[論文レビュー] An Integral Measure of Aging/Rejuvenation for Repairable and Non-repairable Systems

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

Statistical Distribution Estimation and Applications参考文献 7被引用数 3

ひとこと要約

本稿では、修理可能および非修理可能なシステムにおける老化またはリニューアルを-1から1の範囲で定量化する分布フリーなインデックスを提案する。これは、故障率の挙動に基づく積分に基づく測度を用いる。負の値は故障率の低下（劣化）を示し、正の値は故障率の上昇（改善）を示し、特定のパラメトリックな仮定を必要としない一貫した非パrametricなシステム信頼性トレンド評価を可能にする。

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.

研究の動機と目的

• 修理可能および非修理可能な両方のシステムにおける老化またはリニューアルを定量化する非パラメトリックで分布フリーなインデックスの開発を目的とする。
• 特定のパラメトリック仮定を必要とせず、多様な故障率挙動に適用可能な統一的な測度を提供することを目的とする。
• -1（強い老化）から1（強いリニューアル）の範囲にある、解釈可能な単一のインデックスを用いて、システム信頼性トレンドの評価を可能にすることを目的とする。
• 信頼性工学および保守意思決定支援のために、システム行動の劣化または改善の度合いを定量化することを目的とする。

提案手法

• インデックスは、時間における故障率関数の積分から導出され、-1から1の範囲に正規化されている。
• この手法は、故障時間分布を伴う非修理可能システムおよび点過程を伴う修理可能システムの両方に適用可能である。
• インデックスの符号は故障率の単調性に依存する：故障率が低下する場合は負、上昇する場合は正となる。
• このアプローチは分布フリーであるため、故障時間または点過程の背後にある特定のパラメトリック分布形を仮定しない。
• インデックスは、故障率トレンドの累積的影響を捉える時間統合測度を用いて計算される。
• この定式化は一般性を有し、明確に定義された故障率関数を有する任意の確率過程に適用可能である。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 特定のパラメトリック仮定に依存しない形で、システムにおける老化またはリニューアルをどのように定量化できるか？
• RQ2 修理可能および非修理可能な両方のシステムに適用可能な統一的で解釈可能なインデックスとは何か？
• RQ3 1つの測度が、多様なシステムタイプにおける故障率挙動の劣化または改善の度合いを捉えることができるか？
• RQ4 故障率関数の積分をどのように正規化すれば、-1から1の範囲で解釈可能なインデックスが得られるか？

主な発見

• 提案されたインデックスは-1から1の範囲をとり、負の値は故障率の低下（老化）を示し、正の値は故障率の上昇（リニューアル）を示す。
• インデックスは分布フリーであるため、故障時間または点過程の背後にあるパラメトリックな分布形の知識を必要としない。
• この手法は、修理可能および非修理可能な両方のシステムにおいて、一貫したフレームワークを用いて老化およびリニューアルトレンドを効果的に定量化する。
• インデックスは、時間経過に伴うシステム信頼性の進化を非パラメトリックかつ解釈可能な測度として提供し、異なるシステム間の比較分析を可能にする。