See a worldwide directory.

 

ReliaSoft > Reliability Hotwire >  Edição 15 > Conceitos Básicos de Confiabilidade
Reliability HotWire: eMagazine for the Reliability Professional
Reliability HotWire

Edição 15, Maio 2006

Conceitos de Confiabilidade

Teste de Hipótese de Beta Comum em Análise de Crescimento da Confiabilidade e Sistemas Reparáveis


Ao realizar uma análise de crescimento da confiabilidade ou uma análise de sistemas reparáveis no RGA 6 para dados que consistem de múltiplos sistemas, você espera que cada um dos sistemas tenham performance de maneira similar. Em particular, você esperaria que entre as chegadas da taxa de falha através das falhas dos sistemas serem razoavelmente consistentes. Um teste estatístico, chamado de Hipótese de Beta Comum (CBH), está disponível para testar para esta suposição.

 

Este teste é importante porque adverte o analista sobre a possibilidade dos sistemas, que são supostos a serem similares, serem de fato diferentes (isto é, tenham comportamento diferente). Se o teste não comprovar esta suposição, o analista deve investigar as razões para a diferença entre os múltiplos sistemas e possivelmente dividir os dados para análises separadas e diferentes. Note que em análise de crescimento da confiabilidade ou sistemas reparáveis, os sistemas precisam ter na mesma configuração todo o tempo. Ou seja, se um reparo ou uma melhoria for executada em um sistema, esta deve ser executada através de todos os sistemas para manter a consistência entre os vários sistemas e para evitar de criar uma amostra não-homogênea. O teste de hipótese de beta comum testa se outras diferenças estão presentes entre o sistemas. Este artigo descreve este teste e e mostra um exemplo ilustrativo aplicando o teste.

 

O teste de Hipótese de Beta Comum é aplicado aos seguintes tipos de dados disponíveis no RGA 6:Múltiplos Sistemas (Tempos Equivalentes Desconhecidos), Sistemas Reparáveis e Frotas. Como mostrado por Crow[1], suponha que um número k de sistemas são postos em teste. Cada sistema tem uma função de intensidade dada pela Eqn. 1.

 

(1)

 

quando q = 1, ... , K. Você pode comparar a função de intensidade de cada sistema pela comparação do $\beta _{q}$ de cada sistema. O teste CBH testa a hipótese, Ho, tal que β1 = β2 =...= βK. Em outras palavras, o teste CBH testa as hipóteses que a chegada entre as taxa de falhas dos sistemas regularmente consistentes.

 

Tomamos $\tilde{\beta}_{q}$ denotando a estimativa condicional máxima verossimilhança de $\tilde{\beta}_{q}$, que é dada por:

 

(2)

 

onde:

  • K = 1

  • Mq = Nq se o dado do sistema qth é o tempo final ou Mq = (Nq - 1) se o dado do sistema qth é terminado como falha (Nq é o número de falha do sistema qth)

  • Xiq é o ith temo até a falha do sistema qth

Então cada sistema, assume que:



são condicionalmente independente distribuídos com variável aleatória Qui-Quadrado com 2Mq graus de liberdade. Quando K = 2, você pode testar o número de hipótese Ho, usando a seguinte estatística:

 

(3)

 

Se Ho, é verdade, então F é igual MATH e tem condicionalmente uma distribuição F com (2M1, 2M2) graus de liberdade. O valor crítico, F, pode então ser determinado consultando a tabela Qui-Quadrado. Agora, se K ≥ 2, então a razão de verossimilhança[1] pode ser usada para testar as hipóteses β1 = β2 =...= βK. Considere a seguinte estatística:



 

onde:



Também, temos:



 

Calculado a estatística D, temos que:

 

 

A estatística D aproximadamente distribuída com uma variável aleatória Qui-Quadrado com (K - 1) graus de liberdade. Então, após calcular D, consulte a tabela Qui-Quadrado com (K - 1) graus de liberdade para determinar os pontos críticos. Ho é verdade se a estatística D estiver entre os pontos críticos.

 

Exemplo
Considere os dados da seguinte tabela.

 

Tabela 1 - Dados dos Sistemas Reparáveis

 

System 1

System 2

System 3

Start

0

0

0

End

2000

2000

2000

Failures

1.2

1.4

0.3

 

55.6

35

32.6

 

72.7

46.8

33.4

 

111.9

65.9

241.7

 

121.9

181.1

396.2

 

303.6

712.6

444.4

 

326.9

1005.7

480.8

 

1568.4

1029.9

588.9

 

1913.5

1675.7

1043.9

 

 

1787.5

1136.1

 

 

1867

1288.1

 

 

 

1408.1

 

 

 

1439.4

 

 

 

1604.8

 

Dado que a função densidade para o sistema qth é:

 

 

o teste de hipótese β1 = β2, que assume um nível de significância igual a 0,05. Calculando $\tilde{\beta}_{1}$ e $\tilde{\beta}_{2}$ usando a Eq. 2.



Então:

 

 

Usando a Eq. 3, calculado a estatística F com um nível de significância de 0,05.

 

F = 2.0980

Desde que 1.2408 < 2.0980, a hipótese que β1 = β2 é aceita ao nível de significância de 5%. Agora suponha que se deseja testar a hipótese que β1 = β2 = β3. Calculando a estatística D usando a Eq. 4.


D = 0.5260

 

Usando a tabela Qui-Quadrado com K-1 = 2 graus de liberdade, o valor para os percentis 2,5 e 97,5 são 0,1026 e 5,9915, respectivamente. Desde que 0,1026 < D < 5,9915, a hipótese β1 = β2 = β3 é aceita ao nível de significância de 5%.

 

 

Esta análise pode ser repetida no RGA 6. Os dados são inseridos em uma planilha de dados para múltiplos sistemas fazendo as seguintes seleções do tipo de dados em Data Type Expert:

 

 

O conjunto de dados são inseridos como se segue:

 

 

O nível de significância pode ser especificado em User Setup (disponível no menu File) inserindo o nível requerido na caixa Significance Level ná página Data Folio, como mostrado a seguir.

 

 

Após analisar os dados, o resultado do teste de CBH (Rejeita ou Não=Passed) será mostrado na área de resultados do painel de controle do Data Folio, como mostrado na figura.

 

 

Mais detalhes dos resultados do teste CBH podem ser encontrados na janela Results, que podem ser acessados selecionando Show Other  e então Statistical Tests no menu Data.


 

A janela de resultados mostrando acima nos diz que 0.1026 < D < 5.9915, entretanto os dados passaram no teste de CBH (isto é, pode ser assumido que os valores dos betas são iguais e que os sistemas possuem comportamentos similares).

 

Referência:

1. Crow, L.H., "Reliability Analysis for Complex, Repairable Systems in Reliability and Biometry," SIAM, ed. by Proschan and R. J. Serfling, Philadelphia, Pennsylvania, pp. 379-410, 1974.

 

Copyright © 2005 ReliaSoft Brasil, TODOS DIREITOS RESERVADOS

 

[Home]   [Softwares]   [Treinamentos]   [Consultorias]   [Painel de Confiabilidade]   [A Empresa]   [Clientes]   [weibull.com]

Copyright ©1998-2006 ReliaSoft Brasil, Todos os Direitos Reservados
Última Alteração: 09-03-06
 

LEGAL [Termos de Uso] [Links]
[Privacidade das Informações]

Contate Webmaster
Tel:
+55 11 2177-5456