Min-Max 방법을 적용한 4:2:1 절충적 계획 설계 = 4:2:1 Compromise Plans using Min-Max Method

국문 초록 (Abstract)

신뢰도, 수명, 생존시간, 고장시간 등 여러 가지로 표현되는 신뢰성 분석은 공학, 의학, 보험, 금융 등 여러 분야에서 발전되어 왔다. 신뢰도는 신뢰성을 확률로 나타낸 것으로 “시스템, 기계, 부품 등이 어떤 조건하에서 의도하는 기간 중 소정의 기능을 수행할 확률”을 말한다. 여기서 소정의 기능을 수행한다는 것은 고장이 없다는 것을 의미하며, 이러한 고장의 정의는 신뢰성 분석에서 매우 중요하다. 이와 같이 제품이나 부품의 신뢰성을 평가하기 위해 사용되는 방법에는 수명시험(life test)이 있다. 그러나 높은 신뢰도를 가지고 있는 제품은 그 수명이 매우 길기 때문에 정상적인 환경에서 그 수명분포를 추정하는 것은 상당히 어려운 일이다. 따라서 제품의 사용률이나 온도, 전압 등과 같은 스트레스를 정상보다 훨씬 열악한 조건에서 시행함으로써 실험시간을 단축시키는 시험방법이 사용되는 데, 이러한 방법을 가속수명시험(Accelerated Life Testing : ALT)이라고 한다.
기존의 가속수명시험에 대한 연구에서는 대부분 최대 시험스트레스 (highest test stress)가 주어진 경우에 최소 시험스트레스(lowest test stress)의 수준을 찾거나, 최대 시험스트레스가 주어진 경우에 제품의 수명에 대한 최우추정량의 분산을 최소화하는 것이었다.
그러나 이와 같이 최대 시험스트레스가 명시되어 있는 기존의 가속수명시험에서 최대 시험스트레스가 불필요하게 높게 설정된 경우, 외삽(extrapolating)에 의해 정상상태에서의 제품의 수명을 추정하게 되면 실제와 큰 차이가 있는 값을 얻게 되는 오류를 범하게 된다.
따라서 본 논문에서는 이와 같은 오류를 줄이기 위해 최대 시험스트레스를 명시된 값이 아니고 일정한 범위내에서 최소화한 Min-Max 방법을 적용한 새로운 4:2:1 절충적 시험계획을 제시하고자 한다.
또한 수치 예제에서는 최대 시험스트레스가 명시되어 있는 기존의 절충적 계획과 최대 시험스트레스를 최소화한 Min-Max 4:2:1 절충적 계획을 비교한 결과를 보인다.