非参数分布分析(右删失)示例

某可靠性工程师想研究涡轮装置中发动机绕组的失效率以确定绕组失效的时间。在高温下,绕组可能会分解过快。

工程师记录发动机绕组在 80° C 和 100° C 下的失效时间。但是,对于某些部件,必须在其失效之前将其从检验中去除。因此,数据为右删失数据。工程师使用非参数分布分析(右删失)来确定如下内容:
  • 不同百分比绕组失效的时间。
  • 运行超过不同时间的绕组所占的百分比。
  • 发动机绕组的生存函数(如生存图所示)。
  • 两个温度下的生存曲线是否显著不同。
  1. 打开样本数据 发动机绕组可靠性.MTW
  2. 选择统计 > 可靠性/生存 > 分布分析(右删失) > 非参数分布分析
  3. 变量中,输入80 度100 度
  4. 单击删失。在使用删失列下,输入80 度删失100 度删失
  5. 删失值中,键入 0。单击确定
  6. 单击图形。选择生存图
  7. 单击每个对话框中的确定

解释结果

为温度 80° C 估计的中位数失效时间为 55 小时,为温度 100° C 估计的中位数失效时间为 38 小时。因此,温度增加 20° C 会导致中位数失效时间大约降低 17 小时。

Minitab 将生存估计值显示在“Kaplan-Meier 估计”表中。在 80° C 下,有 0.9000 (90%) 的绕组生存了 31 小时以上。在 100° C 下,有 0.9000 (90%) 的绕组生存了 14 小时以上。

在“检验统计量”表中,p 值 < α(通常 α = 0.05)表明各条生存曲线显著不同。在这种情况下,这两个 p 值(0.005 和 0.000)均小于 α,这表明温度升高 20° C 会对发动机绕组的失效产生影响。

80° C
变量: 80 度

删失

删失信息计数
未删失值37
右删失值13
删失值: 80 度删失 = 0
非参数估计

变量的特征



95.0% 正态置信区间



均值(MTTF)标准误下限上限下四分位数中位数上四分位数四分位间距
63.71233.8345356.196871.22794855**

Kaplan-Meier 估计






95.0% 正态置信区间
时间摘录 (Time)故障数失效数生存概率标准误下限上限
235010.9800000.01979900.9411951.00000
244910.9600000.02771280.9056841.00000
274820.9200000.03836670.8448030.99520
314610.9000000.04242640.8168460.98315
344510.8800000.04595650.7899270.97007
354410.8600000.04907140.7638220.95618
374310.8400000.05184590.7383840.94162
404210.8200000.05433230.7135110.92649
414110.8000000.05656850.6891280.91087
454010.7800000.05858330.6651790.89482
463910.7600000.06039870.6416210.87838
483830.7000000.06480740.5729800.82702
493510.6800000.06596970.5507020.80930
503410.6600000.06699250.5286970.79130
513340.5800000.06979970.4431950.71680
522910.5600000.07019970.4224110.69759
532810.5400000.07048400.4018540.67815
542710.5200000.07065410.3815210.65848
552610.5000000.07071070.3614100.63859
562510.4800000.07065410.3415210.61848
582420.4400000.07019970.3024110.57759
592210.4200000.06979970.2831950.55680
602110.4000000.06928200.2642100.53579
612010.3800000.06864400.2454600.51454
621910.3600000.06788230.2269530.49305
641810.3400000.06699250.2086970.47130
661710.3200000.06596970.1907020.44930
671620.2800000.06349800.1555460.40445
741310.2584620.06215920.1366320.38029
100° C
变量: 100 度

删失

删失信息计数
未删失值34
右删失值6
删失值: 100 度删失 = 0
非参数估计

变量的特征



95.0% 正态置信区间



均值(MTTF)标准误下限上限下四分位数中位数上四分位数四分位间距
44.78134.4336636.091453.471124385430

Kaplan-Meier 估计






95.0% 正态置信区间
时间摘录 (Time)故障数失效数生存概率标准误下限上限
64010.975000.02468550.9266171.00000
103910.950000.03446010.8824591.00000
113810.925000.04164580.8433761.00000
143710.900000.04743420.8070310.99297
163610.875000.05229130.7725110.97749
183530.800000.06324560.6760410.92396
223210.775000.06602560.6455920.90441
243110.750000.06846530.6158100.88419
253010.725000.07060010.5866260.86337
272910.700000.07245690.5579870.84201
292810.675000.07405660.5298520.82015
302710.650000.07541550.5021880.79781
322610.625000.07654660.4749720.77503
352510.600000.07745970.4481820.75182
362420.550000.07866070.3958280.70417
372210.525000.07895810.3702450.67975
382120.475000.07895810.3202450.62975
391910.450000.07866070.2958280.60417
401810.425000.07816250.2718040.57820
451720.375000.07654660.2249720.52503
461520.325000.07405660.1798520.47015
471310.300000.07245690.1579870.44201
481210.275000.07060010.1366260.41337
541110.250000.06846530.1158100.38419
68810.218750.06665850.0881020.34940
69710.187500.06404340.0619770.31302
72610.156250.06051540.0376420.27486
76510.125000.05590170.0154350.23457
生存曲线比较

检验统计量

方法卡方自由度P 值
对数秩7.715210.005
Wilcoxon13.132610.000