[논문 리뷰] An Integral Measure of Aging/Rejuvenation for Repairable and Non-repairable Systems

Mark P. Kaminskiy, В.Н. Кривцов|ArXiv.org|2007. 11. 21.

Statistical Distribution Estimation and Applications참고 문헌 7인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 복구 가능 및 복구 불가능 시스템에서 노령화 또는 재생 현상을 정량화하기 위해 -1에서 1 사이의 분포 무관 지수를 제안한다. 이 지수는 고장률 행동에서 유도된 적분 기반 측도를 사용하며, 음수 값은 감소하는 고장률(악화)을, 양수 값은 증가하는 고장률(개선)을 나타내며, 특정 비모수적 가정이 필요 없이 통합된 비모수적 시스템 신뢰성 추세 평가를 가능하게 한다.

ABSTRACT

This paper introduces a simple index that helps to assess the degree of aging or rejuvenation of a (non)repairable system. The index ranges from -1 to 1 and is negative for the class of decreasing failure rate distributions (or deteriorating point processes) and is positive for the increasing failure rate distributions (or improving point processes). The introduced index is distribution free.

연구 동기 및 목표

• 복구 가능 및 복구 불가능 시스템 모두에서 노령화 또는 재생 현상을 정량화할 수 있는 비모수적이고 분포 무관 지수를 개발하는 것.
• 특정 비모수적 가정 없이 다양한 고장률 행동에 적용 가능한 통합 측도를 제공하는 것.
• 단일의 해석 가능한 지수를 사용하여 시스템 신뢰성 추세 평가를 가능하게 하며, 이 지수의 범위는 -1(강한 노령화)에서 1(강한 재생)이다.
• 시스템 행동의 악화 또는 개선 정도를 정량화하여 신뢰성 공학 및 유지보수 의사결정 지원을 가능하게 하는 것.

제안 방법

• 지수는 시간에 대한 고장률 함수의 적분에서 유도되며, -1에서 1 사이로 경계가 보장되도록 정규화된다.
• 이 방법은 고장 시간 분포가 있는 복구 불가능 시스템과 점과정이 있는 복구 가능 시스템 모두에 적용 가능하다.
• 지수의 부호는 고장률의 단조성에 따라 결정되며, 감소하는 고장률일 경우 음수, 증가하는 고장률일 경우 양수이다.
• 이 방법은 분포 무관하므로, 기초가 되는 고장 시간 또는 점과정 분포의 특정 비모수적 형태를 가정하지 않는다.
• 지수는 고장률 추세의 누적 효과를 캡처하는 시간 통합 측도를 사용하여 계산된다.
• 수식은 고장률 함수가 잘 정의된 임의의 확률적 과정에 일반적으로 적용 가능하다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 특정 비모수적 가정에 종속되지 않는 방식으로 시스템의 노령화 또는 재생 현상을 어떻게 정량화할 수 있는가?
• RQ2 복구 가능 및 복구 불가능 시스템 모두에 적용 가능한 통합적이고 해석 가능한 지수는 무엇인가?
• RQ3 단일 측도로 다양한 시스템 유형에서 고장률 행동의 악화 또는 개선 정도를 포괄적으로 캡처할 수 있는가?
• RQ4 고장률 함수의 적분을 어떻게 정규화하여 -1에서 1 사이의 경계가 보장되고 해석 가능한 지수를 도출할 수 있는가?

주요 결과

• 제안된 지수의 범위는 -1에서 1이며, 음수 값은 감소하는 고장률(노령화)를, 양수 값은 증가하는 고장률(재생)을 나타낸다.
• 지수는 분포 무관하므로, 기초가 되는 고장 시간 또는 점과정 분포의 비모수적 형태를 알 필요가 없다.
• 이 방법은 복구 가능 및 복구 불가능 시스템 모두에서 노령화 및 재생 추세를 단일이고 일관된 프레임워크를 사용하여 성공적으로 정량화한다.
• 지수는 시간에 따른 시스템 신뢰성 변화를 비모수적이고 해석 가능한 측도로 제공하여, 다양한 시스템 간 비교 분석을 가능하게 한다.