Математика

Вероятность безотказной работы по экспоненте

Оценивает надёжность за время t при постоянной интенсивности отказов и выводит среднюю наработку.

∑быстрый расчёт
онлайн
Введите данные
Данные не отправляются на сервер
Результат
Безотказная работа36,787944%
Средняя наработка1 000 ч
Формула

Как считается результат

R(t)=exp(−λt); MTBF=1/λ; F(t)=1−R(t).
Пример с тестовыми данными

Интенсивность отказов λ: 0,001 1/ч; Время работы: 1 000 ч

Безотказная работа: 36,78794412 %; Средняя наработка: 1 000 ч
О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Экспоненциальная модель применяется для ориентировочной надёжности узла при постоянной интенсивности случайных отказов. Она связывает показатель λ из испытаний или паспорта модели с вероятностью работы в течение заданного числа часов.

Вероятность выживания вычисляется как exp(−λt). Время и интенсивность должны иметь взаимно обратные единицы. Средняя наработка 1/λ относится к распределению, а не к сроку обязательной замены оборудования.

  1. 01
    Подготовьте данные

    Интенсивность в 1/ч должна соответствовать времени в часах; показатель на миллион часов предварительно разделите на миллион.

  2. 02
    Проверьте единицы и условия

    Используйте оценку λ именно для принятого режима эксплуатации, температуры и нагрузки.

  3. 03
    Прочитайте результат

    Чем больше длительность относительно средней наработки, тем меньше вероятность безотказной работы. При t=MTBF надёжность равна e⁻¹, приблизительно 36,79%, а не 50%.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

01

Что означают результаты

Чем больше длительность относительно средней наработки, тем меньше вероятность безотказной работы. При t=MTBF надёжность равна e⁻¹, приблизительно 36,79%, а не 50%.

02

Когда модель применима

Модель предполагает постоянную интенсивность отказов и не описывает приработку, старение либо профилактический ремонт. Она не является гарантией ресурса конкретного экземпляра.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1
Исходные данные
Интенсивность отказов λ: 0,001 1/ч; Время работы: 1 000 ч
Вычисление
λ=0,001 1/ч, t=1000 ч: R=e⁻¹×100=36,78794412%; MTBF=1/0,001=1000 ч. Безотказная работа: exp(-(0,001) × (1 000)) × 100 = 36,78794412 %. Средняя наработка: 1 ÷ (0,001) = 1 000 ч.
Результат
Безотказная работа: 36,78794412 %; Средняя наработка: 1 000 ч

Чем больше длительность относительно средней наработки, тем меньше вероятность безотказной работы. При t=MTBF надёжность равна e⁻¹, приблизительно 36,79%, а не 50%.

Пример 2
Исходные данные
Интенсивность отказов λ: 0,001 1/ч; Время работы: 0 ч
Вычисление
Безотказная работа: exp(-(0,001) × (0)) × 100 = 100 %. Средняя наработка: 1 ÷ (0,001) = 1 000 ч.
Результат
Безотказная работа: 100 %; Средняя наработка: 1 000 ч

Этот вариант использует другие исходные данные: Время работы — 0. Чем больше длительность относительно средней наработки, тем меньше вероятность безотказной работы. При t=MTBF надёжность равна e⁻¹, приблизительно 36,79%, а не 50%.

Формула и обозначения

R(t)=exp(−λt); MTBF=1/λ; F(t)=1−R(t).

rate — интенсивность отказов λ, единица: 1/ч.

time — время работы, единица: ч.

Вероятность выживания вычисляется как exp(−λt). Время и интенсивность должны иметь взаимно обратные единицы. Средняя наработка 1/λ относится к распределению, а не к сроку обязательной замены оборудования.

Практическое применение

Экспоненциальная модель применяется для ориентировочной надёжности узла при постоянной интенсивности случайных отказов. Она связывает показатель λ из испытаний или паспорта модели с вероятностью работы в течение заданного числа часов.

Чем больше длительность относительно средней наработки, тем меньше вероятность безотказной работы. При t=MTBF надёжность равна e⁻¹, приблизительно 36,79%, а не 50%.

Частые ошибки

Интенсивность в 1/ч должна соответствовать времени в часах; показатель на миллион часов предварительно разделите на миллион.

Используйте оценку λ именно для принятого режима эксплуатации, температуры и нагрузки.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

NIST: статистические методы и модели надёжности ↗
Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «безотказная работа»?+

Чем больше длительность относительно средней наработки, тем меньше вероятность безотказной работы. При t=MTBF надёжность равна e⁻¹, приблизительно 36,79%, а не 50%.

Как проверить расчёт на конкретном примере?+

Интенсивность отказов λ: 0,001 1/ч; Время работы: 1 000 ч. Безотказная работа: 36,78794412 %; Средняя наработка: 1 000 ч. λ=0,001 1/ч, t=1000 ч: R=e⁻¹×100=36,78794412%; MTBF=1/0,001=1000 ч.

Какие ограничения есть у метода?+

Модель предполагает постоянную интенсивность отказов и не описывает приработку, старение либо профилактический ремонт. Она не является гарантией ресурса конкретного экземпляра.

Почему MTBF не равно сроку гарантии?+

MTBF — параметр среднего времени в статистической модели. Гарантийные условия задаются производителем и не следуют непосредственно из распределения случайных отказов.