基于Wiener过程的退化模型的客观Bayes统计分析

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随着科学技术的快速发展,如今在航空航天,机械制造和电子通信等诸多领域出现越来越多的高可靠性、长寿命“产品”.这些高可靠性产品在常应力下很难观测到失效现象,因此失效数据难以获取,这无疑给高可靠性产品的可靠性评估带来了困难和挑战.但是,我们发现绝大多数高可靠性产品都具有特定的性能特征,而这些性能特征会随着时间的推移而逐渐衰退,比如电子元件性能的衰退,机械器件的磨损,绝缘材料的老化等,这些性能的退化最终导致产品的失效.因此,在“很少失效”或“无失效”的场合,我们可以通过对性能退化数据的分析来评估产品的可靠性.另外,由于退化试验与传统的寿命试验有着本质的区别,所以传统的可靠性分析方法已不再适用.近年来,客观Bayes方法由于其客观性强而受到越来越多的关注.因此,本文从客观Bayes统计分析的视角来研究退化数据.  本文首先对客观Bayes统计做了简单的介绍,重点介绍了Jefferys先验,reference先验以及Metropolis-Hastings抽样算法.然后研究了两种退化数据模型的可靠性问题,一是带有测量误差的Wiener退化模型,二是带有随机效应的Wiener退化模型.对于这两个模型,我们利用客观Bayes方法分别对其进行了分析,导出了模型中参数的Jeffreys先验和reference先验,并研究了相应后验的正常性.随机模拟结果表明,客观Bayes方法相对于极大似然方法具有较大的优势.进一步,我们将该方法应用到实际退化数据的分析中,给出了产品的可靠性评定.最后,我们对本文的研究工作进行了简要总结,并指出了几个可以进一步研究的问题.
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