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如何選擇2參數(shù)威布爾分布、3參數(shù)威布爾分布、混合威布爾分布問題

        

        一、威布爾分布

        威布爾分布是可靠性工程中應用最廣泛的壽命分布之一。機械設備等可靠性建模一般使用威布爾分布建立。威布爾分布它是一種多用途分布,可以根據(jù)形狀參數(shù)的值來呈現(xiàn)其他類型分布的特征。威布爾分布一般分為3參數(shù)威布爾分布、2參數(shù)威布爾分布、1參數(shù)威布爾分布和混合威布爾分布。

        3參數(shù)威布爾分布的概率密度函數(shù)PDF公式如下:

         3參數(shù)威布爾分布

        η——是尺度參數(shù),或者特征壽命參數(shù)

        β——是形狀參數(shù)

        γ——是位置參數(shù)

        2參數(shù)威布爾分布的概率密度函數(shù)PDF公式如下:

         2參數(shù)威布爾分布

        η——是尺度參數(shù),或者特征壽命參數(shù)

        β——是形狀參數(shù)

        混合威布爾則是多個2參數(shù)威布爾分布混合構建新的概率密度函數(shù)。

        二、如何選擇2參數(shù)威布爾分布、3參數(shù)威布爾分布、混合威布爾分布?

        如果使用PosWeibull等工具的威布爾分布(2參數(shù))進行數(shù)據(jù)擬合時,查看概率圖上的數(shù)據(jù)點是否近似為直線,如果不是直線,但近似直線,那么需要考慮采用3參數(shù)威布爾分布進行擬合。如果概率圖上的數(shù)據(jù)點不是直線,且形狀為S形或者其他形狀,則建議選擇混合威布爾模型。

        例如,故障時間為16、34、53、75、93、120,錄入這些數(shù)據(jù)并使用威布爾分布(2參數(shù))計算之后,在概率圖上,可以看到數(shù)據(jù)點近視為一條直線,此時選擇威布爾分布(2參數(shù))較為合適。是否真的合適,還要綜合相關系數(shù)等進行綜合判斷。

        威布爾分布數(shù)據(jù)近似為一條直線

        當概率圖上的數(shù)據(jù)點近似為S型時,如下圖所示,此時則不能使用威布爾分布(2參數(shù))進行分析??紤]使用混合威布爾分布或者其他分布類型進行分析。比如混合威布爾或者判斷數(shù)據(jù)是否存在問題?

        S型威布爾分布,混合威布爾分布

        當選擇3參數(shù)威布爾分布時,PosWeibull軟件的專業(yè)版利用優(yōu)化算法計算位置參數(shù)γ值,并進行調(diào)整,以便數(shù)據(jù)點落在直線上。

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