什么是删失数据?

在可靠性分析中,失效数据通常包含各个失效时间。例如,您可以收集以特定温度运行的单元的失效时间。您也可以收集不同温度或不同应力变量组合下的失效时间样本。

有时,您会记录确切的失效时间。其他时间(如某些检验单元的确切失效时间)是未知的。在这种情况下,数据称为删失数据。失效数据通常是通过某种方式删失的。因此,您可能会拥有下列任一类型的观测值:
  • 确切失效时间
  • 右删失数据
  • 区间删失数据
  • 左删失数据

确切失效时间数据

每个项目的确切失效时间是已知的。例如,工程师检验电扇并记录每个风扇的确切失效时间。

右删失数据

只有在特定时间之前发生的失效才可见。超过该时间的单元被视为右删失观测值。右删失数据有时是时间删失或失效删失。时间删失表示您要在指定的时间段内执行研究。到研究结束时仍然运行的所有单元将视为时间删失。时间删失又称为类型 I 右删失。失效删失表示您将一直执行研究,直至观测到指定的失效数。失效删失又称为类型 II 右删失。

例如,假设工程师要检验五条风扇皮带。三条风扇皮带分别在 67 小时、76 小时和 104 小时失效。当工程师在 110 小时处结束检验时,其余两条皮带仍在运转。最后这两条皮带视为在 110 小时处右删失。

右删失数据可以是:
单删失数据
所有的检验单元都运行相同的时间长度。到研究结束时仍然运行的单元将视为删失数据。失效单元视为确切失效。单删失数据较常见于受控研究。
假设您收集直到 12 个单元都失效时的失效数据:
项目 单元 失效时间
1 未通过 18.5
2 未通过 20.5
3 未通过 22.0
4 未通过 23.5
5 未通过 24.3
6 未通过 25.0
7 未通过 25.6
8 未通过 26.3
9 未通过 27.0
10 未通过 29.0
11 未通过 32.0
12 未通过 33.0
13 删失 33.0
14 删失 33.0
15 删失 33.0

Minitab 将此数据集解释为单删失,因为删失项目(单元 13 - 15)的失效时间与第 12 个单元的失效时间相同。

多删失
检验单元在不同的时间处删失。失效时间与删失时间互相混杂在一起。多删失数据更多见于各个单元在不同时间投入运行的场合。
假设您收集直到 12 个单元都失效时的失效数据:
项目 单元 失效时间
1 未通过 18.5
2 未通过 20.5
3 未通过 22.0
4 未通过 23.5
5 未通过 24.3
6 未通过 25.0
7 未通过 25.6
8 未通过 26.3
9 未通过 27.0
10 未通过 29.0
11 未通过 32.0
12 未通过 33.0
13 删失 34.0
14 删失 34.0
15 删失 34.0

Minitab 将该数据集解释为多删失,因为单元 13 - 15 的失效时间大于第 12 个单元的失效时间。如果您在第 12 个失效之后停止研究,则后续的时间不会大于上次失效的时间。要让 Minitab 将数据解释为单删失,您需要在第 13 到 15 行的第 2 列中输入 33。

区间删失数据

失效发生在两个特定时间之间。区间删失数据包含单元实际失效时间的不确定性。

例如,假设工程师不记录 10 个晶体管的确切失效时间,而是每隔 12 小时检查一次。因此,工程师只在每个检查时间处才能知道每个晶体管的状态(失效或仍在运行)。工程师不记录确切的失效时间,而是将失效时间区间作为数据进行记录。因此,例如,某个晶体管可能在 60 到 72 小时之间失效。

左删失数据

失效发生在特定时间之前。左删失数据是区间删失数据的一个特例,其中失效时间发生在零到检查时间之间。

例如,将玻璃电容器放在高电压水平下进行检验以加快其失效时间。工程师每隔 12 小时检查一次以查看哪些已经失效。在第一个检查时间处,有 2 个电容器失效。这两个单元的失效时间即是左删失。

应当使用右删失命令还是任意删失命令?

Minitab 的可靠性/生存菜单中包含两个用于分布分析的子菜单。请选择适合您的数据的分布子菜单:
  • 如果具有确切的失效和/或右删失观测值,请使用右删失命令。
  • 如果数据包含左删失观测值、区间删失观测值或变化的删失方案(包括右删失、左删失和区间删失),请使用任意删失命令。

何时应当针对检验计划使用时间删失?

通常不建议在寿命检验中检验所有单元直至失效,在您只关心分布中较低的百分位数时尤其如此。当您关注特定的检验时间段时,应当针对检验计划使用时间删失。

要最小化检验花费,您需要在检验持续时间和样本数量之间进行平衡。对于特定的精确度,Minitab 将为您提供的每个删失时间显示一个样本数量列表。随着检验时间的增加,样本数量不断减小。请选择能使花费最小化的时间与样本数量组合。

对于加速寿命检验计划,您只需要提供一组删失时间。组中的每个时间与某个应力水平下的删失时间相对应。第一个时间对应于最低的应力水平,第二个时间对应于第二个应力水平,依此类推。

何时应当针对检验计划使用失效删失?

当您要估计较小百分位数或者当您拥有的检验位置有限时,请使用失效删失。

检验较小百分位数
对于任何百分位数,增加检验持续时间都将提高估计值的精确度。但是,当您运行远超过估计百分位数的检验时,您会看到精确度的提高并不明显。例如,如果您估计第 10 个百分位数,通过运行大约有 15% 单元失效的检验可以获得很好的精确度,但是更长时间地运行该检验却使精确度提高不大。事实上,运行超过 15% 单元失效的检验可能会使第 10 个百分位数的估计值发生偏倚。
更换检验单元
如果您的检验位置数有限,可以使用失效删失来确定何时更换未失效单元。例如,如果您要估计第 10 个百分位数,但每次只能检验 5 个单元,您可能希望在每组的第一次失效后更换所有 5 个单元。在这种情况下,您将在每组中有 20% 的单元失效时进行失效删失。
使用此网站,即表示您同意对数据分析和个性化内容使用 Cookie。  请阅读我们的政策