On one approach to the homogeneity of the statistical estimation of technical systems

Authors

DOI:

https://doi.org/10.31649/2413-4503-2026-23-1-3-10

Keywords:

reliability of technical systems, statistical homogeneity, life cycle stratification, distributive approach, latent failures, coefficient of technical utilization, availability factor, anomalous values, restoration time, gerontological changes in technology, aviation transport, diagnostics, technical condition, operation, resource constraints, forecasting, reliability function, preventive maintenance, complex technical system (CTS), depreciation.

Abstract

 

The article addresses the problem of ensuring the statistical homogeneity of empirical data in the reliability and availability analysis of complex technical systems (CTS). The author proceeds from the thesis that statistics, as the science of homogeneous events, requires a strict identification of common characteristics among research objects, as ignoring this factor leads to coarse and uninformative results. The work draws a parallel between stratification methods in medicine (specifically in gerontology) and the processes of technical operation of aviation and transport fleets. It is substantiated that just as medical statistics account for age-related changes in the body (children, adolescents, elderly), technical evaluation must be based on the dynamic stratification of an object's life cycle to account for irreversible structural changes in materials, metal fatigue, and accumulated wear.

The methodological foundation of the study is the distributive approach, which involves classifying failures according to specific physical degradation processes such as corrosion, vibration, friction, and thermal loading. The author details a graphical model of life cycle stratification, clearly demonstrating the increase in the baseline failure rate even after major overhauls, caused by processes that repair cannot neutralize. Special attention is paid to the extended operation stage where latent failures that are not detected by routine maintenance methods (MS-1, MS-2) become critically important.

The scientific novelty of the work lies in the development and substantiation of a criterion for filtering out anomalous values in a statistical sample to maintain its homogeneity. It is established that exceeding the standard indicates the presence of hidden defects, requiring the exclusion of such events from the general calculation of reliability indicators.

In the final part of the article, the author proposes using the availability factor kТВ and the coefficient of technical utilization kг as tools for quantitative efficiency assessment across four intervals: before the first overhaul, between repair cycles, until decommissioning, and at the "life extension" stage after the expiration of the designated service life. The proposed approach enables a transition from averaged reliability estimates of the entire fleet to individual technical condition monitoring for each unit of the CTS, ensuring high predictive accuracy.

Author Biographies

Oleh Anipko, Kozhedub Kharkiv National Air Force University

Dr. Sc. (Eng.), Professor, professor of the department of aviation engineering support

Valeriia Tiurina, Kozhedub Kharkiv National Air Force University

Cand. Sc. (Eng.), department of aviation engineering support

Oleksandr Pankul, Kozhedub Kharkiv National Air Force University

Kozhedub Kharkiv National Air Force University

References

Грабовецький Б. Є. Загальна теорія статистики. Вінниця: ВДТУ. 2001. 312 с.

Кулинич О. І., Кулинич Р. О. Теорія статистики. Київ: Знання. 2006. 452 с.

Уманець Т. В. Загальна теорія статистики. Київ : Знання. 2018. 239 с.

Аніпко О.Б., Білий М.Ф. Дистрибутивний підхід до аналізу готовності авіаційного парку з формалізацією прихованих відмов. Інтегровані технології та енергозбереження. 2020. №2, С. 79-83. DOI 10.20998/2078-5364.2020.2.09.

Аніпко О.Б., Приймак А.В. Комплексування показників досконалості транспортних систем. Інтегровані технології та енергозбереження. 2014. №4. С. 43–50.

ДСТУ 2498-94. Основні норми взаємозамінності. Допуски форми та розташування поверхонь. Терміни та визначення. Київ: Держстандарт України, 1994.

Мітрахович М. Складні технічні системи. Системне математичне забезпечення проектних рішень. Київ. 1998.

ДСТУ 2860-94. Надійність техніки. Терміни та визначення. Київ: Держстандарт України, 1994.

Аніпко О.Б., Приймак А.В., Миргород Ю.В. Перелік показників властивостей та база даних ТТХ транспортного літального апарата як складної технічної системи. Збірник наукових праць ХНУПС. 2012. Вип. 1 (30). С. 41–46.

ДСТУ 2862-94. Надійність техніки. Методи розрахунку показників надійності: Київ. 1994. 32 с.

Виклюк Я.І., Камінський Р.М., Пасічник В.В. Моделювання складних систем: навчальний посібник. Львів: НУ «Львівська політехніка», 2024. 248 с.

Костогриз С.Г. Надійність технічних систем. Хмельницький. ХНУ. 2002. 324 с.

Вишнівський В.В. та ін. Основи надійності та діагностики інформаційних систем. Київ. 2020. 382 с.

Мороз О.Д. Нові інформаційні технології, моделювання та автоматизація: колективна монографія. Київ: Техніка, 2023. 320 с.

Аніпко О.Б., Калкаманов С.А., Приймак А. В. Формули пріоритетів і хінсайд-аналіз при варіантних проробках на етапі концептуального проектування транспортного літака. Інтегровані технології та енергозбереження. 2020. №2. С. 11-19.

Аnipko О., Loginov V. An 'Intergation index' for determining the degree of subsystem integration in passenger and transport aircraft designs. Transactions on Aerospace Research. 2024. Vol. 277, №4. P. 27-44. DOI 10.2478/tar2024-0021.

Іванов В. П. Стратегічне управління життєвим циклом авіаційних технічних систем. Київ: НАУ. 2023. 185 с.

Сміт Дж., Браун А. Моделювання нелінійної деградації старіючих авіаційних активів. Міжнародний журнал надійності. 2024. Т. 12. № 3. С. 45–58.

Петренко І. В. Проблематика експлуатації технічних систем понад призначений ресурс. Харків: ХАІ. Авіаційна техніка і технології. 2025. № 2. С. 112–118.

Downloads

Abstract views: 0

Published

2026-03-30

How to Cite

[1]
O. Anipko, V. Tiurina, and O. Pankul, “On one approach to the homogeneity of the statistical estimation of technical systems”, ВМТ, vol. 23, no. 1, pp. 3–10, Mar. 2026.

Issue

Section

Articles

Metrics

Downloads

Download data is not yet available.