今有2n个同型号电子元件设计以两种不同方案组装在线路中(见图1与图2).假设各元件独立工作且它们都服从期望值为1(单位:万小时)的指数分布,试比较两个不同方案的线路正常工作的平均时间.
参考答案:[解] 设第i个元件正常工作的时间(即元件的使用寿命)为Xi,i=1,2,…,2n,T1、T2分别表示图1与图2线路的正常工作时间,Y1、Y2分别表示图1中上线与下线的正常工作时间,依题意X1,X2,…,X2n相互独立同分布,Y1与Y2亦相互独立同分布,且Xi的概率密度为
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由于Y1=min(X1,X3,…,X2n-1), Y2=min(X2,X4,…,X2n),
T1=max(Y1,Y2), T2=min(X1,X2,…,X2n),
P{Y1≤y}=P{min(X1,X3,…,X2n-1)≤y}
=1-P{min(X1,X3,…,X2n-1)>y}
=1-P{X1>Y,X3>y,…,X2n-1>y}
=1-P{X1>Y}·P{X3>y}…··P{X2n-1>y}
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由此可知,Y1服从λ=n的指数分布.
类似地,Y2与rT2分别服从λ=n与λ=2n的指数分布,因此[*]
又 FT(t)=P{T1≤t}=P{max(Y1,Y2)≤t}=P{Y1≤t,Y2≤t