基于混合双参数Weibull分布的冬夏两季香港地区某地的行人风环境舒适度分析

城市的密集建筑会影响周边区域风环境,甚至产生行人风环境问题。研究了香港地区气象条件,对比了双参数Weibull分布和混合双参数Weibull分布,结果表明混合双参数Weibull分布更加适合香港地区的气象数据;根据夏季以及冬季不同的情况,分析了夏季与冬季的行人风环境。在夏季,一号和二号建筑之间的空地有不舒适的区域,在冬季,行人风环境舒适度整体较好。

双参数Weibull分布砖混骨料再生混凝土损伤模型

目的 研究砖混骨料再生混凝土再生骨料中砖块的质量分数对再生混凝土抗冻性能的影响,为砖块质量分数不统一的再生骨料的再利用提供技术支持。方法 对再生骨料中不同砖块质量分数的再生混凝土进行冻融循环后的单轴压缩试验,确定再生混凝土经冻融及荷载作用的损伤变量D,并基于双参数Weibull概率函数及Lemaitre等效应变理论建立再生骨料中不同砖块含量的再生混凝土冻融循环作用后单轴受压本构模型。结果 所得的本构模型与试验曲线拟合度较好;损伤变量D与应变的关系呈S型曲线,曲线的陡峭程度反映了初始损伤Dn的大小及试件抵抗荷载的能力;得到了冻融循环次数、再生骨料中砖块质量分数与损伤变量的关系,经冻融循环后再生混凝土中再生骨料的砖块质量分数由0到30%时初始损伤度增加了32.5%。结论 再生骨料中砖块质量分数的增加,能够加快再生混凝土损伤演化的速度,使再生混凝土抗冻性能劣化。

非参数核密度估计模型预测双酚A的物种敏感度分布规律

双酚A(bisphenol A,BPA)已被证实是内分泌干扰物,可干扰生物体正常的激素功能,对生殖、发育和免疫系统产生不良影响。BPA进入环境后可能会对水生生物和陆地生物造成毒性效应,破坏生态平衡。针对BPA对水生生物的毒性特点,利用Python语言,基于非参数核密度估计模型构建BPA淡水水生生物的敏感度分布曲线,选用4种传统参数模型进行对比,并推导出保护淡水水生生物的BPA水质基准建议值。结果表明,Python构建模型简单高效,相较于传统的参数模型,非参数核密度估计方法在推导BPA的水质基准建议值中更加稳健和精准,其中3种参数模型和非参数核密度估计模型计算得到的雌激素效应毒性的HC 5值分别为4.175、5.096、3.888和1.179μg·L^(-1);其他毒性的HC 5值为7.139、7.452、7.533和5.869μg·L^(-1)。非参数核密度估计的方法能够更好地构建物种敏感度分布曲线,为进一步研究BPA的水质基准和更好地保护淡水水生生物提供了有力支持,同时研究成果以期为我国地表水环境质量标准的制修订做出贡献。

双定数混合截尾下双参数指数分布的统计分析

基于双定数混合截尾试验数据,研究了门限参数已知时,取逆伽玛先验分布的情况下,双参数指数分布的尺度参数和可靠度函数的极大似然估计,以及3种不同损失函数下的Bayes估计。通过随机模拟,进一步比较了双定数混合截尾试验和定数截尾试验下尺度参数和可靠度函数的Bayes估计及极大似然估计。结果表明,双定数混合截尾试验下的估计值具有更高的精度。

双参数威布尔分布的变频一体机绝缘检测

针对当前变频一体机绝缘检测工作效率低下、误差较大的问题,提出了在停机工况下使用直流高压泄漏电流法检测绝缘电阻,在运行工况下用双参数威布尔分布模型进行绝缘寿命预测的方法,基于这两种方法设计变频一体机绝缘实时检测系统,实现了对变频一体机绝缘系统的实时检测;采用最小二乘法提高了模型的精度;在硬件方面,选用STM32F103ZET7芯片作为控制核心,对各配置模块进行了选型设计,提高了系统的性能;在软件方面通过编程实现了绝缘检测与寿命预测信号的采集与处理,显示与输出。经实验证明,该系统能够实现实时检测变频一体机绝缘系统,满足了高性能、低功耗的要求,提高了数据的精确性和可靠性,提升了工作效率,保障了变频一体机的安全运行。

含缺失数据Weibull分布的参数估计及模拟验证

Weibull分布是一种常见的计算可靠性的分布,其尺度参数和形状参数常用极大似然估计法或最小二乘法进行估计。在对含缺失数据的Weibull分布进行参数估计时,若只使用完整数据进行估计,将会造成较大偏差。针对该问题,文章模拟一组服从Weibull分布的数据集,使其分别随机缺失10%、25%、40%和60%,缺失数据采用Bootstrap插补法处理,模拟验证结果表明,随着缺失比例增加,参数估计值与真实值的差别逐渐扩大,当缺失比例不超过60%时,Bootstrap插补法可作为处理Weibull分布缺失数据的方法。用MCMC法验证不同缺失比例下Bootstrap插补法的性能,结果表明,缺失比例越高,估计值的偏差和均方误差越大。运用真实经纱断裂数据验证上述试验,所得结果与模拟试验结果基本吻合。

复合Mlinex损失函数下对数Weibull分布参数的Bayes估计

基于复合Mlinex损失函数,研究了对数Weibull分布的参数在先验分布为伽玛分布下的Bayes估计,E-Bayes估计和多层Bayes估计。并且用数值模拟的方法进行验证,结果表明3种估计方法的稳健性好。

恒加试验下LED照明灯的三参数Weibull分布的参数估计

三参数Weibull分布拟合LED照明灯寿命的优势较为明显,但要得到三参数Weibull分布参数较为精确的点估计较为困难。目前常用的参数估计方法有极大似然法、矩估计法、Bayes估计法等,由于其计算的方程复杂,导致软件编程繁琐,不易掌握,而且也不一定能得到参数估计。鉴于此,文章针对恒加试验提出一种简便地求解三参数Weibull分布参数估计的方法,该方法不涉及超越方程的求解问题,软件编程相当简单,且统计思想清晰。通过LED照明灯恒加试验下的几个案例数据说明方法的应用,并与已有的方法做了对比分析。

Weibull分布参数辨识改进及对浙江毛竹林胸径年龄分布的测度

非线性模型迭代参数初始值的选取及拟合的结果能否可用非常重要且一直是一个难题。传统的方法只是凭感觉偿试不进行定量评估,对于用阻尼最小二乘进行拟合只注重精度高低,没有从理论上研究和分析评价得出的结果能否可用。为了克服这一不足,使参数选取较好,阻尼最小二乘得出结果可用。利用非线性回归原理在这两方面做了探讨,提出了二个判别指标:βT<1,βN<1,分析了每一指标在参数不同状态的控制作用,并在Weibull分布函数参数辨识中做了应用。针对目前毛竹林林分结构规律研究的不足,利用浙江省230个毛竹林样地资料研究了省域尺度的毛竹林胸径分布规律,经SPSS软件中的P-P图检验与柯尔莫哥洛夫检验,表明毛竹林胸径结构服从Weibull分布;再经对Weibull分布模型拟合求解与作图对比,结果显示Weibull分布能很好地描述毛竹林胸径分布规律。利用Weibull分布三参数与林分特征因子间的相关关系,经分析研究,导出了一个改进的二元分布模型,用该二元分布模型很好地测度了浙江省毛竹林胸径和年龄分布规律,最后得到了浙江省毛竹林株数按胸径年龄分布的理论频数。

Weibull分布参数的粒子群算法估计

基于广西涠洲岛海洋监测站3个方向的年极值波高观测资料,在假设其服从Weibull分布的基础上,运用最小二乘法,矩估计法和最速下降法对Weibull分布的参数进行估计,同时引入粒子群算法确定Weibull分布的3个参数,对文中4种方法得出的拟合结果及运算效率进行比较分析,说明了粒子群算法在估计极值分布参数中的优势。

随机删失数据下基于EM算法的Weibull分布参数估计

生存分析中的观测数据具有样本小、数据随机删失的特点.而目前处理这类问题所使用的参数估计方法并不理想.作者基于EM算法给出随机删失数据下Weibull分布的参数估计方法,证明了估计量满足一个非线性方程组,并用实例表明了此方法的有效性.

二参数Weibull分布在风能资源参数长年代订正中的应用探讨

选择代表平原、丘陵和山区的6个气象站分别作为参证站和订正站,采用二参数Weibull分布法和线性回归法进行30 a订正效果检验,结果表明:短期资料进行风电场风能资源评估,误差较大;二参数Weibull分布法适宜不同地形风能资源参数长年代平均订正,年平均风功率密度的订正效果更好;线性回归法适宜于订正站和参证站线性相关性较好的长年代平均订正;使用2 a以上的观测资料,订正效果较1 a资料有所提高。

三参数Weibull分布参数的极大似然估计数值解法

利用降阶思想,给出了一种新的求解三参数Weibull分布参数的极大似然估计数值方法。该方法首先假定形状参数已知,将三元方程组转化为二元方程组,并用二分法求解该二元方程组的数值解,然后将尺度参数和位置参数表示成形状参数的函数,此时极大似然函数仅是关于形状参数的单变量函数,再次应用二分法即可得出形状参数的最优估计结果。该算法稳定,不需要赋予初始值,对样本数量没有限制。与其他方法相比,具有计算精度高、运算速度快的优点,便于工程应用。

三参数Weibull分布竞争失效场合加速寿命试验统计分析

三参数Weibull分布(TPWD)对于描述具有渐变性失效特征的失效模式,如机械产品磨损、疲劳、腐蚀、老化等的寿命分布具有更加明确的物理意义且具有很强的数据拟合能力,在产品可靠性分析中得到广泛应用。根据TPWD特点和竞争失效加速寿命试验(ALT)统计分析的工程实际,研究了TPWD竞争失效恒定应力ALT统计分析方法,建立了参数估计的极大似然估计(MLE)模型。实例结果表明,文中建立的TPWD的ALT统计分析模型是正确的,符合产品寿命实际,具有很好的估计效果。

多种数据状态下三参数Weibull分布的极大似然估计

提出一种既适合完全数据,也适合各种截尾数据的三参数Weibull分布极大似然估计的计算方法。首先建立完全数据和截尾数据下统一形式的似然方程;利用二阶收敛Newton-Raphson迭代法求解给定位置参数时含尺度参数和形状参数的两参数Weibull分布的极大似然估计;然后采用稳定快速的Brent搜索法,求解出仅含位置参数的单变量似然函数最优解;最后结合实例说明该算法的稳定性和高效性。该方法具有计算精度高、速度快、适用数据范围广的优点。

三参数Weibull分布竞争失效场合变应力加速寿命试验统计分析

三参数Weibull分布(Three-parameter Weibull distribution,TPWD)作为一种应用广泛的分布形式,具有很强的数据拟合能力且对于描述具有渐变性失效特征的失效模式如磨损、疲劳、腐蚀、老化等的的寿命分布具有更加明确的物理意义。针对产品失效模式为TPWD的竞争失效场合加速寿命试验统计分析的需求,根据TPWD的特点,在竞争失效加速寿命试验统计分析基本模型的基础上系统研究TPWD竞争失效变应力加速寿命试验统计分析方法,建立参数估计的极大似然模型并进行实例验证。实例结果表明,建立的TPWD竞争失效变应力加速寿命试验统计分析方法和模型是正确可行的,具有很好的估计效果。

耗损故障的三参数Weibull分布极大似然估计方法

鉴于工程实际中经常遇到的耗损故障零部件检修周期和可靠寿命的确定问题,给出一种针对耗损故障的三参数Weibull分布极大似然估计方法,通过计算对方法的正确性和有效性进行模拟验证,结合实例说明该方法在实际中的应用。

蒙古栎林分直径Weibull分布参数估计和预测方法比较

【目的】比较Weibull直径分布参数估计和预测的不同方法在蒙古栎次生林经营中的适用性和精确性,为更好开展蒙古栎林经营提供理论依据和技术参数。【方法】以吉林省157块蒙古栎纯林为研究对象,运用Kolmogorov-Smirnov（K-S）检验和误差指数比较最大似然法、矩法和百分位法估计和预测蒙古栎纯林分Weibull三参数的优劣。首先分析评价最大似然法、矩法和百分位法3种参数估计方法;然后为预测林分分布变化,建立参数预测法、参数回收法和参数百分位法的估计参数与林分年龄、平均高、优势高和林分密度等林分因子之间的回归模型;最后将回归方程计算得出的各参数代入Weibull分布,以预测直径分布变化趋势。【结果】最大似然法、矩法和百分位法均较好地估计了蒙古栎纯林的直径分布,K-S检验的接受率在82.80%-96.18%之间,其中最大似然法的接受率最高;通过配对t检验比较3种估计方法,最大似然法的误差指数平均数在显著水平为0.05时显著性地小于其他2种方法。在预测蒙古栎林分直径分布时,通过K-S检验可知,百分位法的接受率为64.45%,均高于其他2种方法;通过配对t检验比较3种预测方法,参数百分位法在显著水平为0.1时比参数预测法和参数回收法更加精确。【结论】在估计蒙古栎林分直径分布时,最大似然法较矩法和百分位法效果好;在预测蒙古栎林分直径分布时,参数百分位法较参数预测法和参数回收法效果好。

基于Weibull分布的非均质地层物性参数随机模型

地质信息及其表征具有随机不确定性和模糊不确定性,而土体物理力学参数之间又存在着固有的互相关性。通过对地层的已知孔隙率参数进行统计分析,利用Weibull分布模拟孔隙率的空间分布非均质特性,并结合随机中点位移法,模拟非均质地层孔隙结构的空间分布规律,建立了孔隙率的空间分布预测模型。研究建立了地质变量的空间函数关系,结合土性参数之间的相关性,以孔隙率为基本量形成二维地质剖面和三维数字地层,构造面向目标的非均质地层地质模型,探讨了非均质地层物性参数的时空分布特征及其有效描述,对地层局部地质信息的变异和随机性进行精细化描述和预测。

耐用度服从三参数Weibull分布的机床刀具在变加工条件下的可靠性评估

为了满足工件不同的粗、精加工和表面质量等加工工艺要求,同一把刀具除切削速度、进给量、切削深度等切削用量不断变化外,加工部位及零部件类型亦不断变化,即刀具的加工条件并非恒定不变。为了评估变加工条件下刀具的可靠性,在分析两参数Weibull分布等单一统计分布概率模型的基础上,综合考虑切削用量等物理因素对刀具使用寿命及可靠性的影响,并结合刀具寿命大于某一阈值的工程事实,应用Cox比例危险模型,建立了基于三参数Weibull分布的Cox比例危险模型。利用Nelson累积失效原理,给出了切削刀具在变加工条件下的各种加工时间在同一加工条件下的当量时间,解决了变加工条件下刀具加工时间的折合问题。结合贝叶斯仿真模型参数估计方法,揭示了刀具在变加工条件下的可靠度和故障率的变化规律,为更换不合格刀具提供了理论依据。实际案例分析结果显示,刀具可靠度及故障率函数均为分段函数,前者为分段连续单调递减,后者因受切削用量的影响,表现为分段不连续单调递增,且在不同加工条件时间分界点突变上跳或下跳。