Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Statistical analysis for modeling ship operation processes in ports

Özkan Emin Deniz, Koçer Umay Uzunoğlu, Nas Selçuk

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie

|

2020

|

nr 62 (134)

71--79

EN

The proper selection of statistical distributions is important for modeling port operations using simulations or queuing theory. The aim of this study was to determine the appropriate statistical distributions for modeling random processes related to ship operations in ports, including ship arrivals, berthing maneuver processes, service processes, and unberthing maneuver processes. A literature review was performed on the statistical distributions used in these random processes. In addition, the port data on ship operations gathered from three different ports in Turkey were examined. Goodness of fit tests were conducted to determine the appropriate distribution for each process.

2

Attribute np control charts using resampling systems for monitoring non-conforming items using exponentiated half logistic distribution

Tanveer Ammara, Azam Muhammad, Aslam Muhammad, Shujaat Navaz Muhammad

Operations Research and Decisions

|

2020

|

Vol. 30, No. 2

115--143

EN

An attribute np control chart has been designed using resampling systems for monitoring non- -conforming items under exponentiated half-logistic distribution. We suppose that lifetime follows exponentiated half-logistic distribution. For the proposed control charts, the optimal parameters and control limits have been obtained. The operational formulas for in-control and out of control average run lengths (ARLs) have been derived. Control constants are established by considering the target in-control ARL at a normal process. The extensive ARL tables are reported for various parameters and shifted values of process parameters. The performance of the proposed control chart is evaluated with several existing charts with regard to ARLs, which empower the presented chart and prove far better for timely detection of assignable causes. A wide range of tables, a real-life example, and simulation study for RGS and MDS are given for a better understanding of the problem.

3

Analysis of asymptotic time complexity of an assumption-free alternative to the log-rank test

Štěpánek Lubomír, Habarta Filip, Malá Ivana, Marek Luboš

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2020

|

Vol. 21

453--460

EN

Comparison of two time-event survival curves representing two groups of individuals' evolution in time is relatively usual in applied biostatistics. Although the log-rank test is the suggested tool how to face the above-mentioned problem, there is a rich statistical toolbox used to overcome some of the properties of the log-rank test. However, all of these methods are limited by relatively rigorous statistical assumptions. In this study, we introduce a new robust method for comparing two time-event survival curves. We briefly discuss selected issues of the robustness of the log-rank test and analyse a bit more some of the properties and mostly asymptotic time complexity of the proposed method. The new method models individual time-event survival curves in a discrete combinatorial way as orthogonal monotonic paths, which enables direct estimation of the p-value as it was originally defined. We also gently investigate how the surface of an area, bounded by two survival curves plotted onto a plane chart, is related to the test’s p-value. Finally, using simulated time-event data, we check the robustness of the introduced method in comparison with the log-rank test. Based on the theoretical analysis and simulations, the introduced method seems to be a promising and valid alternative to the log-rank test, particularly in case on how to compare two time-event curves regardless of any statistical assumptions.

4

Optimal maintenance strategy on medical instruments used for haemodialysis process

Tan Cher Ming, Narula Udit, Lai Lu An, Pandey Sumit, Tung Jung Hua, Yi Li Chung

Eksploatacja i Niezawodność

|

2019

|

Vol. 21, no. 2

318--328

EN

Haemodialysis machines are one of the important medical equipment which is used to treat renal failures and minimum downtimes are thus essential. Uninterrupted and constant use of these machines in hospitals worldwide makes them vulnerable to failures if not maintained properly. Consequently, the maintenance cost for dialysis machine is high. A method to implement a cost effective maintenance strategy is demonstrated in this work. Root Cause Based Maintenance (RCBM) strategy is employed at the component level to optimize the Reliability Based Maintenance schedules derived from the existing maintenance and failure data. In order to minimize the average cost of maintenance for Haemodialysis machines and ensure their high operational availability, a Cost-Model is derived, and Genetic Algorithm is employed for optimization in this work. The application of RCBM strategy results in cost saving of about 60% of the cost incurred using current maintenance scheme. Statistical and optimization calculations are performed using Reliasoft’s Weibull++ and MATLAB tools respectively.

PL

Aparaty do hemodializy to ważne urządzenia medyczne wykorzystywane w leczeniu niewydolności nerek, dlatego ich przestoje muszą być jak najkrótsze. Ciągłe, nieprzerwane korzystanie z tych urządzeń w szpitalach na całym świecie sprawia, że, w przypadku braku właściwej konserwacji, są one podatne na awarie. W związku z tym koszty konserwacji aparatów do dializy są wysokie. W prezentowanej pracy przedstawiono metodę wdrażania ekonomicznej strategii konserwacji. Wykorzystano strategię konserwacji opartą na analizie przyczyn źródłowych uszkodzenia (RCBM). Zastosowano ją na poziomie części składowych w celu optymalizacji harmonogramów konserwacji opartej na niezawodności (RBM) tworzonych na podstawie istniejących danych dotyczących konserwacji i uszkodzeń. Aby móc zminimalizować średni koszt konserwacji aparatów do hemodializy i zapewnić ich wysoką gotowość operacyjną, opracowano model kosztowy, a optymalizację przeprowadzono za pomocą algorytmu genetycznego. Zastosowanie strategii RCBM daje około 60-procentową oszczędność kosztów, jakie ponosi się przy użyciu obecnie wykorzystywanego programu konserwacji. Obliczenia statystyczne i optymalizacyjne wykonano, odpowiednio, przy użyciu oprogramowania Weibull ++ i MATLAB firmy Reliasoft.

5

Wykorzystanie rozkładów statystycznych miąższości pokładów do prognozy wielkości zasobów operatywnych węgla kamiennego

Kopacz M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 92

57--73

PL

Niniejszy artykuł stanowi kontynuację rozważań autora nad badaniem wpływu czynników związanych z geologią i tektoniką złóż węgla, uwarunkowaniami technicznymi, produkcyjnymi, organizacyjnymi i ekonomicznymi na wartość górniczych projektów inwestycyjnych. W niniejszej publikacji skoncentrowano się w szczególności na badaniu właściwości rozkładów miąższości węgla w pokładach, w celu wskazania ich dominującej roli i wysokiej przydatności przy szacowaniu wielkości zasobów operatywnych. Tezy te zostały zweryfikowane pozytywnie dla dwóch odrębnych pokładów węgla. W pracach analitycznych dysponowano obszerną informacją pozyskaną z modelu geologicznego złóż Lubelskiego Zagłębia Węglowego, którym dysponuje Pracownia Pozyskiwania Surowców Mineralnych IGSMiE PAN. Z modelu wyekstrahowano dane określające przestrzenną zmienność miąższości i gęstości węgla dla wyselekcjonowanych pokładów złóż. Wygenerowane z modelu geologicznego zbiory danych traktuje się jako przedstawiające pewien stan wiedzy i będące jedynie interpretacją zawartej tam informacji geologicznej. W celu realizacji tez badawczych skonstruowano rozkłady teoretyczne i empiryczne miąższości węgla w pokładzie 391 obszaru „Puchaczów V” oraz w pokładzie 382 w obszarze „Ostrów”. Są to pokłady jeszcze niezagospodarowane. Wykazano, że przy wykorzystaniu odpowiednio dobranych rozkładów statystycznych można wiarygodnie przybliżać ilość zasobów operatywnych w określonych przedziałach miąższości. Punktem odniesienia dla weryfikacji jakości prognozy były zasoby operatywne ścian zlokalizowanych w analizowanych pokładach oszacowane przy pomocy odrębnych narzędzi informatycznych (narzędzia do harmonogramowania produkcji) i zgodne z danymi udostępnionymi w dokumentacjach tych pokładów. Opracowana metoda badawcza stanowi stosunkowo nieskomplikowaną alternatywę dla tradycyjnych metod geostatystycznych. Problem zmienności przestrzennej zasobów węgla w pokładach redukuje się zasadniczo do miąższości i może być rozpatrywany tak na poziomie pojedynczej ściany jak i pokładu, czy ostatecznie – całego złoża. Jakość prognozy wartości średniej wielkości zasobów była weryfikowana przy pomocy metody bootstrap nieparametrycznego. W metodzie tej analizuje się daną statystykę, próbkując wielokrotnie dane empiryczne (nie ma żadnych założeń wobec pierwotnego lub wymaganego rozkładu danej statystyki – np. rozkładu normalnego). Warunkiem krytycznym wykorzystania zaproponowanego podejścia jest posiadanie źródła wiarygodnej informacji geologicznej – np. modelu złoża, z którego można wygenerować reprezentatywne i liczne zbiory danych.

EN

This paper is a continuation of the author’s reflections on the study of the influence of factors related to the geology and tectonics of coal deposits as well as the influence of technical, productional, organizational and economic conditionings on the value of mining investment projects. The publication focuses in particular on the study of the properties of distributions of coal seams thickness, in order to indicate its dominant role and high usefulness in estimating the amount of operational reserves. These claims were positively verified for two separate coal seams. The analytical works were supported by the extensive information from the model of geological deposits of the Lublin Coal Basin, which is in possession of the Department of Mineral Resources Acquisition at the Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences (MEERI PAS). The records defining the spatial variability of thickness and density for selected coal seams were extracted from the model. In order to implement the research arguments, theoretical and empirical distributions of coal thickness in the seam 391 of the „Puchaczów V” mining area and the seam 382 in the “Ostrów” mining area were constructed. They are still undeveloped seams, available for future exploitation. It has been proven that by using appropriately selected statistical distributions, one can reliably approximate the amount of operational reserves in certain thick- ness intervals. The point of reference for verifying the quality of forecasts were the operational reserves of the longwalls located in the analyzed seams estimated using separate IT tools and consistent with the official data. The developed research method is an interesting and relatively uncomplicated alternative to traditional geostatistical methods, supporting the process of variability assessment and estimation of the amounts of the useful mineral. In the developed simulation method the problem of spatial variability of the density and the thickness of coal seams is reduced substantially to the thickness of coal, and may be considered at the level of a single longwall or seam or even definitively – the entire deposit. The quality of the average value forecast was verified using the nonparametric bootstrap technique. The bootstrap technique analyzes the given statistics, multiple times sampling the empirical data (there are no assumptions to the original or the required distribution of the statistics – eg. the normal distribution). The critical condition for the use of the proposed approach is to have a reliable source of geological information – eg. a model of the deposit, from which one can generate representative and numerous collections of data.

6

Ocena wpływu miąższości, gęstości przestrzennej oraz przerostów w pokładzie węgla na wartość górniczych projektów inwestycyjnych w metodzie symulacyjnej

Kopacz M.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 5

63--78

PL

W pracy podjęto próbę oceny wpływu miąższości, gęstości przestrzennej, przerostów w pokładzie oraz pośrednio − kosztów skały płonnej na wartość zasobów złóż węgla kamiennego. Proces oceny wpływu został przeprowadzony na bazie danych pozyskanych z geologicznego modelu złoża dla pokładu 391 w obszarze „Puchaczów V” i „K3”. Wygenerowane z modelu geologicznego zbiory danych traktowano jako przedstawiające pewien stan wiedzy i będące jedynie interpretacją zawartej tam informacji geologicznej. W celach badawczych skonstruowano dedykowany model symulacyjny, natomiast kryterium wartości stanowiła wartość zaktualizowana netto (NPV). Konstrukcję rachunku przepływów pieniężnych wzorowano na podejściu FCFF (free cash flow to firm). W publikacji przypisano istotne znaczenie opisowi założeń teoretycznych opracowanej metody symulacyjnej pozwalającej na oszacowanie wskaźników uzysku, bazujących na pierwotnych parametrach geologicznych pokładu węgla. Przy pomocy wskaźników uzysku korygowano poziom bazowych kosztów wydobycia węgla, biorąc pod uwagę zmienną ilość urabianej skały płonnej. W rezultacie przeprowadzonych badań oceniono indywidualny wpływ: miąższości, gęstości przestrzennej, przerostów w pokładzie 391 oraz całkowitych skorygowanych kosztów operacyjnych wydobycia na wynikową NPV. Uzyskano różne poziomy wpływu analizowanych zmiennych na rozstęp w rozkładzie wartości zaktualizowanej netto przy wykorzystaniu, tak rozkładów empirycznych, jak i teoretycznych. Na bazie rozkładów empirycznych wykazano dominujący wpływ miąższości pokładu węgla, następnie kosztów operacyjnych. Względny wpływ miąższości na rozstęp w rozkładzie wynikowej NPV wyniósł 75% (na bazie rozkładów empirycznych) i 48% przy wykorzystaniu rozkładów teoretycznych. Na drugim miejscu w kategorii wpływu znalazły się koszty operacyjne związane ze skałą płonną (wpływ rzędu 24%; 47%). Wpływ gęstości przestrzennej na oszacowanie wielkości zasobów operatywnych węgla w pokładzie 391 wyniósł blisko 15%. Badania ujawniły, że wpływ przerostów jest pomijalny. Należy nadmienić, iż otrzymane rezultaty badań są miarodajne wyłącznie dla pokładu 391; ich uogólnienie wymaga jednak poszerzenia studium przypadków. Mimo, iż przy pomocy rozkładów teoretycznych, jak i empirycznych uzyskano zbliżone oszacowania wartości NPV, to jednak rozkłady empiryczne cechuje wyższa wiarygodność prognostyczna. Problem nieliniowości zmiennych i współczynników korelacji parametrów geologicznych w modelu rozwiązano przy wykorzystaniu teorii kopuł.

EN

The study attempts to evaluate the influence of the thickness, spatial density, partings of coal seam and, indirectly, the costs of waste rock on the value of reserves of coal deposits. The process of impact assessment has been carried out on the basis of data obtained from the geological model of the deposit for the seam no. 391 in the “Puchaczów V” and “K3” area. Geological model data was treated as a present state of knowledge and only an interpretation of geological information contained there. For the research purpose a dedicated simulation model was developed, while the value criterion was the net present value (NPV). The construction of the cash flow statement was modeled using the FCFF (free cash flow to firm) approach. The publication covers also a detailed theoretical elaboration of the simulation procedure which allows for the estimation of the coal yield, based on the original geological parameters of the seam no. 391. This allowed to scale the underlying base operating costs of coal mining, taking into account the variable amount of mined waste rock. As a result, the study also evaluated the individual influence of thickness, spatial density and partings in the seam no. 391, as well as the total adjusted operating costs of mining on the resulting NPV. Different levels of impact of the analysed variables on the spread of the net present value using both theoretical and empirical distributions were achieved. On the basis of empirical distributions, dominant influence of coal thickness, followed by operating costs was determined. The relative influence of thickness on the gap in the distribution of the resulting NPV was 75% (based on empirical distributions) and 48% with the use of theoretical distributions. The second place in the category of impact of the operational costs was associated with waste rock (the impact of appropriately 24% and 47%). The influence of the spatial density on the estimation of the amount of operational reserves of coal in the seam no. 391 was close to 15%. The impact of partings is negligible. It should be noted that the obtained results of the study are meaningful only to the seam no. 391; their generalization, however, requires expansion of case studies. The analysis confirms that the proper selection of statistical distributions is crucial. Although similar NPV values were obtained with the help of both empirical and theoretical distributions, empirical distributions are characterized by higher prognostic reliability. The problem of non-linearity of variables and coefficients of correlation of geological parameters in the model was solved by use of the copulas theory.

7

Uncertainty interval evaluation using the Chi-square and Fisher distributions in the measurement process

Catelani M., Zanobini A., Ciani L.

Metrology and Measurement Systems

|

2010

|

Vol. 17, nr 2

195-204

EN

Referring to the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM), the paper proposes a theoretical contribution to assess the uncertainty interval, with relative confidence level, in the case of n successive observations. The approach is based on the Chi-square and Fisher distributions and the validity is proved by a numerical example. For a more detailed study of the uncertainty evaluation, a model for the process variability has been also developed.