韋布爾分布

韋布爾分布

數學術語
韋布爾分布,即韋伯分布(Weibull distribution),又稱韋氏分布或威布爾分布,是可靠性分析和壽命檢驗的理論基礎。威布爾分布在可靠性工程中被廣泛應用,尤其适用于機電類産品的磨損累計失效的分布形式。由于它可以利用概率值很容易地推斷出它的分布參數,被廣泛應用于各種壽命試驗的數據處理。在可靠性工程中,韋布爾分布是适用範圍較廣的一種分佰,它是由瑞典物理。韋布爾分布對于各類型的試驗數據拟合能力很強,囚此它能全面描述浴盆曲線的各個階段。如果說指數分布用來描述系統的壽命的話,那麼韋布爾分布則常用來描述零件的壽命,例如零件的疲勞失效、軸承失效等壽命分布[1]。
  • 中文名:韋布爾分布
  • 外文名:Weibull distribution
  • 别名:韋伯分布
  • 提出者:韋布爾

曆史

1、1927年,Fréchet(1927)首先給出這一分布的定義。

2、1933年,Rosin和Rammler在研究碎末的分布時,第一次應用了韋伯分布(Rosin, P.; Rammler, E. (1933), "The Laws Governing the Fineness of Powdered Coal", Journal of the Institute of Fuel 7: 29 - 36.)。

3、1951年,瑞典工程師數學家Waloddi Weibull(1887-1979)詳細解釋了這一分布,于是,該分布便以他的名字命名為Weibull Distribution。

定義

從概率論和統計學角度看,Weibull Distribution是連續性的概率分布,其概率密度為:

1、其中,x是随機變量

2、λ>0是比例參數(scale parameter),

3、k>0是形狀參數(shape parameter)。

顯然,它的累積分布函數是擴展的指數分布函數,而且,Weibull distribution與很多分布都有關系。如,當k=1,它是指數分布;k=2且時,是Rayleigh distribution(瑞利分布)。

性質

(Properties)

均值(mean)

,其中,Г是伽馬(gamma)函數。

方差(variance)

偏度(skewness)

峰度(kurtosis)

應用

1、工業制造

研究生産過程和運輸時間關系。

2、極值理論

(1)預測天氣

可靠性和失效分析

(2)雷達系統

對接受到的雜波信号的依分布建模。

(3)拟合

無線通信技術中,相對指數衰減頻道模型,Weibull衰減模型對衰減頻道建模有較好的拟合度。

3、量化壽險模型的重複索賠

(1)預測技術變革

(2)風速

由于曲線形狀與現實狀況很匹配,被用來描述風速的分布。

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