MINITAB在數據分析中的應用

摘要：該文詳細分析了在數據分析過程當中，對于MINITAB的具體應用。首先，簡要分析了壽命試驗以及加速壽命試驗的基本含義與內容。在此基礎之上，結合煙草企業實際情況，以恒定應力加速壽命試驗為切入點，詳細闡述了數據分析過程中對于MINITAB的一般性操作步驟，旨在于引起各方人員的特別關注與重視。

關鍵詞：MINITAB 數據分析 煙草企業 壽命 加速壽命 試驗 分析

中圖分類號：C93 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（b）-0225-01

1.壽命試驗

何謂壽命試驗呢？簡單來說，壽命試驗就是指，在生產過程相對穩定以及各方面條件基本可靠的前提條件下，在剔除早期失效產品的前提條件下所進行的試驗。值得注意的一點是：數據分析的關鍵在于驗證數據信息的可靠性程度。換句話來說，在可靠性試驗過程當中，壽命試驗是至關重要的環節之一。通過試驗的方式，能夠借助于對壽命應力關系模型的構建與應用，以企業產品為對象，對產品的壽命特征以及失效規律有一個基本的認知。與此同時，以壽命試驗為工具，還可以計算得出產品對象平均壽命特征數值以及平均失效率特征數值。相對于企業所生產產品而言，應力數值與應力壽命指標相互之間有著極為密切的相關性關系。從這一角度上來說，企業產品對象的有效使用壽命的長短在很大程度上直接取決于壽命試驗過程中所對應的應力種類以及應力水平。在企業針對所生產產品對象開展壽命試驗活動的過程當中，應力種類以及應力水平選擇的恰當性以及合理性水平直接關系到整個壽命試驗活動是否能夠達到預期目標。在此過程當中，主要涉及到對阿倫尼烏斯模型以及逆冪律模型的應用。

2.加速壽命試驗

在壽命試驗的實施過程當中，所面臨的最關鍵問題在于：如何出現試驗過程中，樣品數量與時間指標之間的矛盾關系。而通過實施加速壽命試驗的方式，能夠有效解決上述問題。在此過程當中，可靠性數據的獲取能夠借助于對數理統計方法以及外推方法的綜合應用而予以實現。在此過程當中，按照應力施加的差異性，可將加速壽命試驗分為電應力模式以及恒定應力模式這兩種類型。前者將電壓、電流以及功率等相關指標作為應力施加對象，通過對這部分應力指標的增加，能夠達到提前完成產品失效行為的目的；而后者則通過抽取試驗樣品的方式，在明確產品失效判據條件的基礎之上，實現對產品具體失效時間的合理測定。

3.實例分析

下面結合某煙草企業的經營管理實際情況，詳細分析MINITAB在數據分析過程中的應用情況：某煙草企業所生產煙草成品的有效保存周期為50000h單位。通過對設計方案的合理改進，使得該煙草企業所生產煙草成品的平均保存周期實現了合理且有效的提升。為評定該煙草成品在正常保存狀態下的有效保存周期，由此需要進行恒加壽命試驗，作為判定煙草成品有效保存周期的方案。所選取的基本環境條件按照濕度方式進行劃分，共分為四個等級，分別為10%、20%、30%、40%。與此同時，試驗過程中的樣本量以及失效量均處于已知狀態。按照上述試驗條件，通過開展定數截尾壽命試驗的方式，所獲取的失效時間數據經分布經驗，認為上述四個等級的樣本均來自于差異性的指數分布狀態。

在本次恒加壽命試驗過程當中，共確定有四個不同等級的應力水平。每個應力水平相狀態下的測試樣本數量分別對應取值為30、30、20、20。與此同時，定數截尾數值分別對應取值為10、10、15、20。在應用MINITAB進行數據分析的過程當中，需要重點關注以\"VJL個方面的操作步驟。

（1）工作表的制作。將上述四個等級水平的濕度指標作為C1一欄，將試驗過程中所觀測到的失效時間同時輸入C2一欄當中。C2一欄下方的C3欄當中，需要輸入對樣品實際運行情況的觀測數據。在C1-C3欄當中，輸入“C”代表數據刪失，輸入“F”代表數據失效。與此同時，還需要將設計濕度10%獨立放置于單獨的一欄當中。按照上述處理步驟，可完成整個工作表的制作工作。

（2）模型參數以及模型分布類型的確定。需要操作人員在MINITAB軟件當中選擇“Stat”下拉菜單按鈕，選中“可靠性”選項當中的“加速可靠測試”指令。與此同時，還需要在“反應/經檢查數據”選項當中的“變量/開始變量”選項框當中輸入\"Failure”操作指令。結合試驗開展過程中所涉及到的背景資料，同時在“加速”選項框當中輸入“Voltage”操作指令。同時，在“關系”選項框當中輸入“Loge”操作指令。上述操作指令輸入完成之后，需要在“Exponential”選項當中單擊“OK”按鈕，以此種方式確定上述指令操作。

（3）樣品試驗分析。選擇每個待試驗樣品試驗過程中的具體情況，直至整個試驗行為失效。在此基礎之上，需要選中“檢查”操作按鈕，并在所彈出選項框當中輸入“檢查（Censor）”操作指令，同樣需要最后點擊“OK”予以確認。

（4）置信度以及置信區間的確定。通過對置信度以及置信區間的合理確定，能夠為后期相關產品在各個時刻狀態下，可靠度水平的具體取值情況。在MINITAB軟件作用之下，需要選中，并單擊“預測”按鈕，在彈出選項框當中輸入“設計”操作指令，按照此種方式，估計試驗產品在設計濕度10%狀態下的平均使用壽命。與此同時，在“時間”選項框當中輸入“具體數值”，可估計試驗產品在工作“具體數值”（h）單位狀態下的可靠度。在此基礎之上，為驗證數據分析下的置信度，則需要在“可信度”選項當中輸入“90.0%”，同時選取置信區間下屬置信下限數值，選項當中單擊“OK”按鈕，予以確認。

4.結語

在上述操作步驟處理之下，可通過輸入圖表的方式，使數據分析的結果更加的準確與清晰。按照曲線方式估計得出在四個等級（10%、20%、30%、40%）狀態下具體的產品對象失效時間。具體數值顯示：在20%濕度狀態下，經過設計優化后的煙草產品可將有效使用壽命自50000h延長至58000h。由此證實：企業應用MINITAB軟件可提高對數據分析的準確性、及時性以及可靠性，綜合優勢突出，值得進一步推廣與應用。