Статистичні методи в БЖД
Методическое пособие - Безопасность жизнедеятельности
Другие методички по предмету Безопасность жизнедеятельности
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
УКРАЇНСЬКА ІНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГІЧНА АКАДЕМІЯ
СТАТИСТИЧНІ МЕТОДИ В БЖД
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ПО ВИКОНАННЮ КОНТРОЛЬНИХ РОБІТ
Розробник: Тріщ Р.М.
Харків 2009
Завданням для виконання контрольної роботи є таблиця 1 та таблиця 2 додатку А. В залежності від номера в академічному журналі, студент вибирає свою вибірку - 50 значень випадкових величин (Додаток А, таблиця 1).
Порядок виконання контрольної роботи:
1. Визначення грубих похибок у вибірці.
2. Визначення статистичних характеристик процесу.
3. Висунення гіпотези про закон розсіювання випадкової величини.
4. Перевірки гіпотези про закон розсіювання.
5. Побудувати емпіричну гістограму і зробити висновок про закон розсіювання
6. Побудувати контрольні карти за кількісною ознакою.
7. Побудувати контрольні карти за альтернативною ознакою.
8. Зробити висновок.
Для визначення грубих похибок у вибірці пропонується використовувати критерій Романовського. При цьому методі визначають статистичні характеристики контрольної вибірки: емпіричне середнє арифметичне значення випадкової величини у вибірці - та емпіричне середнє квадратичне відхилення випадкової величини у вибірці - S, попередньо виключивши її значення, яке різко виділяється (). Потім визначають величину r по формулі:
Якщо r r* то це значення є грубою помилкою і повинне бути виключено з вибірки. Таким методом потрібно перевірити всі значення вибірки, які різко виділяються.
Допустимі значення r* приведені в таблиці 1 при рівні значущості p = 0,05.
похибка закон розсіювання випадкова величина
Таблиця 1 - Допустимі значення r*.
n2025304050120r*2,142,12,082,052,021,99
При визначенні статистичних характеристик технологічного процесу необхідно розрахувати емпіричні:
- середнє арифметичне значення вибірки:
;
- середнє квадратичне відхилення:
;
- дисперсію:
;
- розмах:
;
де - максимальне значення у вибірці n, - мінімальне значення у вибірці n.
- Моду та медіану.
Для висунення гіпотези про закон розсіювання випадкової величини, необхідно розрахувати квадрат коефіцієнту асиметрії та ексцес .
; ,
Рис.1 Області в площині (b1; b2) для різних розподілів.
- оцінка центрального моменту випадкової величини - ого порядку, що має вид:
,
На перетинанні двох статистичних характеристик та .на площині кривих Пірсона одержуємо точку, що найбільше близько лежить до точки відповідного закону розподілу. На рисунку 1, точка 1 - це нормальний закон розподілу, точка 2 - закон Сімпсона, точка 3 - закон рівної імовірності, точка 4 - закон Релея.
Для перевірки гіпотези про закон розсіювання на погодження пропонується застосовувати критерій Пірсона (критерій ).
Критерій Пірсона визначають по формулі:
де - емпірична частота кожного інтервалу, - теоретична частота кожного інтервалу, f - число інтервалів. Теоретична частота кожного інтервалу :
,
де d - ширина інтервалу. - табульована величина, яка залежить від аргументу функції Лапласа t.
, де середина інтервалу.
Для зручності розрахунків необхідно скласти допоміжну таблицю (табл. 2)
Таблиця 2 - Допоміжна таблиця для розрахунку критерію Пірсона.
№ интервалуВідДоСередина інтервалу
Частота mitiZtmi
На наступному етапі необхідно визначити число степенів волі:
k = f-g-1,
де g - число параметрів теоретичної функції розподілу.
В залежності від k, знаходимо граничні значення коефіцієнту Пірсона (Додаток А, таблиця 3). Якщо попадає в інтервал граничних значень, то приймаємо гіпотезу, що розсіювання розмірів деталі підкоряється нормальному закону розподілу.
Пропонується побудувати емпіричну гістограму і зробити висновок про закон розподілу розсіювання.
При побудові контрольних карт за кількісною ознакою необхідно використовувати дані вибірки. Метод контрольних карт дозволяє відслідковувати стан процесу в часі і більш того - впливати на процес до того, як він вийде з під контролю.
Загальний підхід до поточного контролю якості досить простий. У процесі виробництва проводяться вибірки заданого обсягу і будують діаграми. Якщо діаграми виявляють наявність тренда вибіркових значень, або виявиться, що вибіркові значення знаходяться поза граничними межами регулювання, то вважається, що процес вийшов з-під контролю.
В роботі необхідно побудувати контрольні карти:
- контрольна карта середніх значень;
- контрольна карта розмахів;
- контрольна карта середніх квадратичних відхилень.
Контрольна карта середніх значень
Верхня межа регулювання: ВМР = +АS.
Нижня межа регулювання: НМР = -АS,
де А - коефіцієнт границь регулювання, вибирається з таблиці 4 (Додаток А), у залежності від обсягів миттєвої вибірки,
Центральна