维修性主要反映在维修时间上,而完成每次维修的时间T是一个随机变量,所以必须用概率论的方法,从维修性函数出发来研究维修时间的各种统计量。
1.维修度M(t)
维修性用概率来表示,即维修度M(t),是指产品在规定的条件下和规定的时间内,按照规定的程序和方法进行维修时,保持或恢复其规定状态的概率,可表示为
上式表示维修度是在一定条件下,完成维修的时间T小于或等于规定维修时间t的概率。显然M(t)是一个概率分布函数。对于不可修复系统,M(t)等于零;对于可修复系统,M(t)是规定维修时间t的递增函数,可表示为
维修度可以根据理论分析求得,也可按照统计定义通过试验数据求得。根据维修度的定义可得
式中 N——维修的产品总(次)数;
n(t)——t时间内完成维修的产品(次)数。
在工程实践中,试验或统计现场数据N为有限值,用估计量近似表示M(t),则
【例2-1】 维修某产品30台,统计各次维修时间(单位:分钟)为:10,15,16,17,20(20台),25,30,33,35,38,求M(19)、M(22)和M(25)。
解:N=30为有限值,只能求出M(t)的近似值:
所以
2.维修时间密度函数m(t)
既然维修度M(t)是时间t内完成维修的概率,那么它就有概率密度函数,即维修时间密度函数,记为m(t)。
m(t)可表达为(www.xing528.com)
维修时间密度函数的估计量可由式(2-10)得到:
式中 Δn(t)——从t到t+Δt时间内完成维修的产品(次)数。
维修时间密度函数表示单位时间内修复数与送修总数之比,即单位时间内产品预期被修复的概率。
3.修复率μ(t)
修复率μ(t)是在t时刻未能修复的产品,在t时刻后单位时间内修复的概率,可表示为:
其估计量为
式中 Ns——t时刻尚未修复数(正在维修数)。
在工程实践中常用平均修复率或常数修复率μ,即单位时间内完成维修的次数。其可用规定的条件下和规定的时间内,完成维修的总次数与维修总时间之比表示。由式(2-11)可知
取极限得
修复率μ(t)与维修度M(t)的关系可由式(2-12)导出:
上式整理后两边积分得
即
取反对数得
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