +\

    t

    f

    \t

    \t)

    Valoarea

    teoreticd a indicatorului funclie de repartilie

    a

    timpului

    de

    func{ionare,

    se

    determind

    cu

    relatia:

    F

    (t) -

    tv(0)

    -

    r/(rt

    w(0)

    N(0) reprezintd

    numdrul

    total

    de

    produse;

    N(f) este

    numdrul

    de

    produse

    in stare de

    bund funclionare la momentul f al

    determindrii.

    Exemplu

    Se considerd un lot de 35 de

    pompe

    de apa care echipeazd

    un model

    de

    autoturism,

    pentru

    care

    s-a

    efectuat

    o analizd de

    fiabilitate

    pe

    baza

    comportdrii

    in

    condi,tii normale

    de exploatare.

    Pe

    parcursul

    monitorizdrii s-a inregistrat

    momentul

    p1na

    la

    apari{ia

    primei

    defecliuni

    (tabelul

    urmdtor).

    Obiectivul

    testului

    a

    fost: determinarea

    indicatorilor

    generali

    de fiabilitate.

    Nr.

    oos.

    Moment

    cidere

    Nr.

    obs.

    Moment

    cddere

    Nr.

    obs.

    Moment

    cidere

    Nr.

    obs.

    Moment cddere

    1

    120

    10

    440

    19

    ozJ

    29

    819

    2

    142

    44

    tt

    445

    20

    667

    ZY

    885

    145

    12

    455

    21

    680

    30

    RO4

    A

    -

    165

    13

    470

    22

    24

    1.01E+03

    zt3

    14

    490

    23

    714

    JZ

    1.12E+03

    o

    228

    15

    562

    24

    724

    1 .'19E+03

    7

    344

    16

    30/

    25

    788

    34

    1.20E+03

    6

    JO3

    .1

    7

    588

    26

    799

    35

    1.44E+43

    t

    414

    4P

    oul

    27

    814

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    18/76

    Valoare centrald

    interval

    Iore]

    Frecvenla absolutd

    de

    aparilie

    a

    defectelor

    Frecvenla

    cumulatd

    de

    aparilie

    a

    defectelor

    230

    6 6

    450 14

    14

    670 24

    24

    890

    31

    31

    1.11*10^3

    34 34

    1

    .33*10^3

    35 35

    Frecventa de aparilie a defectelor

    1

    -

    ,

    C)

    H d6+.

    .*

    ulr

    I

    ()+

    (.)

    ,$)

    C)

    5oo

    1x103

    i.5x1o3

    l.j

    interval

    de

    observare

    [ore]

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    19/76

    c.l

    N

    ()

    ;

    l-r

    C)

    larrm.

    d

    olL

    cg

    ,l if.

    .

    *'-1

    rY

    -

    -

    O.

    +a

    c

    C)

    ()

    .

    l-.

    valoare

    centrala

    [ore]

    Densitatea

    de

    probabilitate

    a

    timpului

    de func(ionare

    f(t)

    Reprezintd limita raportului dintre

    probabilitatea

    de

    defectare

    in intervalul

    (t,

    t+Ot)

    gi

    mirimea intervalului. cAnd L,t *

    0:

    f(t)-rr@.

    Lt--+O

    A,

    t

    Valoarea

    teoreticd

    a

    densitdlii de

    probabilitate

    a

    timputui

    de

    funclionare

    se

    determini

    cu

    relatia:

    "f

    (t,t+Lt)-

    IV(t)

    IV(t+Lt)

    Lr.Iv(0)

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    20/76

    ,

    _?

    1{vln

    "

    ()

    li

    ;r:

    E

    l.25xlo-r

    E

    ;

    q

    l-rn

    d

    *

    dens;

    7.5x10-

    Xrri

    t+

    t

    )XIU

    c.)

    b3

    'E

    2.5x10-

    at

    C)

    0 250 500 750

    1x103

    1.25x103 1.5x103

    lq

    interval

    central

    de observare

    [ore]

    Func{ia de

    fiabilitate

    R(t)

    Probabilitatea

    de

    functionare fdri defecliuni

    a

    produsului,

    in intervalul analizat

    (0,

    0

    R(/)

    -

    P(T

    >

    r)

    ,

    Defecfiunea apare dupd expirarea timpului

    de

    supraveghere

    a

    produsului,

    indiferent

    de

    mdrimea

    intervalului.

    Teoria fiabilitiiii, in acord cu axiomele

    generale

    de

    probabilitate,

    nu exclude

    aparilia

    defec(iunii,

    dar

    poate

    limita

    un

    iniervalin afara

    ciruia

    orice eveniment este

    posibil.

    tv(t)

    R(t)-

    rv(0)

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    21/76

    Lo

    I

    t-a

    fr

    fub:

    o

    +

    500

    1x103

    ltj

    Interval

    central de

    observare

    [ore]

    C.,

    l:-

    C)

    p

    d

    0.833

    0.66

    750

    l.j

    lnterval central

    de observare

    [ore]

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    22/76

    Rata

    (intensitatea)

    de

    defectare z(t)

    reprezintd limita raporlului

    dintre

    probabilitatea

    de

    defectare

    in

    intervalul

    (t,

    t

    +

    Ot),

    condilionat de

    buna

    funclionare

    in intervalul

    (0,

    t)

    gi

    mirimea intervalului

    Ot

    z(t

    ):

    li$

    Valoarea

    teoretici

    a

    funcliei

    z(t)

    se determind

    cu

    relafia:

    z(t,t+

    Lt

    )

    -

    I{(t

    )

    -

    I{(t+Lt)

    Lt

    I,{(t)

    0.01

    #

    o.or

    c)

    g

    g,

    x10

    ozj

    . t

    -:-

    E

    6x1o-

    E

    (.)

    S

    3x10-

    2oo

    400 600 800

    1x103 1.2x103

    lg

    Interval

    de observare

    [ore]

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    23/76

    Erori

    aleatoare

    de eremplu,

    cauzate

    de egec.

    operalional,

    lipsa

    unui

    mediu de

    lucru

    cural,

    egec

    intrelinere.

    Defecte de

    imbitr0nire

    de exemplu,

    oboseald,

    uzurd

    material,

    -:+:---

    Pr

    r rrl rg)

    Defecte timpurii

    fect de asamblare.

    r-icfia

    de egec,

    regit

    materiale,

    C)

    -

    .(J

    E

    studii

    practice,

    control

    pilot pe

    serie

    limitatd,

    de

    produclie

    gi

    controlul calitdtii

    Durata

    ae

    viala

    funclionarea

    corecta,

    i^+--fi

    -

    -.a

    llLl. lrtLr

    lt

    utilizarea

    corecti

    9i

    aplicare

    tehnici de

    ht.na nranfini

    uurrv

    lJrs r,vr

    alcule

    de

    fiabilitate,

    studii

    practice

    f

    A.

    Defectare

    predictibili,

    caracteristic

    motoarelor

    cu

    aburi

    gi

    MAS

    de

    generalie

    pdnd

    Tn ani

    1970.

    B. Defectare

    predictibili,

    caracteristic

    motoarelor

    Diesel de

    generalie

    pdna

    in

    ani

    1975,

    pompe

    de

    apd

    auto,

    transmisii

    cu

    curele.

    C. Defectare predictibild, caracteristic caroseriilor

    auto,

    anvelopelor

    auto

    gi

    avioane.

    D.

    Defectare

    aleatorie, caracteristic

    elementelor

    mecan

    ismelor

    de

    distributie.

    E.

    Defectare

    aleatorie, caracteristic

    elementelor

    de

    etangare

    de

    la

    sisteme

    de

    inalti

    presiune

    E.

    Defectare aleatorie, caracteristic

    echipamentelor

    hard

    din componenla

    computerelor

    de

    bord

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    24/76

    Media

    timpului

    de

    func{ionare

    Reprezintd valoarea medie Tnregistrati

    in

    func{ionarea

    Tntregului

    egantion

    de

    produse

    supuse testdrii.

    Funcfie

    de

    regimul

    de defectare

    gi/sau

    utilizare.a

    produselor

    se

    identifici:

    MTTF

    Mean

    Times To

    Failure

    MTTFF

    Mean

    Times

    to

    The First

    Failure

    MTBF

    Mean

    Times Between

    Failures

    jl'srrF

    :

    e{z}:

    -{

    t

    f{t$u

    :

    _{.

    *{.u.Mu

    MTBF

    f

    (t

    )

    dr

    Pentru

    determinarea valorii teoretice a

    mediei

    timpului

    de

    funcfionare,

    se

    va

    utiliza

    relalia

    m:

    rv(0)

    I

    :

    lt

    a

    N(0)

    M??F

    I

    sfr,fi** 1G*,S*&

    1sfi.0&*

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    25/76

    Dispeirsia

    timpului

    de

    funclionare D

    Reprezinti momentul

    centrat de

    or:dinul

    2

    al

    timpului

    de

    funclionare:

    co

    nl,'2

    u:

    |

    (t-m)-

    J(t)

    dt.

    J

    0

    Valoarea

    teoretici a

    dispersiei se obtine cu relatia

    D_

    N(0)

    t-

    a- I

    Abaterea

    medie

    pdtraticd

    a timpului

    de

    func{ionare

    o

    Este

    parametrul

    care aldturi de

    MTBF

    constituie

    criterii

    de apreciere a

    legilor

    de

    distributie

    in

    evaluarea

    fiabilitilii,

    exprimdnd

    arealul de rdspdndire

    a

    abaterilor

    determinate

    ^{(0)

    o:

    ^l'n,

    J-o

    -

    ,

    '

    t

    t

    llo

    Valoarea teoreticd se

    determini

    cu

    relatia

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    26/76

    Indicatorii de

    fiabilitate ai elementelor reparabile

    in componenla timpului

    total care

    caracterizeazd viala

    unui autovehicul, vor

    alterna

    perioade

    specifice funcliondrii

    gi

    activitalii

    de

    repunere

    in siare de

    functionare

    (reparare)

    >r

    Coeficientul de dispanibilitate

    A

    reprezinti

    raportul

    dintre

    media

    timpului

    de

    funclionare

    gi

    valoarea

    medie

    a

    unui

    ciclu

    funclionare

    -

    reparare

    Funcqia de repartigie a timpului de reparare

    Fnr(t)'.

    reprezintd

    probabililatea

    ca

    un

    produs

    sd

    fie reparat intr-un interval de timp

    de

    mdrime

    t:

    Fruo

    =

    P(Trro

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    27/76

    Numdrul

    mediu

    al intrdritor in

    func1iune in intervatut

    {0,

    t),

    Hr(t): reprezintd

    valoarea

    medie

    a

    intrdrilor

    in functiune

    pentru

    dispozitivul

    verificat:

    H

    2(r)

    -

    M

    (N

    r,),

    unde.

    N^reprezinti numdrul

    intrdrilor

    ?n funqiune

    in

    intervalul

    (0,

    t)

    Numdrul

    mediu

    al defectdrilor fn intervalul

    (0,

    t), Hr(t):

    reprezinti valoarea

    medie

    a

    defectdrilor

    pentru

    dispozitivul

    verificat:

    Ht(t)

    -

    M(IVrt),

    N.

    ,

    reprezintd

    numdrul

    iegirilor

    din

    funqiune

    (defectirilor)

    in

    intervalul

    (0,

    t).

    Densitatea

    intrdrilortn funcliune hr(t).'reprezintd limita

    raportului

    dintre

    probabilitatea

    a

    uneia

    sau mai multor

    intririin

    funcliune in

    intervalul

    (t,

    t+ t)

    qi

    mdrimea

    intervalului:

    h:(r):

    muJiM

    Densitatea

    defectdrilor hr(t): reprezintd limita raportului

    dintre

    probabilitatea

    a

    uneia

    sau mai

    multor

    defectiri

    in intervalul

    (t,

    t+

    t)

    9i

    marimea

    intervalului:

    ht(t)

    :n^@

    Ar-+0

    L

    t

    Disponibilitatea

    A(t)'.

    reprezintd

    probabilitatea

    ca

    produsul

    sd fie

    in

    stare

    de

    functionare

    la

    momentul

    t:

    A(t

    )

    :

    R(r

    )

    +

    ltr,(r)

    (

    I

    -F,,p

    (

    t

    -

    r

    ) )

    dr

    unde 6

    reprezintd

    timpul

    caracteristic

    reparafiilor,

    raportat

    la durata de

    viald a

    dispozitivului,

    cu

    condilia

    ca acesta

    sd fie

    nou

    la

    momentul

    t

    :

    0.

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    28/76

    Coeficientul de disponibilitate A'.

    reprezinti

    raportul

    dintre

    media

    timpului

    de

    funclionare

    gi

    valoarea

    medie

    a unui

    ciclu

    functionare

    -

    reparare:

    /m

    -L

    lTlrep

    -r

    m

    m,"o

    este media timpului de

    reparare;

    m

    -

    media

    timpului

    de func[ionare.

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    29/76

    Noliuni

    de teoria

    probabi

    utilizate

    Tn

    fiabi

    itetii

    tate

    Curs 4

    Bibliografie:

    L

    Cordog,

    N., Filip,

    N.

    Fiabilitatea autovehiculelor.Ed.

    Todesco,

    Cluj-Napoca,

    2000;

    z. Mihoc,

    G., Micu, N.

    Elemente

    de

    teoria

    probabilitdlilor

    gi

    statisticd. Ed. D.P., Bucuregti,

    1971.

    3 Trandafir, R. Introducere in teoria

    probabilitililor.

    Ed.

    Albatros,

    1979.

    oat

    aaaN

    OOs-\N

    asN

    ;

    N,

    'l:,lti

    ,'.i:;'

    1N

    ",7

    '11"'

    aaa

    oaa

    $

    aaNs

    OSS',

    SS:'

    ,,,

    S;

    :',:

    Definitii

    gi

    notiuni

    o

    o

    de

    bazd

    evenimenf

    -

    orice

    rezultat al unui

    experiment;

    variabile

    aleatoare

    -

    variabile

    ce

    pot

    lua

    o

    valoare oarecare

    dintr-un

    ansamblu

    determinat

    de

    valori

    qi

    cu care

    este

    asociatd o repartilie de

    probabilitate

    ;

    variabile aleatoare discrete

    -

    evenimentul

    nu

    poate

    lua

    decit

    valori individuale;

    variabile

    aleatoare

    continue

    -

    sunt

    alocate toate valorile

    unui

    interval finit;

    probd

    -

    rezultatul unui

    eveniment;

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    30/76

    Evenimente

    caracteristice

    teoriei

    probabilitdfilor

    Eveniment elementar

    -

    rezultatul unui singur

    experiment

    ;

    Daci

    notdm

    cu:

    K

    -

    mullimea tuturor evenimentelor asociate

    unui

    experiment;

    T

    -

    funclia

    care declangeazd experimentul;

    0

    -

    evenimentul nu are

    loc;

    7

    -

    evenimentul se

    produce.

    y

    : K +

    [0,1J;

    Eveniment sigur o.'care se

    realizeazi intotdeauna

    Evenimentul contrar al unui

    eveniment

    Ca

    aaa

    ooa

    8,

    e

    as6li

    O&S

    air

    /&

    Wi

    +ii

    ''j./.1

    ,,

    SS

    ;:-rtr ll

    Prabahilitatea:

    reprezintd

    o

    no{iune

    fundamentald

    gi

    este

    definitd

    ca

    fiind:

    gansa

    ca

    un

    experiment

    si

    aibi un rezultat

    favorabil. Astfel,

    daci

    un experiment este

    efectuat de lf

    ori,

    constatindu-se

    n rezultate favorabile

    pentru

    un eveniment

    A

    favorabil,

    probabilitatea

    de realizare a

    acestuia este:

    P(A)

    -

    n

    t/

    Aplicatie

    Dintr-un lot de 50 de

    autavehicule

    Logan

    livrate

    concomitent,

    gtiind

    cd

    in acel an s-au

    livrat in total

    in

    lard

    5000

    autovehicule de acelagi

    tip, iar in

    circulafr'e

    se

    afld

    un numdr total de 50000 asemenea

    autovehicule,

    fiind

    la volanul unuia

    din

    acestea,

    sd se determine:

    a)

    pirobabilitatea

    de

    a intillni un autovehicul

    din

    acelagi

    lot;

    b)

    probabilitatea

    de

    a'intdlni

    un

    autavehicul

    avilnd

    acelagi

    an

    de

    fabrica{ie.

    aaa

    atl#

    a3s+;

    O

    f;:

    S.l'=

    Si F

    =:ill

    #\ I *.,,:i

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    31/76

    Algoritmul

    rezolvdrii

    Se noteazd:

    A

    probabilitatea

    de a int1lni

    un

    autovehicul din acelagi lot

    B

    probabilitatea

    de a

    int1lni

    un autovehicul

    din

    acelagi an de

    fabrica(ie.

    P(A)

    =

    (50

    -

    1)

    /

    (50000

    -1)

    =

    9,8.

    10-4

    P(B)

    =

    (5000

    -

    1

    )

    /

    (50000

    -

    1

    )

    =

    0,09998

    aaa

    fffsN

    a a.\\

    \\\

    a,Ss\,

    tS

    *S

    :i

    s:

    :

    Even i

    m

    ent

    p

    ro

    bahi

    I

    isti

    e.

    ConsiderAnd un set de observatii

    gi

    P

    probabilitatea

    asociatd

    fiecirui

    eveniment A cu urmatoarele

    proprietili:

    P(o)

    -r;

    P(A+B)

    -P(A)+P(AB),

    daci:

    A'B:0

    Teo rem

    a

    p

    robab i I itdli i total e

    :

    Este una

    din teoremele

    de bazd

    in

    determindrile

    de

    fiabilitate, constituind

    punctul

    de

    plecare

    Tn

    determinarea

    indicatorilor de

    fiabilitate

    9i

    mentenabilitate.

    Dacd evenimentele

    Ai

    sunt

    o desfacere

    a evenimentului

    sigur

    gi

    daci

    B

    este

    un

    eveniment

    oarecare

    al cAmpului

    de

    evenimente,

    atunci:

    RRR

    P(B)

    :

    P

    (

    Ar).

    P

    f

    L)

    r

    P(

    Az).

    P(

    L

    )

    +

    ...+ P(

    Ai).

    P(

    L

    )

    -

    ...;

    aaa

    aooN

    O'N

    N

    a

    :.\\

    N

    \\\.t-

    ti'

    I

    At

    Az

    A;

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    32/76

    Teorema

    (legea)

    lui

    Bayes

    Formula

    lui

    Bayes

    se considerd a

    fi

    derivatd din teorema

    probabilitilii

    iotale sub forma enunlului de

    proprietdli

    ale acesteia:

    P(

    A)'Pf

    lt

    Ai

    P(B)

    aoa

    aOer

    OOisS

    lD

    //+i.:

    li:::

    ;

    iLk'

    +

    :

    P(4):

    B'

    Formula

    lui Bayes este un instrument frecvent utilizat, fiind derivat

    din

    teorema

    probabilititii

    totale, agreatd

    atAt in determindrile

    de calitate

    (AQL,

    AOM) cAt

    gi

    Tn

    teoria fiabilititii,

    Tn

    aprecierea evenimentelor

    aleatoare.

    Se

    va

    putea

    observa

    la

    aprofundarea elementelor de teoria fiabilitdtii

    ca sunt

    indlcatori care se determind

    strict

    prin aplicarea acesteia.

    in

    cazul

    repartiliilor

    discrete,

    relalia

    de

    probabilitate

    datd

    de aceasti

    formuld

    asigurd

    succesu

    I

    determi nirii even imentu lui

    probabi

    L

    Exemplu

    1.

    Un cablu de acceleralie se

    poate

    achiziliona

    de la

    trei intreprinderi

    producdtoare.

    in

    urma unui

    control de

    calitate

    efectuat

    prin

    sondaj,

    pe

    loturialese aleator, s-a

    consfat cd doud fabrici au

    produs

    90 de caburi bune

    gi

    cite

    4 defecte, iar cea de a treia

    a

    lnregistrat numai 3 cabluri defecte

    la 100 de cabluri

    produse.

    Sd se determine

    :

    a)

    probabilitatea

    ca un

    cablu

    ales

    la intdmplare

    provenit

    de

    la

    cele

    trei

    fabrici sd fie defect;

    b)

    probabilitatea

    ca

    piesa

    defectd sd

    provind

    de la cea de a

    treia

    fabricd.

    Rezolvare:

    Esfe deci cazul unui

    cdmp de evenimente

    incampatibile

    doud cdte doud,

    provenite

    dintr-o

    mul,time numdrabrTa.

    Sa

    considerdm, deoarece

    primii

    doi

    fabricanli au aceeagi caracteristicd

    referitor

    la

    numdrul

    pieselor

    defecte din

    lot, cd

    problema

    se

    poate

    simplifica

    lu1tnd

    in

    studiu doar cele doud tipuri

    distincte

    privind

    structura

    calitativd

    a

    pieselor.

    coo

    cae#

    a

    a,qi

    +

    l|

    ij;

    t :=

    =

    a.::

    ,=,::::

    ,

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    33/76

    Astfel se considerd:

    -

    fabricile cu structurd

    de

    produclie

    de tip

    A realizand

    cdte 90

    cabluri bune

    gi

    4 defecte;

    - structura de

    produclie

    de tip B, in care

    s-a

    constatat un

    numdr

    de

    3

    cabluri

    defecte dintr-un

    total

    de

    100 buc.

    aaa

    taf.s

    ..iNN

    f

    .,\-j\

    \S

    :::i

    '$\\

    :;r'::

    Pentru

    a afla

    probabilitatea

    totala

    se impune efectuarea unor calcule

    preliminare

    in scopul determindrii numdrului total al egantioanelor

    provenite

    din cele trei fabrici

    gi

    in continuare determinarea apoftului

    fiecdrui

    producdtor

    la numdrul total de

    rebuturi din

    egantioanele

    caracteristice.

    Aplicand rela{ia

    probabilitd{ii

    totale, se

    ob,tine

    probabilitatea

    ca

    un

    produs

    verificat la intimplare

    sd fie defect:

    RRR

    P(Bl

    :

    P(Ar).P

    (:-t*

    P(

    Az).P(L)+...+

    P(

    Ai).P(a)-...;

    At

    Az

    Ai

    4q0

    3

    97

    P(A):

    94 194

    r00 194

    La

    punctul

    b),

    se solicitd

    determinarea

    provenientei

    unui rebut

    dintr-un

    anumit

    egantion.

    in

    acest

    scop

    se

    aplicd direct

    teorema lui Bayes

    gi

    se ob,tine:

    orA,r-

    l _/-

    P(

    a).rf

    al

    Ai

    B',

    P(B)

    397

    p(4):

    100

    197

    :

    0,42

    '

    A'

    0.035

    aao

    oaa

    s

    aaNs

    aSS,'r,

    SS,;.,

    ,,,,

    $$i,.

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    34/76

    aaa

    ata

    aa&&

    a;:

    C&&z:it;

    #&:==:.

    #

    S

    ;,i,zu,

    ,,..

    +

    #.t.='

    ::.

    Exemplu:

    Care este

    probabilitatea

    ca circuland

    pe

    un

    drum

    public

    sd

    rdmin Tn

    pani

    datoriti

    unei

    explozii de anvelope

    pe puntea

    fald,

    Este cunoscut

    ce75%

    din exploziile

    de anvelope

    se

    produc

    pe

    puntea

    fald.

    Explozia de anvelope in

    general

    reprezintd

    5o/o

    din cauza

    penelor

    de vehicule.

    in

    gener,al pe

    drumurile

    publice

    rdmin in

    pani

    3% din totalul

    celor aflate

    in

    trafic.

    R

    P(A)

    =

    0,03

    ,

    P(

    A,)'

    P(

    ,

    )

    P(B/A) =

    0.75

    Pf

    4l:

    ;.;,

    A'

    ;

    P(B/C(A)

    =

    0,05

    '

    B'

    P(B)

    p.=

    (o'03'o'7n

    =a317

    (.03.0.7s +

    0.050.97)

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    35/76

    LEGILE DE DISTRIBUTIE

    UTILIZATE

    TN

    TEORTA FrABrLrrATrr

    AUTOVEHICULET-OR

    copyright

    @

    2013

    C/asificare:

    Legi

    de distribu{ie

    pentru

    variabile

    aleatoare

    discrete:

    tr Distributia binomiali;

    tr Distribulia

    polinomiali;

    tr Distribulia Poisson

    (Legea

    evenimentelor

    rare);

    Legi

    de distribulie

    pentru

    variabile aleatoare

    continue:

    tr Distribulia uniformS;

    tr Distribulia

    exponenliald;

    tr Distribulia

    normali

    gi

    lognormald,

    tr

    Distribulia

    Weibull;

    E Distribulia Gamma;

    tr

    Distributia Student.

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    36/76

    Distribu[ia

    binomialS

    Repartilia a

    fost

    studiatd

    de

    J. Bernoulli,

    care a dat

    gi

    prima

    schemd de

    realizare

    a acesteia:

    Ludnd

    in

    considerare o

    succesiune

    de

    extraclii

    independente dintr-o

    urnd

    care

    conline

    A

    bile

    albe gi

    B

    bile

    negre,

    iar

    dupd fiecare extraclie

    bila

    fiind

    reintrodusd

    in

    urnd, s-a studiat

    probabilitatea

    ca

    Tn

    mod

    aleator

    sd se extragd o

    bili

    alb6,

    respectiv una

    negri.

    Probabilitatea

    p

    de a

    extrage o

    bild albi va fi

    constantd

    gi

    egald

    cu:

    P--A(A+B);

    Probabilitatea

    contrarie

    q

    de a

    extrage

    o bild neagr6,

    va

    fi

    de asemeni

    constantd

    qi

    egald

    cu :

    q:B/(A+B);

    astfel

    cd

    suma

    celor

    doud evenimente

    va

    fi:

    p*q:1

    Legea de repartilie binomiali

    se utilizeazd la studiul distributiei

    erorilor

    de misurare,

    la

    analiza

    comportdrii aparatelor

    gi

    tl

    fiecare

    incercare sd formeze

    un set complet de

    evenimente

    compatibile

    qi

    incompatibile,

    adtcd"

    sd

    existe

    numai

    doui

    rczultate

    posibile;

    tl

    probabilitatea

    de

    aparilie

    a unui

    fenomen

    la fiecare

    incercare

    s5.

    fie constanta

    qi

    egald cu

    p,

    caz

    in care

    probabilitatea

    evenimentului

    contrar

    q

    va

    fi:

    Pc,n:1-P-q;

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    37/76

    Daci

    p

    reprezintd

    probabilitatea

    de bund

    func{ionare,

    q

    va fi

    probabilitatea

    de aparilie a defecliunilor.

    Numdrul

    de

    repetdri

    a evenimentului

    A

    va fi

    "n",

    variabild

    discretd, care

    poate

    lua k valori, cu repartilia de

    probabilitate:

    P(A: k):

    c ,

    po

    q''o

    :

    "#-.

    po

    .

    q''o

    ;

    unde

    p

    esfe

    probabilitatea

    de

    succes

    a

    evenirnentului

    g

    esfe

    probabilitatea

    de

    e$ec

    a experimentului

    k

    indicd

    de cdte ori evenimentul A apare

    (mai

    exact

    (

    indicd

    de c6te

    ori apare

    evenimentul A,).

    n

    este numirul

    total de evenimente

    (experimente)

    Expresia

    funcliei de

    repartigie

    este:

    n

    F(k):i.

    . l' .,,

    pk

    q-,

    k

    '

    -k (n_k)

    r

    '

    k:u

    I

    nd icatorii

    ca

    racte

    ristici

    su

    nt:

    Funcjia de repartilre F(t):

    n

    "-l

    S n k , n-k

    f(k): P"

    q

    k=0''

    I

    '

    Valoarea medie a variabilei:

    rn

    -

    l,t[

    fx

    :

    k

    J

    :Zki

    pi

    =

    ,1,U,

    Ch,

    pu'

    qln'n'

    ;

    Modul

    de sondaj:

    n'p-q

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    38/76

    Dispersia:

    D[X]

    :M[X'-M(X)] :Zl\-t(*n"''''n'p

    )''po:

    n'

    p'(l

    -

    p)

    Abaterea medie

    pdtr

    atic6:

    I

    I

    o':D"[xJ:4n'p'q

    Aplica(ia 1

    Se considerd

    sistemul de monitorizare

    a

    conlinutului de

    oxigen

    din

    gazele

    de

    evacuare

    bu doui

    sonde de oxigen

    montate

    una

    in

    amonte

    gi

    cealalti

    in aval

    de

    catalizator.

    Sd se

    determine

    care

    este

    probabilitatea

    ca

    sistemul

    si

    funclioneze

    cu ambele

    sonde

    in stare

    de

    funcliune,

    daci

    probabilitate

    de defectare

    a

    sondei de

    oxigen

    este

    0,1.

    Rezolvare:

    1 . Pa

    rticu

    I

    arizarea

    pa

    ra m

    etri

    lo

    r

    ca

    racteristici

    :

    (

    n

    -k

    )

    pk

    q-n

    k

    n=2

    p=0.1

    deci

    q

    =9.9

    x reprezintd

    numirul

    de

    defecte

    admis,

    in

    acest

    caz

    fiind

    :

    0

    n

    t-

    -k

    :u

    n

    F(k)

    :

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    39/76

    Daci

    se fac ?nlocuirile

    nurnerice

    in ecualie

    va

    rezulta:

    r(*)

    =

    =]---.(o.r)'

    .(o.r)'-o

    -

    0 .(2

    -

    o)

    :3(r)

    (o.q)'=0.81

    Aplicatia

    2

    Se considerd un

    motor

    in

    patru

    cilindrii.

    Sd

    se

    determine care este

    probbbilitatea

    ca

    sistemul

    si

    funclioneze cu doi cilindri

    defecli, dacd

    probabilitate

    de

    defectare

    a

    oricirui cilindru este

    0.05.

    Rezolvare:

    1

    . Particu

    I

    arizarea

    parametri

    lor ca

    racteristici

    :

    , S

    n

    k

    -

    L

    t(k):lt

    t

    rr-t

    1,

    P"

    q-"

    n

    k:U

    \

    /

    n=4

    P=0.05

    deci q

    =0.95

    x reprezinti numdrul

    de

    defecte

    admis,

    in acest cazfiind

    :2

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    40/76

    Aplicafia

    3:

    Se

    experimenteazd I0 elemente

    ,

    la care

    pot

    sd apard 0, I, 2, ..,10

    defectdri.

    Sd se

    calculeze

    repartilia

    de

    probabilitate P

    (X:k),

    valoarea

    medie

    MIXJ,

    dispersie

    D[X]

    Si

    abaterea

    medie

    pdtraticd

    tn urmdtoarele

    trei cazuri

    considerate

    :

    a)

    P

    :

    o.I;

    b

    P:

    0.2;

    c

    P:0,5;

    d)

    p:0.75;

    e)

    p:

    0,85.

    Si se

    traseze

    gi

    reprezentdrile

    grafice

    P[X]

    pentru

    cele

    trei

    cazuri cu

    indicarea

    valorii

    medii, modului

    gi

    medianei.

    Rezolvare:

    F

    pentru

    determtnarea

    repartrtiei

    este

    necesar

    calculul

    in

    prealabil

    al

    combindrilor

    C,,o;

    F

    probabilitatea

    contrade

    se

    va

    determina

    pentru

    fiecare

    din

    cele

    5 cantri

    luate

    in

    studiu;

    F

    datele

    oblinute

    prin

    calcul

    se

    prezinta

    in tabelul

    aldturat:

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    41/76

    1

    10

    0,387

    0,268

    9,7

    .

    0,019

    0,a27

    2,4 .

    6,4.1t4

    1,9.1t3

    4,1

    .10-4 2,6.10-6

    3,9.10-8

    10

    -5

    5,0

    ,

    1A

    ;7

    .8,3

    10

    -e

    10-6 7,5.1o-e

    1,4.10-e

    1.6

    .

    105

    819

    :

    1t5

    5,1

    3,3

    . 1t7

    3,5

    . 1A6 5,0 .

    10-3 2,8 . 10 3,2.

    lA

    1o-3

    1,1.10-5

    1,4.10-7

    10

    -B

    1

    ,0

    . 10

    -n

    ,2,4

    ,

    10

    -11

    10-s

    9,4

    . 1O-rt 2,6 . 10-12

    245

    120

    4

    5

    6

    210

    252

    210 5,3.,10-s

    1,2.1C7

    4,3.1t7

    9,4.10-e 2,0.10-10

    7

    120

    845

    t,7t ):'ltlt

    3,-1

    ,1tn

    3,0,.

    9,6

    . 10-1

    8,5

    10

    -11

    1,9 .

    10

    1,1

    .10-14

    1,9.1e12

    1,0.10-to

    7,8.10-12 2,4.10-13

    Nr.

    defectdri

    r

    k

    kun

    p=0.1

    n:0 )

    r

    p:0,5

    p=4,75 p=0,85

    1A

    ry|-

    modul

    D 0,8

    0.848

    0,1

    1,2

    ,

    4,5

    7,25 8,35

    1,581

    1,369

    1,275

    1

    ,129

    F(r)

    0.4

    0.3

    0;2

    0.1

    0

    N

    P:0,1

    r

    p:0.2

    P=0,1

    124

    6

    81

    Numar defecte

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    42/76

    Aplicalia

    4

    Se considerd

    un

    eSantionfonnat din

    l7

    autovehicule

    ce

    ur"meazd

    sd

    tr"eacd

    printr-o

    interseclie semaforizatd.

    Sd

    se

    determine care

    este

    probabilitatea

    de trecere

    prin

    interseclie a 0, 2, 5, 7, 9, I

    I,

    l 5

    Si

    17 autovehicule, cunoscdnd cdfunclia ce

    guverneazd

    aceastd

    probabilitate poate

    lua

    valori: I/B;

    3/B;

    l/2; 5/B

    Si

    7/8.

    Comentariu

    $i

    rezolvare.

    in

    enunlul

    aplicaliei,

    s-a

    utilizat nofiunea

    de

    functie

    de

    probabilitate,

    care

    in fapt

    reprezintd

    funcfia empiricd care

    poate

    guverna

    rata de

    succes

    a

    evenimentelor

    (posibilitatea

    de

    trecere

    prin

    interseclie

    a

    numdrului

    de

    autovehicule considerat).

    Explicit

    se

    pune problema

    densitdfii

    de

    probabilitate

    a

    ratei de succes a evenimentului:

    prin

    intersec{ie

    trec,

    0,2

    .. 17

    autovehicule dacd

    func{ia

    empiricd

    ce

    declangeazd evenimentul

    este: 118

    ..718.

    Se

    mentioneazi

    cd

    valorile

    acestei

    funclii sunt cuprinse

    in

    intervalul 0 .. 1

    Densitatea

    de

    probabilitate

    a ratei de succes f(t)

    Probabilitatea

    de trecere

    Numdr de

    treceri

    1/8 3/8

    1/2

    5/8 7/8

    a 0.10

    3.389*10-4

    7.629*10-6

    5.734*10-8

    0.00

    2

    0.29

    0.02

    1 .037.10-3 2.166.1

    0-5

    2.959.10-

    12

    5

    0.04 0.16

    0.05

    4.563*10-3 4.618*10-8

    7

    2.439"103

    0.18

    0.15 0.04

    7.112*10'6

    9

    6.223*10-5 0.08

    0.19 0.14

    4.356*10-4

    11

    6.466*10-7

    4.02

    0.09 o.2a

    0.01

    15

    2.959*10-12

    2.166.1 0-5

    1 .037.10-3 0.42 0.29

    17

    0.00

    5.734*1A

    8

    7.629*10'6 3.388*10-4 0.10

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    43/76

    L

    a

    6,)

    q)

    o

    p.

    '1-

    t

    -^

    .^

    {A

    r"

    p..

    r\n

    p.

    i\.

    A

    =-,-0.

    H

    Ef

    F:1/8

    51015

    ki

    Valorile k

    oo

    F:3/8 0.o

    F:1/2

    A..1

    F:5/8

    t'*

    F:7/8

    Varialia indiCatoi-lui

    densitate de

    probabilitate

    Aplicatie

    Se

    considerd

    un

    nod divizor de

    trafic

    (fig.

    2.12), in care se

    efectueazd

    o observalie

    discretd

    qi

    prin

    care intr-ttn interval

    caracteristic,

    sosesc fn

    pluton

    20 de

    autovehicule. Admildnd

    valorile

    funcliei

    empirice acceptate

    pentru prognoza

    incdrcdrii

    arterelor divizoare de trafic

    marcate

    fn

    figttra

    menlionatd,

    sd se

    determine

    probabilitatea

    de succes

    a uruti numdr

    de

    treceri

    pe

    arterele

    I, il, III

    qi

    IV,

    astfel:

    artera

    I

    -

    B vehicule, artera

    II

    -

    5

    vehicule, artera

    III

    -

    3 vehicule

    Si

    artera

    II/

    -

    4 vehicule.

    Pentru

    probabilitdlile

    determinate

    sd se

    calculeze

    valorile

    medii

    Si

    mofuil de sondai caracteristic.

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    44/76

    Schifa

    nodului

    divizor de trafic

    ai

    funcliile

    asociate

    celor

    patru

    direclii de deplasare.

    -r*ns'u1

    {ip

    d*plasare

    t* F

    ,A$

    t',./*l'rinb:s.

    r1,{r-r

    r-

    -r

    ,-.

    h t^

    t--

    r

    1l

    Ht tIt

    U

    l\

    il_

    l:lt-*i":,J

    *'t,+-1

    ft

    it'l'ir

    Ll

    tJiq:3tjTg5T

    5

    Fjil

    5.F;lt:]

    '1,

    1:tf,.l f

    l_:i

    tl 5

    tl,:: LI.',l i?t_ltililiii

    ,4

    Fi?

    4,4r,'l

    :*

    1 f-r

    ilt

    3

    t-i

    '1f

    r:1f::4u:ri4B

    T.TJ

    i,rtrLl 3.7*

    1 [t'r

    IT

    4

    r.J,13

    t]

    14i-rLiti4,$45

    l.T:-1

    ?

    fir-l

    1

    .3*

    1

    l-3

    Se observd

    cd

    referirea valorile

    medii

    se

    face

    raportat

    la

    unitali

    de

    mdsurd exprimate

    in vehicule

    pi

    interval de observare.

    Mdrimea

    intervalului de observare

    insd nefiind

    o valoare

    absolut

    necesard

    in

    caztlJ variabilelor

    aleatoare

    discrete

    poate

    sd

    lipseascd

    gi

    in

    acest

    cazrezultatul

    este

    intrinsec,

    frrd

    insa

    a exista

    posibilitatea

    generali zdrri temporal

    e

    a

    val

    oril

    or

    calculate.

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    45/76

    Repartl{ia

    pol

    i

    nom

    iali

    Reprezintd

    o

    generaltzare

    a

    reparti{iei

    binomiale,

    fiind

    specificd studiului

    fiabilitalii

    mijloacelor

    de

    mdsurd

    gi

    control.

    in

    acest

    caz

    se

    introduce

    vectorul m

    -

    dimensional

    cu

    repartilra

    k,, k2, .,k*.

    Expresia generald,

    a

    probabilitdlii

    este:

    Pn(kt,k2,..,kr,):

    .

    ,

    -

    ,' a ,

    po,' p|t pn:;

    kt

    kz

    k*

    Repartifia

    Poisson

    (

    legea

    evenimentelor

    rare

    )

    in

    teoria

    probabilitafllor

    gi

    statisticd,

    Legea

    Poisson

    de

    distribu{ie

    este o

    distribu}ie

    de

    probabilitate

    discretd

    care

    exprimd

    probabilitatea

    de

    aparilie

    a

    unui

    anumit

    numdr

    de

    evenimente

    care au

    loc

    intr-un

    interval

    fix

    de

    timp

    gi

    /

    sau spaliu

    ?n

    cazul

    in

    care

    aceste

    evenimente

    apat

    cu o

    ratd

    medie cunoscuta

    qi

    independent de timp

    de la

    ultimul

    eveniment.

    (Distribu{ia

    Poisson

    poate

    fi,

    de

    asemenea,

    utilizatd,

    pentru

    evaluarea

    prob

    ablld a

    evenimentelor

    specifice

    unor

    alte

    intervale, cum

    ar

    ft

    distanta,

    zond,

    sau

    de

    volum.)

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    46/76

    Reparti{ia Poisson

    (

    legea

    eYenimentelor

    rare

    )

    Este

    caracteristicd

    repartifiei

    unor evenimente

    cu

    ratd

    de

    frecvenld

    redusd

    ca

    de

    exemplu:

    producerea accidentelor,

    defecliuni de

    magini

    gi

    instalalli,

    aparilta

    unor

    piese

    necorespunzdtoare

    ?ntr-un

    lot

    de

    piese

    foarte bune.

    Rep

    artif

    i

    a

    e

    ste

    car

    actenzatl,

    prin

    faptul

    cd defecf

    iuni

    I e

    care

    apar sunt extrem de

    rare, astfel cb

    funclia

    de

    defectare are

    valori:

    F(t)

    a

    0,1

    qi

    este

    aceeaqi

    pe

    orice

    interval

    din

    durata de

    exploat

    ar

    e

    a

    produsului.

    Acest fapt

    se

    transpune

    sub

    forma

    matem

    aticd,:

    m

    :

    n'p

    -

    7

    Domenii de aphcare

    a

    distribuliei

    Poisson

    Sistemul electric

    de exemplu: apeluri telefonice

    care sosesc

    Tntr-un

    sistem.

    Astronomie exemplu:

    fotonii care

    ajung

    la

    un

    telescop.

    Biologie de exemplu:

    numdrul

    de

    muta{ii

    pe

    o

    componenta

    a

    ADN-ului

    pe

    unitate de timp.

    Management. clien{ii

    care

    sosesc la un contor

    sau Call

    Center.

    Ingineria

    Transporturilor: autovehicule care

    ajung

    la un semafor.

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    47/76

    Dacd,

    numdrul

    de aparilii

    (evenimente)

    agteptate

    intr-un

    anumit interval

    de timp

    este

    1",

    exact k

    evenimente

    (k

    fiind

    un

    :

    0,

    1,2,...)

    este

    egald cu:

    f

    {e;

    "U

    Unde:

    k

    este numdrul

    de aparilii

    ale

    unui

    eveniment;

    )"

    este

    un

    numdr

    real

    pozitiv

    ,

    egal

    cu

    numdrul aqteptat

    de

    aparilii in intervalul

    dat.

    De

    exemplu,

    in

    cantl

    in

    care

    evenimentele

    se

    petrec,

    in

    medie,

    de

    4

    ori

    pe

    minut,

    ?n

    canil in

    care se doregte

    determinarea

    probabilitaJii

    apariliei

    unui

    eveniment

    de

    k

    ori

    ?ntr-un

    interval de

    10

    minute, s-ar

    folosi

    o

    distribu{ie

    Poisson

    ca

    modelul

    cu

    l,

    :

    10

    x

    4: 40

    .

    afunci

    probabilitatea

    cd sunt

    numdr

    intreg non-negativ,

    k

    frf

    :*

    Densitatea de

    probabilitate

    in aparilia evenimentului exprimi

    qansa

    incidenpi

    Tntr-

    un

    interval

    de

    timp caracteristic sau

    raportat la

    un

    eqantion

    reprezentativ

    qi

    este

    datd

    de

    relatia:

    .tk

    "/,

    r\

    /L

    -)

    J\K

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    48/76

    Aplicalia 1

    Se consrderd

    abservarea

    cu

    echipament radar

    a

    regimului

    de

    vitezd

    pe

    o

    afterd

    urband.

    Consider1nd

    rezultatele inregistrate,

    grupate

    in

    intervale de

    viteze conform

    tabelului aldturat, sd se

    determine

    probabilitatea

    ca

    viteza

    legala admisd sd

    fie

    depdgita

    cu:

    10,

    20,

    30, 4a

    gi

    50

    km/h.

    Repartiyia

    statistica

    a

    vitezelor

    obseruate.

    lnterval

    de viteze

    Ikm/h]

    20

    20

    30

    30

    40

    40

    50

    50

    60

    60

    70

    70

    80

    80

    90

    90

    100

    Nr.

    vehicule

    incadrate

    z

    ?o

    32

    41

    77

    37

    14

    1

    2

    Comentariu

    9i

    rezolvare

    Tn scopul rezolvdrii acestei aplicalii, se

    impune

    in

    prealabil

    reducerea

    ei

    Ia

    o

    problemd

    de

    tip

    probabilistic.

    in acest scop,

    vom

    considera o ierarhizare

    a

    evenimentelor

    k funclie

    de

    gradul

    de

    risc

    pe

    care

    il

    reprezintd.

    Astfel, deplasarea sub

    limita

    de

    vitezd admisi

    va

    fi

    considerat eveniment de

    rang

    0,

    iar

    depdgirea

    acesteia cu intervale de cdte

    10 km/h

    vor

    constitui evenimente de

    rang

    1..6

    lnterval

    de

    viteze

    [km/h]

    50

    50-60

    60 70

    70-80

    80-90

    90

    -

    100

    k

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    Nr.

    vehicule

    incadrate

    /Vk

    94 77

    37

    14 1 2

    Utilizdnd

    noul

    tablou de date

    rezultate

    in

    urma

    reordonirii

    acestora

    pentru

    a

    rispunde cerinlei statistice

    9i

    de

    probabilitate,

    se determind

    cu

    relafia:

    1

    K"*

    r

    I

    F,

    4--

    )

    K'rtp

    l\r

    -

    =V

    Valoarea

    parametrului

    caracieristic

    A=0.

    1 92

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    49/76

    Se calcule

    azd

    valorlle

    indicatorilor

    de distributie.

    rezultatete

    obtinute

    fiind

    prezentate

    in

    tabelul:

    k

    f(k,

    ,1)

    P(k,

    A)

    0

    0.147

    ai47

    1

    0.281

    0.428

    2

    0.27 0.698

    3

    0.1

    73

    0.871

    4

    0.083 0.954

    5

    0.032 0.986

    50 60

    70 80

    dom

    eniul de viteze

    [kmih]

    lndicatorii

    reoartitiei Potsson.

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    50/76

    LEGI

    DE

    DISTRIBUTIE

    PENTRU

    VARIABILE

    ALEATOARE

    CONTINUE

    DISTRIBUTIA

    UNIFORMA

    Repartilia

    uniformi

    a

    unei

    variabile

    aleatoare

    X

    se

    caracterizeazd

    prin

    faptul

    ci

    toate

    valorile variabilei sunt echiprobabile.

    Daci

    variabila

    aleatoare

    X

    pe

    intevalul

    la,

    b]

    are

    aceasti

    caracteristicS, atunci

    repartilia

    densit5fii de

    probabilitate

    va fi:

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    51/76

    la,

    bJ;

    pe

    I

    I

    )

    intervalul

    I

    f&)'

    .Funcli

    Dl

    este

    FIX

    Graficul

    densitdfii de

    probabilitate

    al

    funcliei

    este

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    52/76

    .,.,*|

    Principalii

    indicatori

    statistici

    sunt:

    H'

    '

    r

    Media

    teoreticS:

    MN

    -

    f"*.

    f(x),-dx

    -

    f"+4i

    :

    D-A

    2tb

    xl,-

    a+b

    2.(b-a)

    2'

    Dispersia:

    Dtxl

    -

    M[x -M(n]

    _

    ("-b)'.

    12

    '

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    53/76

    Repa

    rtitia

    exponenfia

    li

    Distribulia

    exponenliala este frecvent

    utilizati in

    determindrile

    de fiabilitate

    datoritd

    faptului

    cd exprimd

    o

    lege

    simpla

    gi

    perform

    arfid,

    in

    calculul

    matematic.

    Este

    denimutd

    gi

    "legea

    de

    distribulie

    cu

    un

    parametru"

    r

    Parametrul

    caracteristic este mediu

    ststisticd

    de

    sonduj,

    regdsitd

    in

    relaliile

    de

    determinare

    a

    indicatorilor

    caracteristic

    r

    ca

    inversd u mediei,

    notat[ cu :rl

    1

    /t

    --

    l']'l

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    54/76

    I

    ,,'fu

    Indicatorii caracteristici

    sunt:

    r

    Densitatea

    de

    probabilitate

    atimpului de

    funclionare:

    f(t)

    :

    7'e^';

    7>

    o;

    Reprezentarca

    grafrcd

    a

    varialiei

    fiind:

    indicatorului

    f(x)

    n

    "X

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    55/76

    Indicatorul

    forma:

    funclia

    de

    fiabilitate

    este

    de

    R(/)

    -

    e

    1

    t

    n

    -/Lt

    -Y

    0.8

    u.b

    R(x)

    particulanzeazd,

    aceastd

    lege

    de

    distribufie

    z(t)

    -

    f

    (t)

    _

    1

    -7

    Indicatorul

    "F&ta

    de defectare"

    R(/)

    Functia ratd a defectdrilor

    constitue elementul caracteristic

    al acestei

    legi

    de distribufie,

    caracterizatddin acest

    punct

    .

    de vedere ca

    fiind:

    funcliu

    cu

    ratd

    de

    defeetare constsntd

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    56/76

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    57/76

    +-5

    ed,

    *

    ry

    Algoritm

    de

    rezolvare

    Exprimarea

    pa

    ra m

    etru

    /u

    i

    ca

    ra

    cteristic

    I

    fn

    unitdli

    de

    mdsurd

    corespunzdtoare:

    ,L

    -

    4.

    I0-'

    ldefecte

    I

    kml

    Calculul

    indicatorilor

    de

    fiabilitate

    corespunzdtor

    punctelor

    de analizd, fn

    interual

    de

    5000

    km;

    Rezultatele

    obeinute

    se

    prezintd

    fn

    tabel:

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    58/76

    Graficul de

    variatie

    calculafi:

    o

    \.

    :

    -r-

    05

    ^l

    E

    al

    indicatorilor

    de

    fiabilitate

    ,--O'O'

    l1,

    -v

    /?\'

    '

    v

    (.

    )

    t,)

    4

    0

    1.10

    '

    rot,

    +

    R(t)

    o-o

    F(t)

    JJJ

    2.10 3.10

    4.10'

    t.

    1

    parcurs

    realizat

    [km]

    4

    5.10'

    :l

    6.10'

    .o.tou,

    AplEca$ie 2

    r

    Studiul

    unui

    egantion de

    pistoane,

    la

    momentul

    t

    :

    10000

    km,

    din perioada

    viefii

    utile, a dus

    la

    determinarea

    valorri

    empince a

    funclrei

    de

    fiabilitate

    :

    R(t)

    :

    0,622,

    r

    Sd

    se

    determine

    rata

    cdderrlor

    gi

    medra

    timpului de

    funclronare

    caracteristtce

    populaliei

    din

    care

    a

    provenit

    egantionul.

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    59/76

    ffi,

    J

    @

    Algoritm

    de

    rezolvare

    Din

    relafia

    de

    determinare a

    funcliei

    de

    frabilitate,

    se

    determind

    parametrul

    caracteristic

    fr:

    1-

    lnR(r)

    t

    se

    obfine

    pentru

    fr

    valoarea

    de:

    4-748

    lt5

    fdef/kmfl,

    care

    reprezintd

    gi

    rata cdderrlor z(t).

    pentru

    media trmpului

    de

    funceionare,

    se obeine

    valoarea

    de

    :21060

    [km/

    Aplicafie 3

    Cate

    este

    probabllitatea

    de

    supraviefuire

    a

    unui

    egantion

    de

    100

    unitali

    supuse

    observirii,

    dacd

    media

    timpului

    de

    funcfionare

    intre

    rcparalii este

    de 80

    unit[1i?

    Dar

    dacd. se

    alege

    intervalul

    de observare

    in

    limitele:2AA

    -

    300

    unitd1i,

    s[

    se determine

    valoare

    indicatorului ratd de

    defectare: z(t).

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    60/76

    .ffi

    =L

    @

    Algoritm

    de

    rezolvare

    *

    Probabilitatea

    de supravietuire,

    identificatb

    prin

    indicatorul

    functie

    de

    fiabilitate,

    este:

    _r

    ro0

    l

    R(l00):e'80

    I

    -

    0'2865

    Probabilitatea

    de

    supravieluire

    pentru

    intervalul

    de observare

    200

    -

    300 unitEti

    va

    fi:

    R(3oo,2oo)

    -

    g=P

    -

    "_#

    :0.2865

    n(200) e- vu/6u

    Care

    va

    fi

    valoarea

    ratei

    de

    defectare

    z{A=

    l/SC}

    =

    0.125

    [deffunit.]

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    61/76

    istribulia normal5

    gi

    lognormal5

    u{ia

    poartd

    denumirea de Gausfi

    }

    -

    Laplace[ll

    in memoria

    marilor

    au

    pus

    demonstrat

    aplicabilitatea acesteia

    pentru determinarea

    erorilor

    de

    misurare.

    In

    exprimarea

    uzuali

    mai

    poate

    fi

    intAlniti

    sub denumirea

    de,,clopotul

    lui

    Gauss", datoriti formei

    caracteristice

    a

    variatiei

    densitdtii de

    probabilitate.

    [J

    Johann

    Carl

    Friedrich

    Gauss

    (1777-

    1855),

    matematician

    gerrnan.

    p|

    Pierre-Simon, marquis

    de

    Laplace

    (1749

    -1827),

    matematician

    9i

    astronom francez.

    Este

    caracterizati

    prin

    doi

    parametrii

    statistici

    determinan{i

    pentru

    aceasti

    distribu ie:

    parametrul

    de localizare:

    I/

    gi

    care

    reprezintd

    din

    punct

    de

    vedere

    statistic

    media

    de sondaj,

    asociati

    fenomenului analizat;

    parametrul

    de scari

    (de

    scari

    -

    scalare):

    o, care

    este din

    punct

    de vedere

    statistic abaterea

    medie

    pitraticd

    (deviafia

    standard)

    a

    girului

    de date

    asociat fenomenului analizat.

    densitate de

    probabilitate

    a evenimentului,

    f(p

    (m),o,x),

    ',

    -6-P)'

    ^

    t

    r

    -l

    l(u,o,x)- _e

    -'a

    o

    .\l

    /..8

    4

    I.

    \l?

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    62/76

    Pentru

    definirea functiei cumulative de

    distributie

    a evenimentelor

    probabile,

    se utilizeazd

    expresia

    integralei

    Laplace,

    care

    permite

    normarea

    ncliilor caracteristice

    pentru

    distribu{ia

    normalS

    ,/6)=

    J#

    "-T,',',

    Distribufia

    cumutativi

    specificd

    reparti[iei

    normale

    se determind cu ajutorul

    integralei

    Laplace, utilizAnd relalia

    r-l.\

    -

    ^(

    '-

    *)

    r\t)=al-l

    \o)

    r

    _t"-+,J'

    F{r =-L [u-F.r,

    ""

    tr

    5V

    -'

    lT

    'D

    {n

    u.b

    r

    *.S

    .:-

    il-4

    s.t

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    63/76

    Functia

    de

    fiabilitate

    R(t)

    n(t,rn,o):

    .'{

    lr

    .---,",,,,**,-*----,

    t Jr

    :'L

    ,?

    r-l.i-.:

    ''

    rl-

    t

    a(

    m-r)

    \6 /

    r,i,

    il-

    _r'.1r

    rl-

    .a

    i :-r, i'

    :1.-* 3

    :t-:

    {f T

    ;t

    .t

    fl

    u.s

    *.fl

    nn

    u.d

    fi

    Af

    +*ll 6

    r

    U:U,.J

    *-x

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    64/76

    Rata de defectare:

    m=Me=MO=2t5

    I

    I

    I

    I

    I

    I

    I

    I

    I

    I

    I

    I

    I

    I

    n

    +

    L

    ti

    Aplicafie:

    Si se calculeze

    gi

    sd se reprezinte

    grafic

    indicatorii de fiabilitate ai unei

    distribulii normale

    dacd se cunosc:

    media timpului

    de

    funclionare 21.000

    ore, abaterea medie

    pdtraticd'.42A0

    ore.

    Intervalul

    de

    reprezentare: 5000-

    40000 ore

    Distribulia Log-normali

    itatea de

    probabilitate

    a

    evenimentelor

    ,

    _(,r(.rFr,

    ):

    f(*.n,o)

    =

    ---),-'e

    2'o:

    x'o12'tr

    Media

    de

    repartifie

    lognormali,

    se

    determini

    cu

    relalia

    o2

    /t+

    ^

    m--g

    '

    ,

    Mediana repartifiei

    este de

    forma:

    r.t

    U

    LVLe

    -

    e'

    Modul de repartifie

    fiind in acest

    caz

    I r u-o2

    tvto

    -

    e'

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    65/76

    f

    8.

    1

    = I

    ,-:.----.-*

    '#

    I f+

    *'T.(Ttrj.3E

    {s

    E{r}

    trtr -1-"r{r}

    3.{r

    }

    *

    .f"t/

    l

    e{ri

    Spre deosebire

    de

    cazul

    distribuliei

    normale,

    pentru

    distribulia

    log normald

    se

    pot

    identifica

    varialii ale indicatorului

    densitate

    de

    probabilitate

    care

    apr{pie interpretarea

    varialiei indicatorilor

    de

    alte distributii.

    Aplicalie MathCAD

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    66/76

    Distribulia Weibull

    Legea

    de distribulie

    Weibull

    are

    o

    aplicabilitate

    deosebiti

    in

    determinirile

    de

    fiabilitate, fiind

    propice

    utilizarea

    acesteia

    in

    caracterizarea oricbrei

    perioade

    caracteristice

    din

    viata

    produsului.

    Este

    utilizati cu

    prioritate

    in aprecierea

    distributiei uzurii

    elementelor autovehiculului

    (rulmenti,

    arbori

    cotili,

    pistoane,

    etc,),

    subansamble

    gi

    ansamblul

    general

    a

    utoveh

    icu | .

    Constituie

    un

    instrument

    puternic,

    cu caracter

    general

    in

    aprecierea cdderilor

    provocate

    de

    evenimente a

    cEror

    repetabilitate

    poate

    fi

    gestionat5

    in

    secvente

    de

    timp

    De la 1930 la 1950

    W. Weibull

    O

    efecWD\A6wdlldlferL\H cu

    privire

    la oboseal5,

    in

    care

    el

    gi-a

    dat

    seama

    ci

    nu

    a putut

    descrie

    comportamentul

    rezultat al

    egecului

    (iegirea

    din

    uz,

    defectarea

    la

    oboseald)

    cu

    distributiile

    cunoscute de

    p6ni

    atunci.

    Prin urmare,

    el

    insugi a

    incercat

    sE

    dezvolte

    o

    distribulie universalS,

    pe

    care

    el

    a

    publicat

    in

    detaliu

    in 1951.

    Distribulia

    Weibull

    esW

    cDrDcwrlzO\d

    in

    teoria

    probabilitbtilor

    ca

    o

    distributie

    asimptoticd a extremelor.

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    67/76

    Este

    caracterizatd

    prin

    trei

    parametrii

    care

    determini

    variatia

    indicatorilor

    de

    fiabilitate

    a,

    -

    parametrul de

    localkare

    (pozi;ie)

    sau

    al

    originii de timp,

    caracterizat

    prin

    a

    >

    tgi

    se exprim5

    in

    unitili

    de

    timp sau

    de

    parcurs;

    P

    -

    parametrul

    de

    formd,

    de tip

    adimensional,

    caracterizatprin

    p

    >

    q

    ry

    -

    parametrul

    de

    scard, exprimat in

    unitbti

    de

    timp sau

    de

    parcurs gi

    caracterizat

    prin

    ry

    >

    0

    ;

    Indicatorii

    de

    fiabilitate

    caracteristici

    sunt:

    -

    fundia de

    fiabilitate

    R(t)

    -(tJ)P

    e77,

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    68/76

    indicatorii de

    fiabilitate

    caracteristici

    .1

    ,

    R,

    --

    ^

    g

    r.l

    =

    ""'

    ;

    a

    l.+

    R-

    I,:

    -l

    -1.3:

    .t0

    -,

    Di

    l

    .-1

    0t

    -10

    -

    5.10 6.10

    I

    L

    a

    \rariabrla

    de

    timp

    Ikml

    beta

    =

    0.5

    beta

    =

    i

    beta:

    1-5

    beta:2

    beta

    =

    3

    t'

    .1O

    I

    Indicatorii

    de

    fiabilitate caracteristici

    -

    functia

    de

    repartitie

    a

    timpului

    de

    functionare

    F(t)-

    .t-d n

    -(

    ),

    erl

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    69/76

    Indicatorii

    de

    fiabilitate caracteristici

    functia

    densitate de

    probabilitate

    a

    timpului

    de

    functionare

    f(t)

    -

    Efa)o-'.n-'nf

    ";

    ryrl

    Indicatorii

    de

    fiabilitate

    caracteristici

    I.J

    I

    nf

    U.LT

    [.ri

    [.4

    tj.1

    l

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    70/76

    Distributia

    Weibull

    permite

    modelarea

    completd a comportirii sistemelor

    (inclusiv

    autovehicul), in intreaga

    durati

    de via 5.

    Distribulia

    Gamma

    -

    generDlizUtd

    Reprezintd

    o

    distribulie specifici

    variabilelor

    aleatoare

    continue,

    cu

    aplicabilitate

    semnificativi

    in dezvoltarea

    aplicatiilor referitoare

    la teoria

    agteptirii,

    sau

    in

    cazul analizei

    proceselor,

    dezvoltate

    pe criterii

    statistice.

    Este

    caracterizati de

    prezen(a

    a doi

    parametrii

    ce definesc aceasti distributie:

    o

    -

    parametrul

    de

    formd care

    permite

    identificarea varialiei

    indicatorilor

    de

    probabilitate

    caracteristici

    gi

    valorile

    acestui

    parametru pot

    duce

    la

    asocierea acestei distribulii cu

    cea exponenliali,

    sau Weibull

    sau

    in

    unele

    cazuri

    (mai

    rar) distribulia

    normald;

    B

    -

    parametrul

    de scard,

    ce determind

    domeniul de

    valori a indicatorilor

    identificati.;

    in

    mod curent

    valoarea acestui

    parametru

    duce

    la

    apropierea

    distributiei de cea exponenliald.

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    71/76

    Este

    generatd

    prin

    intermediul funcliei Gamma,

    caracterizati

    prin

    intermediul

    relatiei:

    I

    I

    f(x)=

    l*r'-,

    .e

    ,

    dt

    ,

    %n

    .'..=..,

    w

    Funclia

    prezinti

    citeva

    caracteristici ce

    sunt valorificate

    in

    dezvoltarea

    distribuliei

    de tip Gamma.

    r("

    *

    1)

    =,

    -

    n

    .

    ("

    -1)

    ("

    -

    z)...2.

    t.

    r(o)-

    r

    /r \

    *,.

    I

    l*l-^fn

    -

    le-"'du

    \L/

    _;

    Densitatea

    de

    probabilitate pentru distribufia

    Gamma

    se

    determini

    cu relatia

    .f(*,o,f)=

    *"-1

    x>0.

    a

    "-9'x

    -rw

    t/\

    I flx,G, P)

    -

    0

    Distributia cumulativi este

    dati

    de

    relatia

    Flx,a,B)=

    I

    I

    I

    ttll

    I'et, b2,b

    i

    i,e2.'F2.0

    r

    1e3,'b2,0

    -I--

    i,e5,'F1,0

    i

    1cA,'F0|5

    i

    T----=-

    -1--

    -t-

    -

    ltll

    lltl

    llrr

    lltl

    +---r--n---+--

    lltl

    ilil'

    lltl

    i---i---l---i*'"

    lillo'u

    "_t::.=1.**1_

    lo,

    I

    --t---

    I

    I

    I

    I

    -+---

    I

    I

    I

    I

    _J__-

    I

    I

    I

    I

    I

    I

    tr-

    I

    I

    I

    l

    t--

    I

    I

    I

    I

    F_

    I

    I

    I

    I

    t--

    I

    I

    I

    I

    -T---

    I

    I

    I

    I

    -T---

    I

    I

    I

    'l

    f

    1----

    \l

    +.1

    n

    :$r,--

    I

    I

    I

    I

    --t--

    I

    I

    I

    I

    -1--

    I

    I

    I

    I

    T_

    I

    I

    I

    I

    t--

    I

    I

    I

    I

    t--

    1

    .i

    1

    1

    -.-.-..,{.5

    =

    $.&

    -

    -

    -t-.

    -

    -

    -ttot -

    '""

    i,r'

    ---l-f -l--"7't

    ---F---i-l.i'-

    --='i----i-lJ-1"{

    it

    I

    -r--i-l'-l

    -T---.]----T-

    --T---

    ltll

    --f ---+---+---+---+---

    tttttl

    ---

    1-

    ---1----1- ---

    t

    ---t-

    -

    -t--*

    tttl

    ttltl

    ltllttl

    --

    l-

    - -

    |

    -

    - -

    t--

    -T---1----T --

    -

    1

    --

    -

    lrtttll

    F-

    --t--*-'. -*

    -r----t---t---f---+

    ---

    |

    1 I I I l

    ]

    I I

    :

    rlltttl.l

    - -

    tr

    -

    -

    -

    T

    -

    - -

    r

    -

    -

    -

    r -

    -

    -

    r

    -

    - -

    T

    -

    - -

    T

    -

    - -

    T

    -

    -

    -

    ttttl,l tl

    l*.t"

    t

    ".-t'

    i

    fr---,i----1

    l'

    .,'

    I

    "r''l

    t-='--r{--l

    t,t:

    J"

    I

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    72/76

    Media

    agteptbrii

    evenimentului:

    m-a/F

    Modul

    de

    varia\ie: uo

    -

    (a-t)

    F

    Aplicatie:

    Un

    sistem

    mecanic

    urmeaz5

    o

    lege

    de

    defectare

    de

    tip

    Gamma,

    avdnd

    parametrii:

    a

    =

    3

    gi

    UF

    =

    120.

    Si

    se

    determine

    fiabilitatea

    sistemului

    corespunzbtor

    functionirii

    pe

    durata

    de 280

    ore.

    r

    l,$fi

    ir

    -l*{}

    :

    i t..r i

    .Rrl${-}t

    =

    *6

    I--#---

    =

    ("}..$51

    t-*

    l:

    ={.

    n

    '

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    73/76

    Distribulia

    Student

    (T)

    in

    probabilitate

    gi

    statisticd, Distribulia

    Student

    (sau

    pur

    gi

    simplu,

    distributia t)

    este

    o

    familie de

    distribulii

    de

    probabilitate

    continue,

    care apare

    atunci

    c6nd

    estimarea

    medie

    a

    populatiei

    este de tip

    normal,

    in

    situatiile

    in

    care

    dimensiunea egantionului este micd

    9i

    abaterea

    populatiei

    standard

    este

    necunoscutE.

    Aceasta

    joacE

    un rol intr-o serie

    de

    analize

    pe

    scard

    la196

    utilizate in

    statistici

    ,

    Permite

    constructie de

    intervale

    de

    ?ncredere

    9i

    este

    utilizatd

    in

    analiza

    prin

    intermediul regresiilor

    liniare.

    Distributia

    T-

    este sip

    etrici

    gi

    in formd

    de

    clopot, cum

    ar

    fi

    distributia

    normal5, dar este

    mai extins5,

    ceea

    ce

    inseamn5

    cH

    este

    mult

    mai

    predispusi

    la

    producerea

    de

    valori,

    care

    sunt departe de

    media statisticS.

    Acest

    lucru il

    face

    util

    pentru

    intelegerea

    comportamentului statistic

    a anumitor

    tipuri

    de

    raporturi

    de

    cantitbti aleatorii.

    Student este un

    caz

    special

    de

    distributie hiperbolici

    genera

    lizat5

    .

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    74/76

    probabilitate

    {'*

    5)-%r

    f{#}

    '',ffig'{$}

    v reprezinti nr

    de

    grade

    de

    libertate

    gi

    Ptudent

    se

    determind

    cu

    relatia:

    ??

    I

    {rn

    -

    Jf}"

    :t'

    t:

    Ft

    pt

    repartitia

    fr.4.ft

    *"35

    fr"3&

    &.?5

    r

    fr.3ft

    s.3.5

    tr"1&

    fi"#5

    fr.fi*

    "'"'-

    df

    =

    1

    *

    df*Z

    '""-

    df=

    5

    *

    df=o

    fi.8

    1f\

    -L .lJ

    s'"*

    -4

    a

    *"$

    vt

    }'(

    &

    o.+

    -3S

    X

    *.*

    as

    -

    J.

    {-t

    X

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    75/76

    Distribulia

    Pareto

    Distributia

    Pareto

    a

    fost initial dezvoltat

    pentru

    a

    descrie

    modelul

    veniturilor

    intr-o

    populatie.

    Fenomene

    cum ar

    fi

    mbrimea

    populatlei

    oragului,

    fluctuatiile

    de

    pret pe

    actiuni,

    gi

    venituri

    personale

    au

    distribulli

    cu

    cozi

    foarte lungi.

    Analiza

    Pareto

    este

    o

    tehnici statisticb

    ?n

    luarea

    deciziilor, care este

    folosit5

    pentru

    selectarea unui

    numSr

    limitat

    de

    sarcini care

    produc

    un

    efect

    global semnificativ.

    Se

    folosegte

    principiul

    Pareto

    -

    ideea c5,

    prin

    rezolvarea a

    20olo

    din

    problemele

    locului

    de

    munce, 80%

    din reugita

    acfiunii

    poate

    fi

    generatb.

    Sau,

    in

    termeni

    de

    irnbun5t5tire a

    calititii,

    o mare majoritate de

    probleme

    (80%)

    sunt

    produse

    de c6teva cauze cheie

    (20o/o).

    Aceasta

    tehnica

    ajuta

    la

    identificarea de 20o/o

    din

    cauze care

    trebuie

    sd

    fie

    abordate

    pentru

    a

    rezolva

    80%

    din

    probleme.

    2

    dat5

    ce

    20o/o

    din cauze

    sunt

    identificate,

    se trece

    la

    analiza cauzelor

    prin

    modele specifice de management.

  • 8/10/2019 Curs FTA Partea I

    76/76

    Densitatea

    de

    probabilitate

    a distributiei

    Pareto,

    este data

    f*{*}