تَقدِيرات دالَة المُعَّوَلية لِتوزيع بُواسُون مع تطبيق عملي

رسالة ماجستير

اسم الباحث : زَيْنَبْ مُحَمَدْ باقِرْ صادِقْ الباقِر

الكلية : كلية الادارة والاقتصاد

الاختصاص : علوم الأحصاء

سنة نشر البحث : 2017

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

     إن التطور التكنولوجـي وإستخدام الأنظمـة الألكترونية المعقـدة في مختلف المجالات قاد الكثير من الباحثين إلى الإهتمام بدراسة المُعَوَّلية، وعليه فإن دراسة موضوع المُعَوَّلية والربط بين الجانبين النظري والتطبيقي أمر له من الأهمية الكبيرة لأنه يُعد المؤشر لبيان مدى كفاءة وقدرة الماكنة على العمل من دون أعطال لمدة زمنية طويلة لغرض زيادة الانتاج نوعا وكماً.

     ولما كانت عدد مرات الفشل تخضع لتوزيع بواسون فقد ركزت الدراسة في جانبها الأكبر على دراسة عمليات بواسون بنوعيها المتجانسة (HPP) وغير المتجانسة (NHPP) وقد تم تأشير وجود إتجاه عام في عدد مرات الفشل مقابل الزمن t فكان من المناسب تحليل البيانات بإستخدام إنحدار بواسون.

      لقد إهتم هذا البحث بتقدير دالة المُعَوَّلية في حالة بيانات تتوزع توزيع بواسوني وذلك بالمقارنة بين أربع طرائق من طرائق التقدير وهي طريقة إنحدار بواسون كطريقة إنحدار، وطريقة الإمكان الأعظم كطريقة تقليدية، وطريقة التقلص كطريقة بيزية، وطريقة كابلن – مير كطريقة لامعلمية.

      ولغرض تطبيق الأبعاد النظرية لطرائق التقدير، فقد تم توظيف أسلوب محاكاة مونت كارلو (Monte Carlo method) وبإستخدام برنامج بلغة R 3.3.2)) وبإجراء عدة تجارب وذلك بتوليد عينة عشوائية ذات توزيع بواسوني بالإعتماد على حجوم عينة مساوية الى (n =10,20,30,40,50,100) وكانت مكررات كل تجربة هي L=5000.

     وتمت المقارنة بين طرائق التقدير بإستخدام متوسط مربعات الخطأ (Mean Squares Error) وتم التوصل وبشكل عام إلى أن مقدر التقلص هو الأفضل من بين هذه المقدرات في حال توفر بيانات أولية لإمتلاكه أقل متوسط مربعات خطأ مقارنة بالمقدرات الأخرى، أي أن تقدير دالة المُعَوَّلية لبيانات تتوزع توزيع بواسون بطريقة التقلص هي الأفضل في حالة توفر بيانات أولية ولجميع حجوم العينات، يليه مباشرة طريقة الإمكان الأعظم ولجميع حجوم العينات.

أما فيما يخص الجانب التطبيقي فقـد تم أولاً إجراء إختبار مربـع كاي (Chi – Square) على البيانات المتاحة التي تمثل أوقات الفشل لبعض المكائن في دار الوارث للطباعة والنشر في كربلاء المقدسة بإستخدام البرنامج الإحصائي (Easy fit) وتبين أن أوقات الفشل هذه تتوزع توزيع بواسوني وأنها تتبع عمليات بواسون غير المتجانسة ،ولعدم توفر بيانات أولية بسبب حداثة المنشأة ولكون مقدّر الإمكان الأعظم لدالة المُعَوَّلية هو ثاني أفضل هذه المقدرات بعد مقدّر التقلص حسب ما جاء بالجانب التجريبي في هذا البحث فقد تم حساب هذا المقدر لهذه المكائن قيد الدراسة لغرض التعرف على كفاءتها وسلوكها مع الزمن ، كما تم حساب دالة المُعَوَّلية بطريقة القياس بالإعتماد على متوسط الوقت بين فشل وآخر.

Estimation of reliability function for Poisson distribution With practical application

The technological development and the use of complex electronic systems in various fields led many researchers to study the Reliability. Therefore, the study of the Reliability and linkage between the theoretical and practical aspects is of great importance because it is the indicator to show the efficiency and ability of the machine to work without breaks for a period of time Long for the purpose of increasing production of both quality and quantity.

      Since the number of failures is subject to the distribution of Poisson, the study focused more on the study of the Poisson processes by two types the homogeneous(HPP) and non-homogeneous (NHPP), and the absence of a general trend in the number of failures vs. time t It was appropriate to analyze data using the Poisson regression.

    This study was concerned with estimating the reliability function in the case of data distributed of Poisson distribution in comparison to three methods of estimation methods, namely the Poisson regression method as a regression method, and the Maximum Likelihood method as a traditional method, and Kaplan-Meier method as a method of nonparametric.

    For the purpose of applying the theoretical dimensions of the estimation methods, the Monte Carlo method was used using a programming language R (version 3.3.2), and several experiments were carried out by producing a random sample with a Poisson distribution based on sample sizes equal to (n =10,20,30,40 ,50,100). The replicates for each experiment were L = 5000.

           The estimation methods were compared by using Mean Squares Error and were reached with generally concluded that the maximum Likelihood estimator was the best of these estimates because it had the lowest mean error squares compared to other capabilities, it means, the reliability estimation of the data distributed by the Poisson distribution the maximum Likelihood method is best for all sample sizes, followed directly by the Poisson regression method and for all sample sizes.

      As for the practical side has made Chi Square test was first  on available data that represent the number of failures of some of the machines in Dar Al- Warith for printing and publishing in the holy city of Karbala using a statistical program (Easy fit) shows that the number of failures are distributed (Poisson distribution), and they trace non homogenous poison processes, and because  the Maximum Likelihood  for the reliability function is the best of these capabilities after an estimated contraction according to a pilot aspect in this research has been the estimated these machines account under study for the purpose of identifying efficiency and behavior with time, as a function account reliability way to measure based on the Mean Time Between Failures (MTBF)