Вероятность безотказной работы по статистическим данным об отказах оценивается выражением
, (1.2)
где – статистическая оценка вероятности безотказной работы; N0 – число объектов в начале работы (серии испытаний); n(t) – число отказавших элементов за время t.
На практике, наряду с ВБР, определяют такую характеристику, как вероятность отказа Q(t).
Вероятностью отказа называется количественная мера того, что при определенных условиях эксплуатации в заданном интервале времени возникает хотя бы один отказ.
Отказ и безотказная работа являются событиями несовместными и противоположными, поэтому при
,
(1.3)
где – интегральная функция распределения случайной величины.
Статистически вероятность отказа равна [3]:
, (1.4)
,
где ni – число неблагоприятных исходов; N0 – общее число испытаний.
Если функция Q ( t ) дифференцируема, то производная от интегральной функции распределения – дифференциальный закон (плотность вероятности, плотность распределения) случайной величины Т – времени безотказной
работы:
. (1.5)
Частотой отказов по статистическим данным называется отношение числа отказавших элементов в единицу времени к первоначальному числу работающих (испытываемых) при условии, что все вышедшие из строя изделия не восстанавливаются. Согласно определению,
или
, (1.6)
где – число отказавших элементов в интервале времени от
до
.
Частота отказов есть плотность вероятности (или закон распределения) времени работы изделия до первого отказа. Поэтому
,
, (1.7)
. (1.8)
Интенсивностью отказов по статистическим данным называется отношение числа отказавших изделий в единицу времени к среднему числу изделий, исправно работающих в данный отрезок времени.
, (1.9)
где N ср = (Ni + Ni +1)/2 – среднее число исправно работающих изделий в интервале ; Ni – число изделий, исправно работающих в начале интервала
; Ni +1 – число изделий, исправно работающих в конце интервала
.
Интенсивность отказов в вероятностной оценке есть условная плотность вероятности возникновения отказа объекта, определяемая при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не возник.
Вероятностная оценка характеристики l (t) находится из выражения
l(t) = f(t) / P(t) (1.10)
или f(t) = l (t) P(t).
Интенсивность отказов и вероятность безотказной работы связаны между собой зависимостью
. (1.11)