- •Вероятностно-статистические методы в энергетике
- •Введение
- •Глоссарий
- •Задача №2
- •Задача №3
- •Логическая схема анализа надежности Задача №4
- •З адача №5
- •Задача №6
- •Задача №7
- •Задача №8
- •Классическая формула определения вероятности события. Задача №9
- •Задача №10
- •Задача №11
- •Геометрическая формула определения вероятности события Задача №12
- •Статистическая формула определения вероятности события. Задача №13
- •Занятие №2
- •Формула умножения вероятностей Задача №14
- •Задача №15
- •Задача №16
- •Задача №17
- •Формула сложения вероятностей. Определение вероятности хотя бы одного события. Задача №18
- •З адача №19
- •Задача №20
- •Задача №21
- •Задача №22
- •Задача №23
- •Задача №24
- •Формула полной вероятности. Задача №25
- •Задача №26
- •Задача №27
- •Формула Бейеса. Задача №28
- •Задача №29
- •Задача №30
- •Задача №31
- •Формула Бернулли. Задача №32
- •Задача №33
- •Задача №34
- •Занятие №3 Способы задания законов распределения. Задача №35
- •Задача №36
- •Занятие №4 Параметры положения случайной величины (мода, медиана, математическое ожидание). Моменты случайной величины. Дисперсия случайной величины. Задача №41
- •Задача №42
- •Задача №43
- •Задача №44
- •Задача №45
- •Задача №46
- •Задача №47
- •Задача №48
- •Задача №49
- •Занятие №5 Биномиальный закон распределения. Закон Пуассона. Закон равномерного распределения вероятностей Задача №50
- •Задача №51
- •Задача №52
- •Занятие №6 Нормальный закон распределения (Гаусса – Лапласа). Нормальная функция распределения. Правило «3 сигма» Задача №53
- •Задача №54
- •Задача №55
- •Занятие № 7 Выравнивание статистических рядов. Проверка правдоподобия гипотез о характере закона распределения Задача №56
- •Литература
- •Оглавление
Задача №36
Какое значение необходимо проставить в незаполненную графу статистического ряда длительности ремонта кабельных линий (табл. 3)?
Таблица 3. Статистический ряд длительности ремонта кабельных линий
Длительность ремонта, ч |
0…6 |
6…12 |
12…18 |
18…24 |
24…30 |
30…36 |
36…42 |
Статистическая вероятность |
0,02 |
0,13 |
0,24 |
|
0,28 |
0,19 |
0,10 |
Решение.
События, состоящие в том, что случайная величина (длительность ремонта) примет значение в одном из разрядов, образуют полную группу событий, поэтому статистическая вероятность попадания случайной величины в разряд 18…24 ч. :
Р18-24 = 1 – (0,02+0,13+0,24+0,28+0,19+0,10) = 0,04.
З адача №37
По заданной функции распределения нагрузки линии электропередачи (рис.28) определить вероятность того, что нагрузка, примет значение меньшее, чем 20 А.
Решение.
Функция распределения случайной величины – это вероятность того, что СВ примет значение меньше, чем текущее:
F(2) = P(I < 20) = 0,4.
Задача №38
По заданной функции распределения (рис.29) мощности на валу электродвигателя определять вероятность того, что мощность примет значение не менее чем 2 кВт.
Решение.
Для решения задачи используется свойство суммы вероятностей противоположных событий. Получим:
P(X ≥ 2) = 1 – P(X < 2) = 1 – F(2) = = 1 – 0,4 = 0,6.
З адача №39
Непрерывная случайная величина X подчинена закону распределения с плотностью
Найти коэффициент А.
Решение.
Так как площадь под кривой распределения равна единице, то:
, = 0,5А
и, следовательно, 0,5А = 1, а А = 2.
Задача №40
Время Т безотказной работы кабельной линии распределено по показательному закону распределения, для которого функция распределения имеет вид:
F(t) = 1 – eλt, (t ≥ 0),
где λ – параметр закона (величина обратная среднему времени работы до отказа).
Найти вероятность безотказной работы кабельной линии в течение 1000 часов, если λ = 0,0002 1/ч.
Решение.
Функция распределения F(t) времени Т безотказной работы кабельной линии задаёт вероятность того, что время Т безотказной работы линии будет меньше, чем t. Иначе говоря, она является вероятностью отказа линии за время t. Тогда 1 ‑ F(t) будет являться вероятностью противоположного события, т.е. – вероятностью безотказной работы линии за время t.
Искомая вероятность безотказной работы кабельной линии в течение 1000 часов определится после подстановки вместо t его значения равного 1000 часов:
Р(1000) = 1- 1 – eλt = eλt = e1000λ = e0,2= 0,819.
Занятие №4 Параметры положения случайной величины (мода, медиана, математическое ожидание). Моменты случайной величины. Дисперсия случайной величины. Задача №41
Дано: Y = 5x ‑ 3z + 4, где Х, Y, z – случайные величины. Известны математические ожидания (МО) и дисперсии величин Х и z: mx = 2; mz = 3; Dx = 1; Dz = 2.
Найти МО и дисперсию величины Y.
Решение.
Для нахождения математического ожидания величины Y необходимо воспользоваться следующими свойствами МО:
МО неслучайной величины С равно этой неслучайной величине: М[С] = С.
Неслучайную величину можно выносить за знак МО: М[СХ] = С М[Х].
МО суммы случайных величин равно сумме МО этих величин:
.
M[Y] = M[5x ‑ 3z + 4] = 5mx ‑ 3mz + 4 = 5·2 ‑ 3·3 + 4 = 5.
Для нахождения дисперсии величины Y необходимо воспользоваться следующими свойствами дисперсии :
Дисперсия неслучайной величины С равна нулю:
D [C] = 0.
Неслучайную величину С можно выносить за знак дисперсии, возводя её в квадрат: D[CX] = С2D[Х].
Дисперсия суммы независимых СВ равна сумме дисперсий этих величин:
.
D[Y] = D[5x ‑ 3z + 4] = 25Dx + 9Dz = 5·5 + 9·2 = 43.