韦布尔分布

韦布尔分布

数学术语
韦布尔分布,即韦伯分布(Weibull distribution),又称韦氏分布或威布尔分布,是可靠性分析和寿命检验的理论基础。威布尔分布在可靠性工程中被广泛应用,尤其适用于机电类产品的磨损累计失效的分布形式。由于它可以利用概率值很容易地推断出它的分布参数,被广泛应用于各种寿命试验的数据处理。在可靠性工程中,韦布尔分布是适用范围较广的一种分佰,它是由瑞典物理。韦布尔分布对于各类型的试验数据拟合能力很强,囚此它能全面描述浴盆曲线的各个阶段。如果说指数分布用来描述系统的寿命的话,那么韦布尔分布则常用来描述零件的寿命,例如零件的疲劳失效、轴承失效等寿命分布[1]。
  • 中文名:韦布尔分布
  • 外文名:Weibull distribution
  • 别名:韦伯分布
  • 提出者:韦布尔

历史

1、1927年,Fréchet(1927)首先给出这一分布的定义。

2、1933年,Rosin和Rammler在研究碎末的分布时,第一次应用了韦伯分布(Rosin, P.; Rammler, E. (1933), "The Laws Governing the Fineness of Powdered Coal", Journal of the Institute of Fuel 7: 29 - 36.)。

3、1951年,瑞典工程师、数学家Waloddi Weibull(1887-1979)详细解释了这一分布,于是,该分布便以他的名字命名为Weibull Distribution。

定义

从概率论和统计学角度看,Weibull Distribution是连续性的概率分布,其概率密度为:

1、其中,x是随机变量,

2、λ>0是比例参数(scale parameter),

3、k>0是形状参数(shape parameter)。

显然,它的累积分布函数是扩展的指数分布函数,而且,Weibull distribution与很多分布都有关系。如,当k=1,它是指数分布;k=2且时,是Rayleigh distribution(瑞利分布)。

性质

(Properties)

均值(mean)

,其中,Г是伽马(gamma)函数。

方差(variance)

偏度(skewness)

峰度(kurtosis)

应用

1、工业制造

研究生产过程和运输时间关系。

2、极值理论

(1)预测天气

可靠性和失效分析

(2)雷达系统

对接受到的杂波信号的依分布建模。

(3)拟合度

无线通信技术中,相对指数衰减频道模型,Weibull衰减模型对衰减频道建模有较好的拟合度。

3、量化寿险模型的重复索赔

(1)预测技术变革

(2)风速

由于曲线形状与现实状况很匹配,被用来描述风速的分布。

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