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    逐次定數(shù)截尾數(shù)據(jù)下ZZ分布的參數(shù)估計

    2021-09-06 07:18:28趙竑愷張國志王萍

    趙竑愷 張國志 王萍

    摘 要:對于設(shè)計壽命之前很少失效,設(shè)計壽命之后失效比例大幅增加的一類存儲產(chǎn)品,其壽命變量用ZZ分布來描述較為合適?;谥鸫味〝?shù)截尾樣本,首先利用泰勒展式將似然函數(shù)中的非線性部分轉(zhuǎn)化為線性表達(dá),使似然方程可解,進(jìn)而得到參數(shù)的近似極大似然估計。其次,運(yùn)用最佳線性無偏估計法,給出了參數(shù)無偏估計的一般解析表達(dá)式,同時針對兩種特殊逐次定數(shù)截尾樣本,進(jìn)一步化簡了估計的表達(dá)形式,且為便于使用,給出了計算所需數(shù)表的構(gòu)造公式。最后對兩種估計做了數(shù)值模擬比較,結(jié)果表明ZZ分布的最佳線性無偏估計優(yōu)于近似極大似然估計。

    關(guān)鍵詞:ZZ分布;極大似然估計;近似極大似然估計;最佳線性無偏估計

    DOI:10.15938/j.jhust.2021.03.023

    中圖分類號: O231

    文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A

    文章編號: 1007-2683(2021)03-0153-07

    Parameter Estimation of ZZ Distribution under

    Progressive Type-II Censored Data

    ZHAO Hong-kai, ZHANG Guo-zhi, WANG Ping

    (School of Science, Harbin University of Science and Technology,Harbin 150080,China)

    Abstract:ZZ distribution is suitable to describe the life variable of a type of storage products that rarely fail before a given design life, and the proportion of failures has increased significantly after the design life. Based on a progressive type-II censored sample, firstly using Taylor′s formula to transform the the nonlinear part of the likelihood function into a linear expression, the likelihood equation is solvable, and the approximate maximum likelihood estimation(AMLE) of the parameter is given. Secondly, using the best linear unbiased estimation(BLUE) method, a general analytical expression of the parameter is given. At the same time, the expression form of the estimation is further simplified for two kinds of special progressive type-II censored sample and the required number table is constructed for the convenience of use. Finally, a numerical comparison of the two methods is performed, and the results show that the best linear unbiased estimation of ZZ distribution is better than the approximate maximum likelihood estimation.

    Keywords:ZZ distribution; maximum likelihood estimation; approximate maximum likelihood estimation; best linear unbiased estimation

    0 引 言

    傳統(tǒng)的定時和定數(shù)截尾數(shù)據(jù)有一個共同的特點(diǎn):在截尾時間點(diǎn)和截尾數(shù)上缺少靈活性,即在壽命試驗中不允許有樣品在試驗中途退出試驗。然而有些試驗樣品非常昂貴或者在研究耐久性試驗時,如果試驗人員為了減少試驗時間希望在一些時間點(diǎn)將一些未失效的產(chǎn)品移出試驗,傳統(tǒng)的截尾樣本數(shù)據(jù)就不適用了。隨著基礎(chǔ)理論的發(fā)展和實際應(yīng)用中的需要,逐次定數(shù)截尾數(shù)據(jù)近年來受到廣泛關(guān)注。

    有關(guān)逐次定數(shù)截尾數(shù)據(jù)的研究,在國外,最早研究這類數(shù)據(jù)問題的文獻(xiàn)可以追溯到1963年,文[1-3]詳細(xì)的討論了逐次截尾數(shù)據(jù)下針對常見幾種分布的推斷問題。1995年后,Sandhu等[4]給出了獲得逐次定數(shù)截尾樣本數(shù)據(jù)的抽樣方法。Balasooryia等[5]和Tse等[6]分別在兩參數(shù)指數(shù)分布和韋布爾分布下基于逐次定數(shù)截尾數(shù)據(jù)推導(dǎo)出了諸可靠性指標(biāo)。Balakrishnan等[7]的著作對逐次定數(shù)截尾壽命試驗進(jìn)行了深入研究,給出了相關(guān)模型較為詳細(xì)的闡述。Balakrishnan等[8-12]討論了逐次定數(shù)截尾樣本下正態(tài)分布、指數(shù)分布和極值分布參數(shù)的極大似然估計、區(qū)間估計和假設(shè)檢驗問題。Soliman[13]研究了服從Burr-XII分布的極大似然估計和Bayes估計。Mahmoud[14]推導(dǎo)出了逐次定數(shù)截尾樣本下來自韋布爾-伽瑪分布的順序統(tǒng)計量的近似矩,并利用近似矩得到了參數(shù)的最佳線性無偏估計和極大似然估計。Singh等[15]研究了對數(shù)正態(tài)分布模型的統(tǒng)計分析問題,得到了參數(shù)的極大似然估計和Bayes估計。Mahmoud等[16]得到指數(shù)-帕累托參數(shù)的極大似然估計,并利用近似矩求得參數(shù)的最佳線性無偏估計。

    國內(nèi)對逐次定數(shù)截尾數(shù)據(jù)的研究始于上世紀(jì)九十年代,賀國芳等[17]說明了在實際問題中經(jīng)常遇到這類數(shù)據(jù),因此有必要討論這類數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法。徐曉玲等[18]和王炳興[19]討論了Weibull分布基于逐次定數(shù)截尾壽命數(shù)據(jù)的參數(shù)估計,分別得到了參數(shù)的極大似然估計、逆矩估計以及區(qū)間估計。楊君慧等[20]給出了廣義指數(shù)分布參數(shù)和可靠度函數(shù)的極大似然估計,并在熵?fù)p失和加權(quán)平方損失函數(shù)下,給出參數(shù)和可靠度函數(shù)的Bayes估計。楊敏[21]基于平方損失函數(shù)和LINEX損失函數(shù),討論了雙參數(shù)Rayleigh分布參數(shù)的貝葉斯估計。羅嘉成等[22]探討了Lomax分布的形狀參數(shù)和可靠性指標(biāo)的Bayes估計。

    由于上述給出的研究均基于常見的幾種壽命分布,然而有些存儲產(chǎn)品,在給定的設(shè)計壽命之前很少失效,過了設(shè)計壽命之后失效的比例大幅增加,再用常見一些分布進(jìn)行統(tǒng)計推斷得到的結(jié)果與實際明顯不符。張寧[23]給出一個較好解決上述存儲產(chǎn)品壽命的ZZ分布,并對這類產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)在截尾數(shù)據(jù)情況下進(jìn)行了相關(guān)的統(tǒng)計分析。

    此外,上述對逐次定數(shù)截尾數(shù)據(jù)的研究,所獲得的大多是參數(shù)極大似然估計和貝葉斯估計的數(shù)值解,并未給出具體的解析表達(dá)式,且研究多基于幾種常見分布,并不能涵蓋所有產(chǎn)品的壽命類型,因此本文在逐次定數(shù)截尾樣本下,試給出ZZ分布參數(shù)估計的解析表達(dá)式,并配以數(shù)表以便使用。

    1 ZZ分布與逐次定數(shù)截尾試驗

    1.1 ZZ分布

    ZZ分布的分布函數(shù)F(t),密度函數(shù)f(t),失效率函數(shù)分別是λ(t)[23]:

    F(t)=1-exp1-etηm,t>0

    f(t)=mtm-1ηm·e(tη)m·e1-e(tη)m,t>0

    λ(t)=mtm-1ηm·e(tη)m,t>0

    它含有兩個參數(shù)η>0與m>0,記為ZZ(m,η),其中η稱為特征壽命,m稱為形狀參數(shù)。

    1.2 逐次定數(shù)截尾試驗

    產(chǎn)品實施逐次增加定數(shù)截尾試驗的操作如下:從一批產(chǎn)品中隨機(jī)抽取n個獨(dú)立同分布產(chǎn)品在相同環(huán)境和應(yīng)力條件下同時進(jìn)行壽命試驗,當(dāng)觀察到第1個樣品失效時刻XR1∶r∶n時,在剩下的n-1個未失效的樣品中任意抽取R1個撤離試驗,還有n-1-R1個未失效的產(chǎn)品留下繼續(xù)試驗;當(dāng)觀察到第2個樣品失效時刻XR2∶r∶n時,在剩下的n-2-R1個未失效樣品中任意抽取R2個撤離試驗,將余下n-2-R1-R2個未失效樣品留下繼續(xù)進(jìn)行試驗;如此下去,直至觀察到r個樣品失效時刻XRr∶r∶n時結(jié)束試驗,此時余下的Rr=n-r-R1-R2-…-Rr-1個樣品退出試驗。則XR1∶r∶n

    考慮到在上述失效時刻XRj∶r∶n,j=1,2,…,r,都會隨機(jī)移出Rj個元件退出試驗,故上述觀察到的失效時間不再是容量為n的樣本的前r個次序觀測值,而是n個次序統(tǒng)計量中的某r個順序觀測值。實際上,可以將XR1∶r∶n看成容量為n的壽命為t1

    設(shè)X=[XR1∶r∶n,XR2∶r∶n,…,XRr∶r∶n]是來自ZZ分布逐次定數(shù)截尾的樣本,R=[R1,R2,…,Rr]是試驗中相應(yīng)被移出的產(chǎn)品數(shù),為書寫方便,簡記Xj≡XRj∶r∶n,j=1,2,…,r,則逐次定數(shù)截尾下ZZ分布的極大似然函數(shù)為

    L=c∏rj=1f(xj)[1-F(xj)]Rj=

    cmrηmr∏rj=1xm-1j·exp∑rj=1(Rj+1)1-exjηm+∑rj=1xmjηm(1)

    其中

    c=n(n-1-R1)(n-2-R1-R2)…(n-r-R1-R2-…-Rr+1)是與未知參數(shù)無關(guān)的常數(shù)因子。

    2 近似極大似然估計

    針對ZZ分布在逐次定數(shù)截尾樣本下的極大似然估計沒有解析解的情況,借鑒文[9]的方法,考慮近似似然函數(shù),并求解顯示結(jié)果。

    設(shè)隨機(jī)變量X~ZZ(m,η),則Y=lnX服從EZ分布[23]并且它的概率密度函數(shù)為

    fy(μ,σ)=1σey-μσ·expey-μσ·exp1-expey-μσ

    其中μ=lnη,σ=1/m。

    μ=0,σ=1時標(biāo)準(zhǔn)的EZ分布的密度函數(shù)和分布函數(shù)有以下的形式:

    fy(0,1)=ey·exp{ey}exp{1-exp{ey}}

    F(y)=1-exp{1-exp{ey}}

    X=[XR1∶r∶n,XR2∶r∶n,…,XRr∶r∶n]是來自ZZ分布逐次定數(shù)截尾的隨機(jī)樣本,令YRj∶r∶n=lnXRj∶r∶n,zRj∶r∶n=YRj∶r∶n-μσ,則z=[zR1∶r∶n,zR2∶r∶n,…,zRr∶r∶n]可看成來自標(biāo)準(zhǔn)EZ分布逐次定數(shù)截尾的隨機(jī)樣本,簡記z≡[z1,z2,…,zr],那么由式(1)得到的似然函數(shù)可表示成以下式子:

    L(μ,σ)=C1σr∏rj=1w(zj)(W(zj))Rj

    其中:w(z)=exp{z+ez+[1-exp(ez)]},W(z)=exp{1-exp(ez)}。

    從而,對數(shù)似然函數(shù)為

    lnL=-rlnσ+∑rj=1ln(w(zj))+∑rj=1Rj·ln(W(zj))

    上式對μ,σ分別求偏導(dǎo)數(shù),有

    lnLμ=-1σ∑rj=1w′(zj)w(zj)-∑rj=1RjσW′(zj)W(zj)=

    -1σ∑rj=1w′(zj)w(zj)+∑rj=1Rjσw(zj)W(zj)

    lnLσ=-mσ-∑rj=1zjσw′(zj)w(zj)+∑rj=1Rjzjσw(zj)W(zj)

    得到下列的似然方程組:

    -∑rj=1w′(zj)w(zj)+∑rj=1Rjw(zj)W(zj)=0(2)

    -m-∑rj=1zjw′(zj)w(zj)+∑rj=1Rjzjw(zj)W(zj)=0(3)

    由式(2)和式(3)組成的似然方程組不能解出和的明顯表達(dá)式。由于式(2)和式(3)不能直接解出是w′(zj)/w(zj)和w(zj)/W(zj)引起的,根據(jù)文[9]中給出的方法,利用泰勒展式在點(diǎn)cj=E(zj)處將w′(zj)/w(zj)和w(zj)/W(zj)近似展開。其中,zj=F-1(Uj),Uj,j=1,2,…,r是來自于總體為U(0,1)均勻分布的逐次定數(shù)截尾樣本。由于cj=E(zj)直接求解比較困難,而E(Uj)在文[4]中已有結(jié)論,故有如下的近似式

    cj=E(zj)≈F-1(E(Uj))

    其中F-1(Uj)=lnln(1-ln(1-Uj)),且

    pj=E(Uj)=1-∏rl=r-j+1l+Rr+Rr-1+…Rr-l+11+l+Rr+Rr-1+…Rr-l+1,qj=1-pj,j=1,2,…,r。如此,能得到如下的展開式:

    w′(zj)w(zj)≈aj-bjzj

    w(zj)W(zj)≈1-aj+bjzj

    其中,

    aj=w′(cj)w(cj)-cjw″(cj)w(cj)-w′(cj)w(cj)2=

    1+ecj[1-cj-(1+cj)exp(ecj)-cjexp(ecj)ecj]=

    1+ln(1-lnqj)[1-lnln(1-lnqj)-

    (1+lnln(1-lnqj))(1-lnqj)-

    lnln(1-lnqj)ln(1-lnqj)(1-lnqj)]

    bj=w′(cj)w(cj)2-w″(cj)w(cj)=

    ecj[exp(ecj)·ecj+exp(ecj)-1]=

    ln(1-lnqj)[(1-lnqj)·ln(1-lnqj)-lnqj]

    那么極大似然方程組式(2)和式(3)能近似表示如下

    -∑rj=1(aj-bjzj)+∑rj=1Rj(1-aj+bjzj)=0(4)

    -r-∑rj=1(aj-bjzj)zj+∑rj=1Rj(1-aj+bjzj)zj=0(5)

    將zj=yj-μσ代入式(4),化簡得:

    =∑rj=1(1+Rj)bjyj∑rj=1(1+Rj)bj-∑rj=1(1+Rj)aj-∑rj=1Rj∑rj=1(1+Rj)bj(6)

    記A=∑rj=1(1+Rj)bjyj∑rj=1(1+Rj)bj,B=∑rj=1(1+Rj)aj-∑rj=1Rj∑rj=1(1+Rj)bj,

    則式(6)可以表示為

    =A-B(7)

    然后,再將zj=yj-μσ及式(7)代入式(5),得到關(guān)于的二次方程:

    D2+E-H=0(8)

    其中,

    D=r+B∑rj=1aj-B∑rj=1Rj(1-aj)-B2∑rj=1bj-B2∑rj=1Rjbj=

    r+B∑rj=1(1+Rj)aj-∑rj=1Rj-∑rj=1(1+Rj)aj-∑rj=1Rj=r

    E=∑rj=1(aj+Rjaj-Rj)(yj-A)-2B∑rj=1(1+Rj)bj(yj-A)

    H=∑rj=1(1+Rj)bj(yj-A)2>0

    解方程式(8),得到關(guān)于的值:

    =-E+E2+4rH2r

    將求出的的值代入式(7)即可求出的值。

    3 最佳線性無偏估計

    設(shè)在逐次截尾R=[R1,R2,…,Rr]的試驗中,失效元件的壽命記為ti1≤ti2≤…≤tir,其下標(biāo)看做是隨機(jī)向量(I1,I2,…,Ir)的一組觀測值,該隨機(jī)向量所有可能取值的集合記為G,設(shè)其分布律為P{I1=i1,I2=i2,…,Ir=ir}≡Pi1,i2,…,ir,其中[i1,i2,…,ir]∈G且1=i1≤i2≤…≤ir≤n。則在{I1=i1,I2=i2,…,Ir=ir}條件下,有

    F(tij)=1-exp1-etijηm,j=1,2,…,r

    移項,并取三重對數(shù)后可得

    lnln(1-ln(1-F(tij)))=mlntij-mlnη(9)

    令Ti1,i2,…,ir=[Ti1,Ti2,…,Tir]T,其中Tij=lnln(1-ln(1-F(tij))),j=1,2,…,r。顯然F(ti1)

    ETi1,i2,…,ir=ai1,i2,…,ir=[ai1,ai2,…,air]T,Σi1,i2,…,ir=E[Ti1,i2,…,ir-ai1,i2,…,ir][Ti1,i2,…,ir-ai1,i2,…,ir]T則Ti1,i2,…,ir均值和方差只與n和r有關(guān),而不依賴于其它參數(shù)。那么式(9)可表示為

    lntij=lnη+1maij+1mδij,j=1,2,…,r(10)

    其中δi1,i2,…,ir=[δi1,δi2,…,δir]T,并且

    E(δi1,i2,…,ir)=0,Cov(δi1,i2,…,ir)=Σi1,i2,…,ir。

    再令

    Yi1,i2,…,ir=[Yi1,Yi2,…,Yir]T=[lnti1,lnti2,…,lntir]T

    Xi1,i2,…,ir=1ai11ai21ar

    θ=(μ,σ)T,其中μ=lnη,σ=1m

    εi1,i2,…,ir=1mδi1,i2,…,ir

    將式(10)轉(zhuǎn)化為如下矩陣形式

    Yi1,i2,…,ir=Xi1,i2,…,irθ+εi1,i2,…,ir,

    Cov(εi1,i2,…,ir)=σ2Σi1,i2,…,ir。

    根據(jù)高斯-馬爾科夫定理,用加權(quán)最小二乘法求得參數(shù)的最佳線性無偏估計(BLUE)

    i1,i2,…,ir=i1,i2,…,ir

    i1,i2,…,ir=

    [X′i1,i2,…,ir-1i1,i2,…,irXi1,i2,…,ir]-1

    X′i1,i2,…,ir×-1i1,i2,…,irYi1,i2,…,ir

    當(dāng)n,r及i1,i2,…,ir給定時,矩陣Xi1,i2,…,ir與Σi1,i2,…,ir都是已知的,所以為了便于使用,將參數(shù)的最佳線性無偏估計簡化如下形式

    (i1,i2,…,ir)=∑rj=1D0(i1,i2,…,ir,n,r,j)lntij

    (i1,i2,…,ir)=∑rj=1D1(i1,i2,…,ir,n,r,j)lntij

    其中:D0(i1,i2,…,ir,n,r,j)稱為μ(i1,i2,…,ir)的最佳線性無偏估計系數(shù);D1(i1,i2,…,ir,n,r,j)稱為σ(i1,i2,…,ir)的最佳線性無偏估計系數(shù)。

    因此,在R=(R1,R2,…,Rr)下,ZZ分布參數(shù)最佳線性無偏估計的一般表達(dá)形式為

    =∑(i1,i2,…,ir)∈G1=i1≤i2≤…≤ir≤nPi1,i2,…,ir·(i1,i2,…,ir)(11)

    =∑(i1,i2,…,ir)∈G1=i1≤i2≤…≤ir≤nPi1,i2,…,ir·(i1,i2,…,ir)(12)

    上面的表達(dá)式涉及到系數(shù)D0(i1,i2,…,ir,n,r,j),D1(i1,i2,…,ir,n,r,j)和概率P{I1=i1,I2=i2,…,Ir=ir}≡Pi1,i2,…,ir的計算,本文僅對下面兩種情況,給出參數(shù)估計的簡化形式,并構(gòu)造相應(yīng)的數(shù)表計算公式,便于使用。

    3.1 R=[n-r,0,0,…,0]1×r時的參數(shù)估計

    當(dāng)移出數(shù)據(jù)為R=[n-r,0,0,…,0]1×r時,n個元件參加試驗,在第一個元件失效時刻一次隨機(jī)移出n-r個未失效元件,剩下的r-1個元件繼續(xù)參加試驗直至全部失效。ti1

    P{I1=i1,I2=i2,…,Ir=ir}≡Pi1,i2,…,ir=1/Cr-1n-1

    由式(11)和式(12)得ZZ分布參數(shù)估計可表示為如下形式

    R=(n-r,0,0,…,0)=1Cr-1n-1∑(i1,i2,…,ir)∈G1=i1≤i2≤…≤ir≤n(i1,i2,…,ir)

    R=(n-r,0,0,…,0)=1Cr-1n-1∑(i1,i2,…,ir)∈G1=i1≤i2≤…≤ir≤n(i1,i2,…,ir)

    1Cr-1n-1∑(i1,i2,…,ir)∈G1=ii

    1Cr-1n-1∑(i1,i2,…,ir)∈G1=ii

    則R=[n-r,0,0,…,0]1×r時ZZ分布的最佳線性無偏估計如下

    R=(n-r,0,0,…,0)=1Cr-1n-1∑(i1,i2,…,ir)∈G1=i1≤i2≤…≤ir≤n∑rj=1D0(i1,i2,…,ir,n,r,j)lntij=

    ∑rj=11Cr-1n-1∑(i1,i2,…,ir)∈G1=i1≤i2≤…≤ir≤nD0(i1,i2,…,ir,n,r,j)lntij=

    ∑rj=1D′0,R=(n-r,0,0,…,0)(n,r,j)lntij

    R=(n-r,0,0,…,0)=1Cr-1n-1∑(i1,i2,…,ir)∈G1=i1≤i2≤…≤ir≤n∑rj=1D1(i1,i2,…,ir,n,r,j)lntij=

    ∑rj=11Cr-1n-1∑(i1,i2,…,ir)∈G1=i1≤i2≤…≤ir≤nD1(i1,i2,…,ir,n,r,j)lntij=

    ∑rj=1D′1,R=(n-r,0,0,…,0)(n,r,j)lntij

    為了便于計算參數(shù)的估計,其系數(shù)D′0,R=(n-r,0,0,…,0)(n,r,j)和D′1,R=(n-r,0,0,…,0)(n,r,j)在n=5到n=20時已由計算機(jī)給出。

    3.2 R=[1,1,…,1,0,0,…,0]1×r時的參數(shù)估計

    在每次失效時刻XRj∶r∶n,j=1,2,…,r分別移出1個未失效產(chǎn)品的情況:n個元件參加試驗,設(shè)有r個失效,且在每次失效時刻移出1個未失效元件。在R=[1,1,…1,0,0,…,0]1×r時,每種情況可能出現(xiàn)的概率P{I1=i1,I2=i2,…,Ir=ir}≡Pi1,i2,…,ir不再相等,但其計算可借助計算機(jī)完成,最終體現(xiàn)在后面的數(shù)表中。

    由式(11)和式(12),移出數(shù)據(jù)為R=[1,1,…,1,0,…,0]1×r的ZZ分布的最佳線性無偏估計表示如下

    R=(1,…,1,0,…,0)=∑rj=1D′0,R=(1,…,1,0,…,0)(n,r,j)lntij

    R=(1,…,1,0,…,0)=∑rj=1D′1,R=(1,…,1,0,…,0)(n,r,j)lntij

    其中,

    D′0,R=(1,…,1,0,…,0)(n,r,j)=∑(i1,i2,…,ir)∈G1=ii

    D0(ii,i2,…,ir,n,r,j)

    D′1,R=(1,…,1,0,…,0)(n,r,j)=∑(i1,i2,…,ir)∈G1=ii

    D1(ii,i2,…,ir,n,r,j)

    為了便于計算參數(shù)的估計,其系數(shù)D′0,R=(1,1,…,1,0,…,0)(n,r,j)和D′1,R=(1,1,…,1,0,…,0)(n,r,j)在n=5到n=20時已由計算機(jī)給出。

    4 數(shù)值模擬

    基于Monte Carlo模擬,給出以上兩種方法下ZZ分布參數(shù)的估計結(jié)果。根據(jù)文[4]給出的算法,產(chǎn)生ZZ分布下逐次定數(shù)截尾數(shù)據(jù)的步驟如下:

    1)產(chǎn)生r個來自均勻分布U(0,1)的獨(dú)立隨機(jī)樣本W(wǎng)1,W2,…,Wr;

    2)在預(yù)先設(shè)定的逐次定數(shù)截尾移出數(shù)據(jù)

    R=[R1,R2,…,Rr]下,令

    Vj=W1/(j+Rr+Rr-1+…Rr-j+1)j,j=1,2,…,r;

    3)再令Uj=1-VrVr-1…Vm-i+1,j=1,2,…,r,則U1,U2,…,Ur是來自均勻分布U(0,1)的逐次定數(shù)截尾數(shù)據(jù);

    4)令Xj=F-1(Uj),j=1,2,…,r,得到來自ZZ分布的逐次定數(shù)截尾試驗數(shù)據(jù),其中F-1(·)是ZZ分布函數(shù)的反函數(shù),

    Xj=(β·ln(1-ln(1-Uj)))1/m,j=1,2,…,r。

    設(shè)定兩組不同樣本量和兩組不同的移出數(shù)據(jù),根據(jù)3.1和3.2節(jié)方法,構(gòu)造最佳線性無偏估計的系數(shù)值分別如表1和表2所示。

    應(yīng)用上述數(shù)據(jù),模擬得參數(shù)估計的結(jié)果如表3所示。

    從表3中可以看出,最佳線性無偏估計結(jié)果和近似極大似然估計結(jié)果都較接近參數(shù)真值,且最佳線性無偏估計結(jié)果較優(yōu)。因此,二者均可應(yīng)用于壽命服從ZZ分布、逐次定數(shù)截尾壽命試驗下的參數(shù)估計。

    5 結(jié) 論

    本文基于逐次定數(shù)截尾壽命試驗?zāi)P?,運(yùn)用近似極大似然法和最佳線性無偏估計法,對產(chǎn)品壽命服從ZZ分布的參數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計分析。主要構(gòu)建了r維不可觀測但可求分布的隨機(jī)向量,據(jù)此將收集到的逐次定數(shù)截尾樣本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為一定概率分布條件下的順序統(tǒng)計量,進(jìn)而給出ZZ分布參數(shù)的最佳線性無偏估計,并可依據(jù)構(gòu)造出的數(shù)表再進(jìn)行簡單計算即得到參數(shù)的估計值。且此法具有的解析表達(dá)形式、運(yùn)用數(shù)表計算方便等優(yōu)點(diǎn),易可應(yīng)用到Weibull分布或其他指數(shù)型壽命分布中。

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    (編輯:溫澤宇)

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