ВЛИЯНИЕ СТОХАСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ, ИЗДЕЛИЙ И ПРОЦЕССОВ НА ОЦЕНКУ НОРМАТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ


DOI: http://dx.doi.org/10.21122/2227-1031-2017-16-4-304-314

Полный текст:


Аннотация

За последние 100 лет развитие математической статистики достигло высокого уровня. Для практических расчетов, анализа и сравнения различных стохастических процессов широко используется универсальный относительный и безразмерный показатель, называемый коэффициентом вариации. При малом количестве измерений (менее 30) изучаемого параметра до сих пор используются разные методики оценки возможных колебаний определяемых величин, основанные на свойствах закона распределения Гаусса. При этом количество измерений, выполняемых с помощью этих закономерностей, может значительно увеличиваться, что позволяет надежно (правильно) оценивать числовые характеристики изучаемых параметров. Однако согласно ГОСТ 21153.2–84, несмотря на корректировку методики определения минимально необходимого количества измерений (менее 30), этого оказалось недостаточно для получения надежного обеспечения безопасности, например, в области строительства (катастрофические аварии: в Москве – Трансвааль-парк и Басманный рынок; в Польше, Франции – зрелищные сооружения и др.). В 2007 г. предложено использовать критерий хи-квадрат при определении необходимого количества измерений в случае, если их менее 30, на что получены патенты Евразийского патентного ведомства и Республики Беларусь. При этом использовалось предложение К. А. Браунли, поддержанное создателем точной математической теории вероятности А. Н. Колмогоровым по оценке доверительных пределов величины дисперсии при помощи критерия хи-квадрат. Приведены результаты расчетов необходимого количества измерений по четырем методикам и сравнение этих результатов. Оказалось, что в случае использования критерия хи-квадрат для уровня надежности 0,9 и более необходимо самое большое количество измерений (определений). С ростом коэффициента вариации и расчетного уровня надежности увеличивается необходимое количество измерений. Сделана попытка применения «робастной» методики как не зависящей от формы закона распределения для определения минимально необходимого количества измерений. На основании многолетнего практического использования стохастических характеристик различных параметров и процессов предложена классификация нестабильности на базе величин коэффициентов вариации.


Об авторе

С. Н. Осипов
Институт жилища – НИПТИС имени Атаева С. С.
Беларусь

Доктор технических наук, профессор 

Адрес для переписки: Осипов Сергей Николаевич - ГП «Институт жилища – НИПТИС имени Атаева С. С.»,  ул. Ф. Скорины, 15б,  220114, г. Минск, Республика Беларусь. Тел.: +375 17 263-81-91   up-niptis@rambler.ru




Список литературы

1. Ван дер Варден, Б. Л. Математическая статистика / Б. Л. Ван дер Варден. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1960. 436 с.

2. Колмогоров, А. Н. Основные понятия теории вероятностей / А. Н. Колмогоров. М.: ОНТИ, 1936. 324 с.

3. Марков, А. А. Исчисление вероятностей / А. А. Марков. М.: ГИЗ, 1924. 236 с.

4. Хастингс, Н. Справочник по статистическим распределениям / Н. Хастингс, Дж. Пикок. М.: Статистика, 1980. 96 с.

5. Глушко, В. Т. Оценка напряженно-деформированного состояния массивов горных пород / В. Т. Глушко, С. П. Гавеля. М.: Недра, 1986. 222 с.

6. Баклашов, И. В. Механика горных пород / И. В. Баклашов, Б. А. Картозия. М.: Недра, 1975. 264 с.

7. Новицкий, П. В. Оценка погрешностей результатов измерений / П. В. Новицкий, И. А. Зорграф. Л.: Энергоатомиздат, 1985. 248 с.

8. Справочник (кадастр) физических свойств горных пород. М.: Недра, 1975. 280 с.

9. Осипов, С. Н. О распределении значений коэффициентов вариации прочности групп образцов горных пород / С. Н. Осипов, Е. А. Смычник, Р. Г. Шваб // Горная механика и машиностроение. 2013. № 2. С. 52–62.

10. Чирков, С. Е. Влияние на прочность и деформируемость горных пород напряженного состояния и масштабного эффекта / С. Е. Чирков. М.: МГИ, 1974. 56 с.

11. Длин, А. М. Математическая статистика в технике / А. М. Длин. М.: Советская наука, 1958. 426 с.

12. Осипов, С. Н. Влияние летнего увлажнения атмосферы калийных рудников на прочностные свойства пород контура горных выработок / С. Н. Осипов, Е. А. Смычник, Р. Г. Шваб // Горная механика и машиностроение. 2012. № 4. С. 40–49.

13. Осипов, С. Н. О надежности оценки физических свойств водозащитной толщи при подземной разработке со-

14. лей / С. Н. Осипов, Е. А. Смычник, Р. Г. Шваб // Горная механика и машиностроение. 2012. № 2. С. 23–24.

15. Браунли, К. А. Статистические исследования в производстве / К. А. Браунли; под ред. А. Н. Колмогорова. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1949. 228 с.

16. Способ определения минимального количества испытаний преимущественно строительных материалов и изделий: Евразийский пат. № 0143390 / С. Н. Осипов, В. М. Пилипенко; заявл. 12.12.2007, опубл. 29.10.2010.

17. Осипов, С. Н. Об оценке надежности результатов испытаний физических свойств строительных материалов / С. Н. Осипов // Наука и техника. 2014. № 5. С. 18–24.

18. Осипов, С. Н. Некоторые стохастические особенности использования результатов определения свойств горных пород / С. Н. Осипов, Е. А. Смычник, Р. Г. Шваб // Горная механика и машиностроение. 2013. № 3. С. 16–24.

19. Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии: ГОСТ 21153.2–84. М.: Изд-во стандартов, 1985. 16 с.

20. Колотилкин, Б. М. Надежность функционирования жилых зданий / Б. М. Колотилкин. М.: Стройиздат, 1989. 374 с.

21. Зборщик, М. П. Охрана выработок глубоких шахт в выработанном пространстве / М. П. Зборщик. Киев: Техника, 1978. 176 с.

22. Хьюбер, П. Робастность в статистике / П. Хьюбер; пер. с англ. М.: Мир, 1984. 304 с.

23. Taguchi, G. System of Experimental design: Engineering Methods to Optimize Quality and Minimize Costs / G. Taguchi. New York: UNIPUB / Kraus International, 1987. Vol. 1, 2.

24. Taguchi, G. Taguchi methods. Case Studies from the U.S. and Europe / G.Taguchi, Yuin Wo. American Supplier Institute, 1989. – Vol. 6.

25. Серенков, П. С. Концепция робастного проектирования процессов в рамках системы менеджмента качества / П. С. Серенков, В. М. Романчак, Э. М. Короневич // Стандартизация и сертификация. 2004. № 2. С. 64–67.

26. Осипов, С. Н. О некоторых особенностях использования коэффициента вариации при статистической обработке экспериментальных данных / С. Н. Осипов // Вестник БНТУ. 2005. № 4. С. 9–12.

27. Осипов, С. Н. О стохастической оценке результатов волнового просвечивания твердых материалов при малом количестве измерений / С. Н. Осипов // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2015. № 3. С. 60–68.

28. Осипов, С. Н. Метановыделение при разработке пологих угольных пластов / С. Н. Осипов. М.: Недра, 1964. 254 с.

29. Исследование основных физико-механических свойств пород Старобинского месторождения калийных солей / А. А. Атрашкевич [и др.] // Вопросы добычи и переработки галургического сырья. М.-Л.: Химия, 1968. С. 107–118.

30. Сопротивление материалов / Г. С. Писаренко [и др.]. 3-е изд. Киев: Вища шк., 1973. 672 с.

31. Об энергосбережении [Электронный ресурс]: Закон Респ. Беларусь, 8 января 2015 г., № 239-3 // Национальный правовой интернет-портал Республики Беларусь. Режим доступа: http://minenergo.gov.by/dfiles/000437_303862__ob_energosberezhenii_2015.pdf. Дата доступа: 26.03.2017.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Осипов С.Н. ВЛИЯНИЕ СТОХАСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ, ИЗДЕЛИЙ И ПРОЦЕССОВ НА ОЦЕНКУ НОРМАТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ. НАУКА и ТЕХНИКА. 2017;16(4):304-314. DOI:10.21122/2227-1031-2017-16-4-304-314

For citation: Osipov S.N. INFLUENCE OF STOCHASTIC CHARACTERISTICS OF PROPERTIES FOR MATERIALS, PRODUCTS AND PROCESSES ON EVALUATION OF REGULATORY PARAMETERS. Science & Technique. 2017;16(4):304-314. (In Russ.) DOI:10.21122/2227-1031-2017-16-4-304-314

Просмотров: 55

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 2227-1031 (Print)
ISSN 2414-0392 (Online)