Рассмотрим систему, состояние которой характеризуется одним параметром , например содержанием железа в масле двигателя. Пусть D1 - исправное состояние системы и D2 - наличие дефекта подшипника. Задача состоит в выборе значения параметра , таким образом, что при > имеет место наличие дефекта подшипника ( > , Î D2), а при < двигатель исправен ( < , Î D1).
Содержание железа в масле неоднозначно характеризует состояние подшипника (в масло попадают частицы железа от других трущихся деталей, например шестеренок и т.д. Распределение в зависимости от наличия дефекта подшипника дано на рис. 2.1.
Рис. 2.1. Распределение плотности вероятности диагностического параметра х для исправного D1 и неисправного D2 состояний.
Как видно, области исправного и дефектного состояния пересекаются и значит принципиально невозможно выбрать , так чтобы правило не давало ошибочных решений. Можно выбрать лишь оптимальное значение , когда ошибки минимальны. Для дихотомии: ошибки первого рода называют ”ложными тревогами”, т.е. принимается решение о наличии дефекта, но двигатель в действительности исправен.
Ошибки второго рода называют “пропуском дефекта (цели)”, т.е. принято решение о исправности, когда система имеет дефект. В теории контроля эти ошибки называют “риском поставщика” и “риском заказчика”.
Ошибки могут иметь различные последствия или различные цены.
Обозначим Нij (i,j = 1,2) как возможные решения по решающему правилу, индекс i - соответствует принятому решению, а j - действительному состоянию системы. Тогда Н21 - пропуск цели, а Н12 - ложная тревога, Н11 и Н22 - правильные решения.
Вероятность ложной тревоги равна произведению вероятностей двух событий: наличие исправного состояния D1 и значения >
, (2.12)
где Р1 = Р(D1) - априорная вероятность D1 (статистика).
Вероятность пропуска дефекта аналогично
. (2.13)
Вероятность принятия ошибочного решения слагается из вероятностей ложной тревоги и пропуска дефекта. Если принимать “цены” этим ошибкам соответственно С21 и С12, то получим выражение для среднего риска R
. (2.14)
В задачах технической диагностики обычно цена пропуска дефекта значительно больше ложной тревоги С12 >> С21. Если ввести стоимости правильных решений, то получим обобщенное выражение