Надежность функционирования автоматизированных систем. Липатов И.Н. - 25 стр.

UptoLike

Составители: 

-24-
()
(
)
ft
D
t
t
m
D
t
t
=−
1
2
2
2
π
exp
Нужно определить параметры выбранного закона распределения. Выбранный нормальный
закон распределения зависит от двух параметров
t
m
и
t
D
. Определим оценки
t
m
*
и
t
D
*
этих
параметров из результатов опытов. Используем для определения
t
m
и
t
D
метод моментов.
Теоретические моменты закона распределения случайной величины Т:
начальные моменты порядка S определяются соотношением
[]
()
S
SS
m
M
Tt
ftdt==
0
; S = 1, 2,……;
центральные моменты порядка S определяются формулой
()
()
o
s
o
s
s
t
m
M
T
t
m
ftdt=
=−
0
; S = 1, 2, …….
Здесь
[]
o
T
TMT=−
.
Определим
1
m
и
o
m
2
(
1
m
- начальный момент 1 - го порядка;
o
m
2
- центральный момент 2 -
го порядка). Имеем:
[]
()
()
1
0
2
2
0
1
2
m
D
em
MT tf tdt t dt
t
t
t
m
t
D
t
== = =
∫∫
π
;
(
)
()
(
)
()
o
o
t
t
t
t
t
m
t
D
t
m
T
t
m
D
t
me D
Mftdt dt
2
2
2
0
2
2
2
0
1
2
=
== =
π
;
Таким образом
1
mm
t
=
;
o
t
t
m
D
=
;
По результатам опытов определяем статистические моменты
1
*
m
и
2
*
m
o
.
Имеем:
1
1
1
*
m
n
t
i
i
n
=
=
;
()
2
2
1
1
**
m
n
tm
o
it
i
n
=−
=
.
Приравниваем
1
m
и
1
*
m
,
2
m
o
и
2
*
m
o
; Имеем
1
m
=
1
*
m
,
2
m
o
=
2
*
m
o
;
или
tt
mm
=
*
,
tt
DD
=
*
.
Следовательно
ti
i
n
m
n
t
*
=
=
1
1
;
()
tit
i
n
D
n
tm
**
=−
=
1
2
1
.
Для оценки степени расхождения статистического закона распределения с теоретическим
законом распределения выбираем меру расхождения
, по величине которой можно судить о
том, вызвано ли расхождение случайными причинами, или разница между распределениями
настолько велика, что выбранный теоретический закон распределения непригоден.
Обозначим меру расхождения через
Δ
, которая может быть выбрана различными
способами.
                                                      -24-


                             f ( t) =
                                        1        ⎧ t−m 2⎫
                                                 ⎪
                                             exp ⎨−
                                                       t ⎪    (       )
                                                         ⎬
                                      2 π Dt     ⎪⎩ 2 Dt ⎪
                                                         ⎭
  Нужно определить параметры выбранного закона распределения. Выбранный нормальный
закон распределения зависит от двух параметров mt и Dt . Определим оценки m*t и D*t этих
параметров из результатов опытов. Используем для определения mt и Dt метод моментов.
Теоретические моменты закона распределения случайной величины Т:
  начальные моменты порядка S определяются соотношением
                                          ∞
                           mS = M[ TS] = ∫ tS f ( t ) dt ; S = 1, 2,……;
                                             0
 центральные моменты порядка S определяются формулой
                       o
                             ⎡o⎤ ∞
                      ms = M⎢Ts⎥ = ∫ (t − mt) f ( t)dt ; S = 1, 2, …….
                                             s

                             ⎣ ⎦ 0
                                         o
                  Здесь                  T = T − M[ T] .
                     o                                                    o
  Определим m1 и m2 ( m1 - начальный момент 1 - го порядка; m2 - центральный момент 2 -
го порядка). Имеем:
                                                         1 ∞ − ( t − mt )
                                    ∞                                     2

                       m1 = M[ T] = ∫ tf ( t )dt =            ∫ t e 2 D t dt = mt ;
                                    0                  2 π Dt 0
                                                                          2 −(
                                                                               t − mt )
                                                                                        2
              o
                     ⎡ o2 ⎤ ∞                             1 ∞
              m2 = M       =  (
                     ⎢⎣T ⎥⎦ ∫0 t − mt ) 2
                                          f ( t ) dt =           (      )
                                                               ∫ t − mt e        2 D t dt = D t ;
                                                        2π D 0t



             Таким образом                        m1 = mt ;
                                                  o
                                                 m t = Dt ;
                                                                              o
 По результатам опытов определяем статистические моменты m1* и m*2 .
                                             1 n
            Имеем:                   m1* = ∑ t i ;
                                             n i =1
                                  o    1   n
                                 m*2 = ∑ ( t i − m*t ) .
                                                      2

                                       n i =1
                                                       o          o
        Приравниваем                m1 и m1* , m2 и m*2 ;                 Имеем
                                                       o          o
                                   m1 = m1* , m2 = m*2 ;
            или                    mt = m*t , Dt = D*t .

                                                      1 n
        Следовательно                     m*t =         ∑ ti ;
                                                      n i =1
                                       1 n
                                         ∑ ( t i − m*t ) .
                                                        2
                                      D*t =
                                       n i =1
  Для оценки степени расхождения статистического закона распределения с теоретическим
законом распределения выбираем меру расхождения, по величине которой можно судить о
том, вызвано ли расхождение случайными причинами, или разница между распределениями
настолько велика, что выбранный теоретический закон распределения непригоден.
  Обозначим меру расхождения через Δ , которая может быть выбрана различными
способами.