Модель ускоренных испытаний

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Информационное обеспечение, программирование
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    180,26 Кб
  • Опубликовано:
    2012-07-12
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Модель ускоренных испытаний

Введение

Часто бывает необходимо сравнивать несколько наборов данных. Иногда наилучший способ такого сравнения состоит в оценке функций надежности для каждого набора данных и затем уже в качественном их сравнении непосредственно или через некоторые суммарные статистики. Однако более чувствительные или более сложные сравнения моделей можно выполнить, используя расширенные модели, в которых влияние поясняющих переменных определяется значениями неизвестных параметров. В данной курсовой работе рассматривается модель ускоренных испытаний.

1.   Исследование модели ускоренных испытаний

.1 Задание

Цель работы. Создать программу-функцию на MATLAB для вычисления и графического представления функции дожития и смертности для модели ускоренных испытаний.

Исходные данные. Параметры  и  задают исходную функцию дожития в виде модели Гомпертца. Параметры с1 и с2 задают масштабирующую функцию, учитывающую влияние двух факторов z1 и z2


Задание.

·    Описать теоретические основы рассчёта функции дожития, смертности и функции влияния факторов риска в рамках модели ускоренных испытаний. Привести формулы для расчёта мгновенного и кумулятивного рисков смерти в такой модели.

·        Написать требуемую программу-функцию на MATLAB, предусмотрев ввод параметров , , с1, с2, z1 и z2 через формальные параметры программы-функции, а также графический вывод функции дожития и смертности при различных значениях факторов риска.

·        Провести построения для значений параметров

Вариант

a

b

c1

с2

z1

z2

3

0.1

2

-1

0.7

0.3


1.2 Функция дожития

Опишем функцию дожития на примере новорожденного. Возраст в момент смерти T для этого новорожденного является случайной величиной непрерывного типа. Обозначим через F(t) функцию распределения этой случайной величины,

                                                                               (1)

и положим

                                                             (2)

Функция S(t) называется функцией дожития. Для любого положительного t величина S(t) является вероятностью того, что новорожденный достигнет возраста t. Распределение случайной величины T может определяться либо заданием функции распределения F(t) либо функции S(t). В демографии функция дожития традиционно использовалась как исходная точка для дальнейших исследований. В теории вероятностей и в статистике такую роль играет функция распределения[2].

.3 Интенсивность смертности (функция смертности)

Формула

                                        (3)

выражает в терминах функции распределения и в терминах функции дожития условную вероятность того, что лицо умрет в возрасте между t и z при условии, при условии, что оно доживет до возраста t. Если разность t-z постоянна и равна с, то рассматриваемая как функция от t, эта условная вероятность описывает распределение вероятности смерти в ближайшем будущем (между моментами времени 0 и c) для лица, достигшего возраста t. Аналог этой функции, рассматривающий смерть в определенный момент, можно получить, используя плотность вероятности смерти по достижении возраста t, т.е. формулу (3) с

                           (4)

В этом выражении  является функцией плотности распределения непрерывной случайной величины "возраст в момент смерти". Функция  в формуле (4) может интерпретироваться в терминах условных плотностей. Для каждого возраста t она дает значение в точке t условной функции плотности случайной величины T при условии дожития до возраста t и обозначается через µ(t) [2].

Получаем

                                                        (5)

Из свойств функций f(t) и S(t) следует, что .

В актуарной науке и в демографии µ(t) называется интенсивностью смертности. В теории надежности <#"551277.files/image013.gif">(6)

Плотность вероятности[3]:

       (7)

Интенсивность отказа µ(t) [3]:

                  (8)

Кумулятивный риск H(t) [3]:

                          (9)

Заменяя  на новую переменную x приводим интеграл к виду[3]:

                                               (10)

Средняя длительность процесса[3]:

                                                                                                       (11)

В задачах, с конечным числом различных значений z,возможно и не потребуется дальнейшее уточнение вида функции ψ(z).В других постановках может потребоваться параметрическое задание ψ(z); тогда записываем ψ(z;β).Так как ψ(z,β)≥0; ψ(0;β)=1,то естественно предположить в качестве такой функции[3]

При сравнении двух групп с единственной бинарной поясняющей переменной можно положить[3]

 или

.5 Программа-функция на MATLAB

Программа-функция на MATLAB для вычисления и графического преставления функции дожития и смертности для модели ускоренных испытаний.

function km(a,b,c1,c2,z1,z2)

t=0:14;=exp(c1*z1+c2*z2); % функция учитывающая влияние двух факторов z1 и z2=(a/b)*(exp(b*t)-1); % базовый кумулятивный риск=exp(-H0);% стандартная функция дожития=exp(-f*H0); % функция дожития c учетом влияния двух факторов z1 и z2

subplot(2,1,1);(t,S1,'b --',t,S,'k');('t')('S(t)')('S1(t)','S(t)') on

M0=a*exp(b*t);% стандартная функция смертности

M1=a*f*exp(b*f*t);% функция смертности c учетом влияния двух факторов z1 и z2

hold on

Рисунок 1 Графическое представление стандартной функции дожития  и функции дожития с учетом факторов риска  для модели ускоренных испытаний

Рисунок 2 Графическое представление функции смертности  и функции смертности с учетом факторов риска  для модели ускоренных испытаний.

Заключение

Итак, модель ускоренных испытаний определяется через функцию дожития, при стандартных условиях z=0 и с помощью изменяющего основную функцию дожития множителя, задаваемого различными способами[1].

Если основная задача исследования состоит в изучении качественного влияния поясняющих переменных на дожитие, то выбор модели может и иметь решающего значения. С другой стороны, если задача связана или с относительно «тонкими» вопросами зависимости от поясняющих переменных, или с различением альтернативных описаний модели, то, вероятно, может потребоваться очень много высококачественных данных. В некоторых случаях, особенно в физических науках, возможно нужна специальная теория для выбора модели.

функция дожитие смертность программа

Список литературы

1.   Кокс Д.Р., Оукс Д. Анализ данных типа времени жизни / Пер. с англ. О.В. Селезнёва. - М.: Финансы и статистика,1988. - 191с.

2.      StatSoft, Inc. (2001). Электронный учебник по статистике. Москва, StatSoft. WEB: <http://www.statsoft.ru/home/textbook/default.htm>.

3.      Михальский А.И. Лекционные материалы по курсу КТ в МБС,2012


Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!