Рисунок 3.1 – Лінійна апроксимація динаміки зміни коефіцієнта надійності – Х*=0,02*t+7,43
На графіку 1 відповідає січень 2005 року, 2 – лютий 2005 року і т.д. до 48 – грудень 2008 року.
б)Визначення параметрів та побудова параболічної моделі
Таблиця 3.9 - Процедура розрахунку показників моделі при параболічній апроксимації
№ п/п | ti | Xi | ti2 | ti3 | ti4 | Xi * ti | Xi * ti2 | Xi* | (Xi - Xi*)2 |
1 | 1 | 8,41 | 1 | 1 | 1 | 8,41 | 8,41 | 10,97 | 6,55 |
2 | 2 | 4,62 | 4 | 8 | 16 | 9,24 | 18,48 | 10,64 | 36,22 |
3 | 3 | 4,50 | 9 | 27 | 81 | 13,49 | 40,47 | 10,32 | 33,91 |
4 | 4 | 4,52 | 16 | 64 | 256 | 18,08 | 72,32 | 10,02 | 30,20 |
5 | 5 | 4,94 | 25 | 125 | 625 | 24,71 | 123,56 | 9,73 | 22,88 |
6 | 6 | 4,53 | 36 | 216 | 1296 | 27,20 | 163,21 | 9,45 | 24,16 |
7 | 7 | 4,25 | 49 | 343 | 2401 | 29,75 | 208,27 | 9,19 | 24,37 |
8 | 8 | 4,57 | 64 | 512 | 4096 | 36,54 | 292,36 | 8,94 | 19,10 |
9 | 9 | 3,90 | 81 | 729 | 6561 | 35,06 | 315,50 | 8,70 | 23,13 |
10 | 10 | 3,56 | 100 | 1000 | 10000 | 35,64 | 356,43 | 8,49 | 24,21 |
11 | 11 | 6,93 | 121 | 1331 | 14641 | 76,19 | 838,06 | 8,28 | 1,83 |
12 | 12 | 7,91 | 144 | 1728 | 20736 | 94,89 | 1138,63 | 8,09 | 0,03 |
13 | 13 | 8,17 | 169 | 2197 | 28561 | 106,22 | 1380,87 | 7,91 | 0,07 |
14 | 14 | 8,63 | 196 | 2744 | 38416 | 120,81 | 1691,31 | 7,75 | 0,78 |
15 | 15 | 8,63 | 225 | 3375 | 50625 | 129,44 | 1941,55 | 7,60 | 1,06 |
16 | 16 | 7,63 | 256 | 4096 | 65536 | 122,03 | 1952,52 | 7,46 | 0,03 |
17 | 17 | 7,91 | 289 | 4913 | 83521 | 134,55 | 2287,42 | 7,34 | 0,33 |
18 | 18 | 7,62 | 324 | 5832 | 104976 | 137,08 | 2467,41 | 7,24 | 0,14 |
19 | 19 | 7,86 | 361 | 6859 | 130321 | 149,40 | 2838,64 | 7,14 | 0,52 |
20 | 20 | 8,09 | 400 | 8000 | 160000 | 161,86 | 3237,12 | 7,06 | 1,06 |
21 | 21 | 8,10 | 441 | 9261 | 194481 | 170,05 | 3571,10 | 7,00 | 1,21 |
22 | 22 | 7,14 | 484 | 10648 | 234256 | 157,06 | 3455,39 | 6,95 | 0,04 |
23 | 23 | 7,43 | 529 | 12167 | 279841 | 170,97 | 3932,30 | 6,91 | 0,27 |
24 | 24 | 7,64 | 576 | 13824 | 331776 | 183,38 | 4401,04 | 6,89 | 0,56 |
25 | 25 | 9,52 | 625 | 15625 | 390625 | 237,97 | 5949,29 | 6,88 | 6,94 |
26 | 26 | 9,42 | 676 | 17576 | 456976 | 245,00 | 6369,95 | 6,89 | 6,42 |
27 | 27 | 8,98 | 729 | 19683 | 531441 | 242,34 | 6543,13 | 6,91 | 4,26 |
28 | 28 | 8,28 | 784 | 21952 | 614656 | 231,80 | 6490,36 | 6,95 | 1,78 |
29 | 29 | 8,35 | 841 | 24389 | 707281 | 242,19 | 7023,51 | 6,99 | 1,84 |
30 | 30 | 8,26 | 900 | 27000 | 810000 | 247,67 | 7430,17 | 7,06 | 1,44 |
31 | 31 | 7,50 | 961 | 29791 | 923521 | 232,52 | 7208,24 | 7,13 | 0,13 |
32 | 32 | 7,21 | 1024 | 32768 | 1048576 | 230,65 | 7380,88 | 7,22 | 0,00 |
33 | 33 | 6,91 | 1089 | 35937 | 1185921 | 228,19 | 7530,20 | 7,33 | 0,17 |
34 | 34 | 6,05 | 1156 | 39304 | 1336336 | 205,75 | 6995,45 | 7,45 | 1,95 |
35 | 35 | 6,31 | 1225 | 42875 | 1500625 | 220,89 | 7731,22 | 7,58 | 1,62 |
36 | 36 | 6,16 | 1296 | 46656 | 1679616 | 221,67 | 7980,02 | 7,73 | 2,47 |
37 | 37 | 11,53 | 1369 | 50653 | 1874161 | 426,53 | 15781,76 | 7,89 | 13,22 |
38 | 38 | 11,73 | 1444 | 54872 | 2085136 | 445,66 | 16934,98 | 8,07 | 13,39 |
39 | 39 | 10,53 | 1521 | 59319 | 2313441 | 410,80 | 16021,20 | 8,26 | 5,18 |
40 | 40 | 10,16 | 1600 | 64000 | 2560000 | 406,43 | 16257,11 | 8,46 | 2,88 |
41 | 41 | 9,40 | 1681 | 68921 | 2825761 | 385,55 | 15807,41 | 8,68 | 0,52 |
42 | 42 | 8,38 | 1764 | 74088 | 3111696 | 351,86 | 14778,00 | 8,91 | 0,29 |
43 | 43 | 8,13 | 1849 | 79507 | 3418801 | 349,43 | 15025,55 | 9,16 | 1,07 |
44 | 44 | 8,10 | 1936 | 85184 | 3748096 | 356,29 | 15676,82 | 9,42 | 1,75 |
45 | 45 | 7,98 | 2025 | 91125 | 4100625 | 358,88 | 16149,70 | 9,69 | 2,96 |
46 | 46 | 7,72 | 2116 | 97336 | 4477456 | 354,94 | 16327,39 | 9,98 | 5,14 |
47 | 47 | 8,16 | 2209 | 103823 | 4879681 | 383,40 | 18019,67 | 10,29 | 4,53 |
48 | 48 | 9,42 | 2304 | 110592 | 5308416 | 452,01 | 21696,43 | 10,60 | 1,41 |
Сума | 1176 | 362 | 38024 | 1382976 | 53651864 | 9620,48 | 319840,83 | 395,62 | 334,04 |
В результаті рішення системи рівнянь (2.9) обчислюємо значення параметрів a0, a1 і a2 і одержуємо поліном при параболічній апроксимації Х*= 11,32-0,35*t-0,01*t2. Представляємо графічне зображення отриманого рішення на рисунку3.2.
Рисунок 3.2 – Параболічна апроксимація динаміки зміни коефіцієнта надійності - Х*= 11,32-0,35*t-0,01*t2
в)Визначення параметрів та побудова гіперболічної моделі
Таблиця 3.10 - Процедура розрахунку показників моделі при гіперболічній апроксимації
№ п/п | ti | Xi | 1/ti | 1/ti2 | Xi/ti | Xi* | (Xi - Xi*)2 |
1 | 1 | 8,41 | 1,00 | 1,00 | 8,41 | 3,22 | 26,99 |
2 | 2 | 4,62 | 0,50 | 0,25 | 2,31 | 5,89 | 1,62 |
3 | 3 | 4,50 | 0,33 | 0,11 | 1,50 | 6,78 | 5,23 |
4 | 4 | 4,52 | 0,25 | 0,06 | 1,13 | 7,23 | 7,34 |
5 | 5 | 4,94 | 0,20 | 0,04 | 0,99 | 7,50 | 6,53 |
6 | 6 | 4,53 | 0,17 | 0,03 | 0,76 | 7,68 | 9,87 |
7 | 7 | 4,25 | 0,14 | 0,02 | 0,61 | 7,80 | 12,62 |
8 | 8 | 4,57 | 0,13 | 0,02 | 0,57 | 7,90 | 11,09 |
9 | 9 | 3,90 | 0,11 | 0,01 | 0,43 | 7,97 | 16,63 |
10 | 10 | 3,56 | 0,10 | 0,01 | 0,36 | 8,03 | 19,96 |
11 | 11 | 6,93 | 0,09 | 0,01 | 0,63 | 8,08 | 1,33 |
12 | 12 | 7,91 | 0,08 | 0,01 | 0,66 | 8,12 | 0,05 |
13 | 13 | 8,17 | 0,08 | 0,01 | 0,63 | 8,16 | 0,00 |
14 | 14 | 8,63 | 0,07 | 0,01 | 0,62 | 8,18 | 0,20 |
15 | 15 | 8,63 | 0,07 | 0,00 | 0,58 | 8,21 | 0,18 |
16 | 16 | 7,63 | 0,06 | 0,00 | 0,48 | 8,23 | 0,37 |
17 | 17 | 7,91 | 0,06 | 0,00 | 0,47 | 8,25 | 0,11 |
18 | 18 | 7,62 | 0,06 | 0,00 | 0,42 | 8,27 | 0,43 |
19 | 19 | 7,86 | 0,05 | 0,00 | 0,41 | 8,29 | 0,18 |
20 | 20 | 8,09 | 0,05 | 0,00 | 0,40 | 8,30 | 0,04 |
21 | 21 | 8,10 | 0,05 | 0,00 | 0,39 | 8,31 | 0,05 |
22 | 22 | 7,14 | 0,05 | 0,00 | 0,32 | 8,32 | 1,40 |
23 | 23 | 7,43 | 0,04 | 0,00 | 0,32 | 8,33 | 0,81 |
24 | 24 | 7,64 | 0,04 | 0,00 | 0,32 | 8,34 | 0,49 |
25 | 25 | 9,52 | 0,04 | 0,00 | 0,38 | 8,35 | 1,36 |
26 | 26 | 9,42 | 0,04 | 0,00 | 0,36 | 8,36 | 1,13 |
27 | 27 | 8,98 | 0,04 | 0,00 | 0,33 | 8,37 | 0,37 |
28 | 28 | 8,28 | 0,04 | 0,00 | 0,30 | 8,38 | 0,01 |
29 | 29 | 8,35 | 0,03 | 0,00 | 0,29 | 8,38 | 0,00 |
30 | 30 | 8,26 | 0,03 | 0,00 | 0,28 | 8,39 | 0,02 |
31 | 31 | 7,50 | 0,03 | 0,00 | 0,24 | 8,39 | 0,80 |
32 | 32 | 7,21 | 0,03 | 0,00 | 0,23 | 8,40 | 1,42 |
33 | 33 | 6,91 | 0,03 | 0,00 | 0,21 | 8,40 | 2,22 |
34 | 34 | 6,05 | 0,03 | 0,00 | 0,18 | 8,41 | 5,56 |
35 | 35 | 6,31 | 0,03 | 0,00 | 0,18 | 8,41 | 4,42 |
36 | 36 | 6,16 | 0,03 | 0,00 | 0,17 | 8,42 | 5,11 |
37 | 37 | 11,53 | 0,03 | 0,00 | 0,31 | 8,42 | 9,65 |
38 | 38 | 11,73 | 0,03 | 0,00 | 0,31 | 8,43 | 10,90 |
39 | 39 | 10,53 | 0,03 | 0,00 | 0,27 | 8,43 | 4,43 |
40 | 40 | 10,16 | 0,03 | 0,00 | 0,25 | 8,43 | 2,98 |
41 | 41 | 9,40 | 0,02 | 0,00 | 0,23 | 8,44 | 0,94 |
42 | 42 | 8,38 | 0,02 | 0,00 | 0,20 | 8,44 | 0,00 |
43 | 43 | 8,13 | 0,02 | 0,00 | 0,19 | 8,44 | 0,10 |
44 | 44 | 8,10 | 0,02 | 0,00 | 0,18 | 8,45 | 0,12 |
45 | 45 | 7,98 | 0,02 | 0,00 | 0,18 | 8,45 | 0,22 |
46 | 46 | 7,72 | 0,02 | 0,00 | 0,17 | 8,45 | 0,54 |
47 | 47 | 8,16 | 0,02 | 0,00 | 0,17 | 8,45 | 0,09 |
48 | 48 | 9,42 | 0,02 | 0,00 | 0,20 | 8,46 | 0,92 |
Сума | 1176 | 361,66 | 4,46 | 1,62 | 29,51 | 387,36 | 176,81 |
У результаті рішення системи рівнянь обчислюємо значення параметрів a0 і a1 і одержуємо поліном при гіперболічній апроксимації: X*=8,57-5,35*1/t. Представляємо графічне зображення отриманого рішення на рисунку 3.3