Nova classe de modelos paramétricos para análise de sistemas reparáveis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lopes, Tito Lívio da Cunha
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/104/104131/tde-25082023-111801/
Resumo: A classe de modelos Arithimetic Reduction of Age (ARA) de Doyen e Gaudoin (2004) tem sido amplamente usada em análise de sistemas reparáveis, cujo o efeito do reparo é expresso por uma redução aritmética da idade. No entanto, a classe pressupõe estado de degradação do sistema, essa condição implica em β > 1 no Processo de Lei de Potência (PLP). Porém, existem casos em que o sistema melhora (PLP com β < 1) até certo tempo. Já sua intensidade após os reparos permanece paralela à intensidade inicial, consequentemente, deixa de capturar outras formas de intensidade de falha. Diante dessas limitações, propomos o modelo ARA1 modificado (ARAM1), que possibilita modelar sistemas em processo de renovação ou degradação e também propomos um novo processo PLP generalizado (PLPG), baseado em pontos de mudança. A partir do PLPG é possível derivar os principais modelos com pontos de mudança e com reparo imperfeito. Novos modelos são propostos a partir do PLPG, que denominamos de reparos completamente imperfeitos (RCI) e reparos parcialmente imperfeitos (RPI(p)). Outra vantagem dessa abordagem, é que permite que a intensidade após os reparos não permaneça paralela à intensidade inicial, ampliando suas aplicações no mundo real. Por fim, propomos uma nova reparametrização do PLP com truncamento por tempo para incorporá-lo aos novos modelos e assim obter uma melhor interpretação dos seus parâmetros. Os estimadores do modelo proposto foram obtidos usando o método da máxima verossimilhanças. Avaliamos a performance dos estimadores dos parâmetros através de simulações de Monte Carlo (MC). Para fins de ilustração consideramos os tempos de falha reais nas aplicações. Os modelos propostos indicaram superioridade a outros modelos da literatura, exemplificando a importância das novas abordagens.
id USP_8f63d36ddaba71eb0cafb650d6a81eed
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-25082023-111801
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Nova classe de modelos paramétricos para análise de sistemas reparáveisNew class of parametric models for analysis of repairable systemsChange PointsImperfect Repair.Non-homogeneous Poisson processPontos de mudançaPower Law ProcessProcesso de lei de potênciaProcesso Poisson não homogêneoReparo imperfeitoA classe de modelos Arithimetic Reduction of Age (ARA) de Doyen e Gaudoin (2004) tem sido amplamente usada em análise de sistemas reparáveis, cujo o efeito do reparo é expresso por uma redução aritmética da idade. No entanto, a classe pressupõe estado de degradação do sistema, essa condição implica em β > 1 no Processo de Lei de Potência (PLP). Porém, existem casos em que o sistema melhora (PLP com β < 1) até certo tempo. Já sua intensidade após os reparos permanece paralela à intensidade inicial, consequentemente, deixa de capturar outras formas de intensidade de falha. Diante dessas limitações, propomos o modelo ARA1 modificado (ARAM1), que possibilita modelar sistemas em processo de renovação ou degradação e também propomos um novo processo PLP generalizado (PLPG), baseado em pontos de mudança. A partir do PLPG é possível derivar os principais modelos com pontos de mudança e com reparo imperfeito. Novos modelos são propostos a partir do PLPG, que denominamos de reparos completamente imperfeitos (RCI) e reparos parcialmente imperfeitos (RPI(p)). Outra vantagem dessa abordagem, é que permite que a intensidade após os reparos não permaneça paralela à intensidade inicial, ampliando suas aplicações no mundo real. Por fim, propomos uma nova reparametrização do PLP com truncamento por tempo para incorporá-lo aos novos modelos e assim obter uma melhor interpretação dos seus parâmetros. Os estimadores do modelo proposto foram obtidos usando o método da máxima verossimilhanças. Avaliamos a performance dos estimadores dos parâmetros através de simulações de Monte Carlo (MC). Para fins de ilustração consideramos os tempos de falha reais nas aplicações. Os modelos propostos indicaram superioridade a outros modelos da literatura, exemplificando a importância das novas abordagens.The Arithimetic Reduction of Age (ARA) model class from Doyen e Gaudoin (2004) has been widely used in the analysis of repairable systems, whose repair effect is expressed by an arithmetic age reduction. However, the class presupposes a state of degradation of the system, this condition implies β > 1 in the Power Law Process (PLP). However, there are cases in which the system improves (PLP with β < 1) up to a certain time. Its intensity after repairs remains parallel to the initial intensity, consequently, it fails to capture other forms of failure intensity. Given these limitations, we propose the modified ARA1 model (ARAM1), which makes it possible to model systems in the process of renovation or degradation, and we also propose a new generalized PLP process (PLPG), based on change points. From the PLPG it is possible to derive the main models with change points and with imperfect repair. New models are proposed from the PLPG, which we call completely imperfect repairs (RCI) and partially imperfect repairs (RPI(p)). Another advantage of this approach is that it allows the intensity after repairs not to remain parallel to the initial intensity, expanding its applications in the real world. Finally, we propose a new PLP reparameterization with time truncation to incorporate it into new models and thus obtain a better interpretation of its parameters. The estimators of the proposed model were obtained using the maximum likelihood method. We evaluated the performance of the parameter estimators through Monte Carlo (MC) simulations. For illustration purposes we consider actual failure times in applications. The proposed models indicated superiority to other models in the literature, which illustrates the importance of the new approachBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPTomazella, Vera Lucia DamascenoLopes, Tito Lívio da Cunha2023-01-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/104/104131/tde-25082023-111801/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2023-08-25T14:48:02Zoai:teses.usp.br:tde-25082023-111801Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-08-25T14:48:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Nova classe de modelos paramétricos para análise de sistemas reparáveis
New class of parametric models for analysis of repairable systems
title Nova classe de modelos paramétricos para análise de sistemas reparáveis
spellingShingle Nova classe de modelos paramétricos para análise de sistemas reparáveis
Lopes, Tito Lívio da Cunha
Change Points
Imperfect Repair.
Non-homogeneous Poisson process
Pontos de mudança
Power Law Process
Processo de lei de potência
Processo Poisson não homogêneo
Reparo imperfeito
title_short Nova classe de modelos paramétricos para análise de sistemas reparáveis
title_full Nova classe de modelos paramétricos para análise de sistemas reparáveis
title_fullStr Nova classe de modelos paramétricos para análise de sistemas reparáveis
title_full_unstemmed Nova classe de modelos paramétricos para análise de sistemas reparáveis
title_sort Nova classe de modelos paramétricos para análise de sistemas reparáveis
author Lopes, Tito Lívio da Cunha
author_facet Lopes, Tito Lívio da Cunha
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Tomazella, Vera Lucia Damasceno
dc.contributor.author.fl_str_mv Lopes, Tito Lívio da Cunha
dc.subject.por.fl_str_mv Change Points
Imperfect Repair.
Non-homogeneous Poisson process
Pontos de mudança
Power Law Process
Processo de lei de potência
Processo Poisson não homogêneo
Reparo imperfeito
topic Change Points
Imperfect Repair.
Non-homogeneous Poisson process
Pontos de mudança
Power Law Process
Processo de lei de potência
Processo Poisson não homogêneo
Reparo imperfeito
description A classe de modelos Arithimetic Reduction of Age (ARA) de Doyen e Gaudoin (2004) tem sido amplamente usada em análise de sistemas reparáveis, cujo o efeito do reparo é expresso por uma redução aritmética da idade. No entanto, a classe pressupõe estado de degradação do sistema, essa condição implica em β > 1 no Processo de Lei de Potência (PLP). Porém, existem casos em que o sistema melhora (PLP com β < 1) até certo tempo. Já sua intensidade após os reparos permanece paralela à intensidade inicial, consequentemente, deixa de capturar outras formas de intensidade de falha. Diante dessas limitações, propomos o modelo ARA1 modificado (ARAM1), que possibilita modelar sistemas em processo de renovação ou degradação e também propomos um novo processo PLP generalizado (PLPG), baseado em pontos de mudança. A partir do PLPG é possível derivar os principais modelos com pontos de mudança e com reparo imperfeito. Novos modelos são propostos a partir do PLPG, que denominamos de reparos completamente imperfeitos (RCI) e reparos parcialmente imperfeitos (RPI(p)). Outra vantagem dessa abordagem, é que permite que a intensidade após os reparos não permaneça paralela à intensidade inicial, ampliando suas aplicações no mundo real. Por fim, propomos uma nova reparametrização do PLP com truncamento por tempo para incorporá-lo aos novos modelos e assim obter uma melhor interpretação dos seus parâmetros. Os estimadores do modelo proposto foram obtidos usando o método da máxima verossimilhanças. Avaliamos a performance dos estimadores dos parâmetros através de simulações de Monte Carlo (MC). Para fins de ilustração consideramos os tempos de falha reais nas aplicações. Os modelos propostos indicaram superioridade a outros modelos da literatura, exemplificando a importância das novas abordagens.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-01-13
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/104/104131/tde-25082023-111801/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/104/104131/tde-25082023-111801/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815257338439794688