Материал: 4165

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

16

Согласно формулам (11) и (13) следует, что

 

P(D / K * )

 

P(D ) P(k * / D ) P(k

* / D ) ... P(k

* / D )

 

 

2

2

1

2

2

2

v

2

.

(27)

 

P(D / K * )

P(D ) P(k

* / D ) P(k

* / D ) ... P(k * / D )

 

 

 

 

1

 

1

1

1

2

1

v

1

 

 

Принимается решение K*ЄD2, если

 

 

 

 

 

P(D / K* )

1 .

 

2

(28)

P(D / K* )

1

 

 

Исходные данные

 

Диагноз

 

Признак

 

 

 

 

 

k1 - Увеличенная температура охлаждающей жидкости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Di

 

k1i

 

k2i

 

 

 

 

 

k2 - Увеличенное время разгона

 

 

 

10

 

2

 

3

 

 

 

 

 

D1 - Увеличенный зазор в шатунном механизме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

12

 

15

 

 

 

 

 

D2 - Неисправный термостат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

160

 

0

 

8

 

 

 

 

 

D3 - Исправное состояние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N=

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Априорные вероятности состояний и признаков

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Di

 

P(k1/Di)

P(-k1/Di)

P(k2/Di)

P(-k2/Di)

P(Di)

P(k1∩k2/Di)

P(k1∩-k2/Di)

P(-k1∩k2/Di)

P(-k1∩-k2/Di)

D1

 

0.2

0.8

0.3

0.7

 

 

0.05

0.003

0.007

0.012

0.028

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D2

 

0.4

0.6

0.5

0.5

 

 

0.15

0.03

0.03

0.045

0.045

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D3

 

0

1

0.05

0.95

 

0.8

0

0

0.04

0.76

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

0.033

0.037

0.097

0.833

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вероятности диагнозов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Di

P(Di/k1∩k2)

P(Di/k1∩-k2)

P(Di/-k1∩k2)

 

P(Di/-k1∩-k2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D1

0.0909

0.1891

0.1237

 

0.0336

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D2

0.9090

0.8108

0.4639

 

0.0540

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D3

0

0

0.4123

 

0.9123

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сумма

1

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Сводное решение задачи в виде электронной таблицы Excel

Условие (28) после подстановки в него формулы (27) принимает вид:

17

P(k * / D ) P(k

* / D ) ... P(k

* / D )

 

P(D )

 

 

1

2

2

2

v

2

1

.

(29)

P(k

* / D ) P(k

* / D ) ... P(k

* / D )

P(D )

 

 

 

1

1

2

1

v

1

 

2

 

 

В методе последовательного анализа рассматриваемые отношения вероятностей признаков (отношения правдоподобия) составляются не сразу, а в последовательном порядке; поэтому, как правило, требуется меньшее число обследований.

Если обозначить верхнюю границу принятия решения через А:

А k

P(D1)

;

(30)

а P(D2 )

где kа>1, то условие (29) для принятия решения K*ЄD2 примет вид

P(k * / D ) P(k * / D ) ... P(k

* / D )

А .

 

1

2

2

2

v

2

(31)

P(k

* / D ) P(k

* / D ) ... P(k

* / D )

 

 

1

1

2

1

v

1

 

 

Аналогично, для принятия решения K*ЄD1 требуется выполнение условия

P(k * / D ) P(k * / D ) ... P(k

* / D )

В ,

 

1

2

2

2

v

2

(32)

P(k * / D ) P(k

* / D ) ... P(k * / D )

 

 

1

1

2

1

v

1

 

 

где В – нижняя граница принятия решения:

P(D )

В kв P(D1 ) , kв 1. (33)

2

Общая процедура метода

Пусть проведено ν-1 обследований, которые еще на дали возможности принятия решения о диагнозе, то есть условия (31) и (32) не выполняются:

В

P(k

* / D ) ... P(k

* / D )

А ;

r 1, 2, ..., 1.

1

2

r

2

P(k * / D ) ... P(k

* / D )

 

 

(34)

 

1 1

r

1

 

 

 

 

Если после ν-го обследования выполняется условие

18

P(k * / D ) ... P(k

* / D )

А ,

1

2

 

2

P(k

* / D ) ... P(k

* / D )

(35)

1

1

 

1

то принимается решение об отнесении объекта к диагнозу D2: K*ЄD2. Если после ν-го обследования

P(k

* / D ) ... P(k

* / D )

В ,

1

2

 

2

P(k1* / D1 ) ... P(k

* / D1 )

(36)

то объект относится к диагнозу D1: K*ЄD1. Для сокращения объема обследований следует вначале проводить обследование по наиболее информативным признакам.

Связь границ принятия решения с вероятностями ошибок первого рода («ложной тревоги», то есть принятия исправного объекта в качестве неисправного) и второго рода («пропуском дефекта», то есть принятия неисправного объекта в качестве исправного) осуществляется с помощью зависимостей:

1

А ,

(37)

 

 

 

 

 

В ,

 

 

 

1

(38)

 

где α и β – вероятности ошибок 1-го и 2-го рода соответственно. В практических расчетах часто принимают α = β = 0,05 или α = β = 0,10.

Задача 4. Метод последовательного анализа в определении состояния объекта

Определить состояние объекта (исправность Ди или неисправность Дни) к моменту выработки его ресурса методом последовательного анализа при следующих исходных данных: вероятность исправного состояния объекта Р(Ди) = 0,6; вероятности для признака k1 равны: Р(k1 / Ди) = 0,1, Р(k1 / Дни) = 0,5; вероятности для признака k2 равны: Р(k2 / Ди) = 0,8, Р(k2 / Дни) = 0,6. Обследование проводится сначала на наличие или отсутствие у объекта признака k1, а затем – признака k2. Пусть признак k1 у объекта присутствует,

19

признак k2 – отсутствует, а вероятности ошибок 1-го и 2-го рода равны друг другу: α = β ≤ 0,1.

Решение. В соответствии с зависимостями (37) и (38) при α = β = 0,1 верхняя и нижняя границы принятия решения о диагнозе должны быть: А = 9 и В = 0,11. Следовательно, принимаем А = 9 и В = 0,11.

Определим отношение правдоподобия при наличии признака k1:

P(k * / Д

 

)

 

0,5

5 .

P(k * / Д )

0,1

 

1

ни

 

 

 

 

 

1

и

 

 

 

 

 

Видно, что условия (35) и (36) не выполняются, и решение о диагнозе принять невозможно. Тогда дополнительно проводим обследование по признаку k2, (точнее, в соответствии с условием задачи, по его отсутствию k2), т. е. находим новое отношение правдоподобия:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5 (1 0,6)

 

P(k *

/ Д

ни

)

 

P(k *

/ Д

ни

)

 

10 .

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1 (1 0,8)

P(k * / Д

и

)

P(k * / Д

и

)

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

В этом случае выполняется условие (35), следовательно, объект неисправен.

2 ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

1.Выбрать вариант задания по п. 2 (см. прил. А).

2.Изучить методический материал.

3.Последовательно по выданному варианту заданий выписать исходные данные и провести статистическую обработку исходных данных в каждой задаче. В задаче 3 построить диагностическую матрицу по форме в соответствии с примером п. 4.3 (см. прил. Б).

4.Провести анализ результатов статистической обработки в каждой задаче. Сделать выводы.

20

3 СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

В отчет занести:

1.Содержание статистической обработки исходных данных для каждой из четырех задач. Для задачи 3 дополнительно диагностическую матрицу по форме в соответствии с примером п. 3 (см. прил. Б).

2.Анализ полученных результатов в каждой из 4-х задач. В задаче 3 провести анализ, во-первых, по наиболее вероятным диагнозам (по строкам матрицы) для каждого сочетания параметров, во-вторых, по сочетаниям параметров (по столбцам матрицы) для каждого из диагнозов и, в-третьих, на соответствие полученных результатов решающему правилу. Выводы.