Calcolatore della distribuzione di Weibull

Valuta la distribuzione di Weibull a due parametri in un valore x e ottieni le grandezze usuali di affidabilità, dalla probabilità di guasto alla vita B10.

Esempio: Parametro di forma k (β) 2 · Parametro di scala λ (η) 10 · Valore x (ad es. tempo, carico o velocità del vento) 5 · Probabilità per il quantile (%) 10 → Risultato: F(5) = 0,221199, f(5) = 0,0778801. Fonte: NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods, 1.3.6.6.8 Weibull Distribution: pdf, cdf, hazard function, percent point function, mean Γ((γ+1)/γ), median ln(2)^(1/γ), mode and standard deviation (read 14.10.2026). Aggiornato al: .

k < 1: guasti precoci; k = 1: tasso costante (esponenziale); k > 1: usura.
Vita caratteristica: fino a x = λ si guasta il 63,2 %.
Con il 10 % si ottiene la vita B10.
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Risultato

Risultato
F(5) = 0,221199, f(5) = 0,0778801
Tutti i valori
GrandezzaValore
Funzione di ripartizione F(5) = P(X ≤ 5)0,221199
Affidabilità R(5) = P(X > 5)0,778801
Densità f(5)0,0778801
Tasso di guasto h(5)0,1
Media λ·Γ(1 + 1/k)8,86227
Mediana λ·(ln 2)^(1/k)8,32555
Moda7,07107
Deviazione standard4,63251
Quantile al 10 % (vita entro cui si guasta il 10 %)3,24593
Calcolato per la distribuzione di Weibull a due parametri (posizione 0) con le formule del manuale NIST/SEMATECH; valori con sei cifre significative.

Come si calcola

La distribuzione di Weibull ha funzione di ripartizione F(x) = 1 − e^(−(x/λ)^k) e densità f(x) = (k/λ)·(x/λ)^(k−1)·e^(−(x/λ)^k). Con k = 2, λ = 10 e x = 5 la probabilità di guasto fino a x è 0,221199 e la densità 0,0778801.

Formule

In x = λ la funzione di ripartizione vale sempre 1 − e^(−1) ≈ 0,632121, qualunque sia k; per questo λ si chiama vita caratteristica. Con k = 1 la distribuzione di Weibull diventa l’esponenziale, con k = 2 la distribuzione di Rayleigh. La funzione Γ si calcola con la funzione gamma.

Effetto del parametro di forma (λ = 10, x = 5)

kF(5)MediaMedianaB10
0,50,506931204,804530,111008
10,393469106,9314721,053605
20,2211998,8622698,3255463,245928
3,50,0845958,9974729,0057855,257328

Un k piccolo disperde molto i guasti: con k = 0,5 metà delle unità si guasta prima di 4,80453, anche se la media è 20. Un k grande li concentra vicino a λ. Vedi anche la distribuzione normale e la distribuzione di Poisson.

Weibull e velocità del vento

Nell’eolico la distribuzione di Weibull si usa spesso per descrivere quanto spesso il vento soffia a ciascuna velocità: x è la velocità, λ la scala e k la forma. Con k = 2 si ottiene la distribuzione di Rayleigh e la velocità media vale λ·Γ(1,5) ≈ 0,886·λ. Lo strumento calcola F(x), cioè la quota di tempo con vento fino a x, se conosci già k e λ del sito.

Limiti

Lo strumento usa la forma a due parametri (posizione μ = 0). Valuta la distribuzione con parametri noti; non stima k né λ da dati di guasto o di vento.

Domande frequenti

Che cosa indicano k e λ nella distribuzione di Weibull?

k è la forma: sotto 1 il tasso di guasto scende, a 1 è costante e sopra 1 sale. λ è la scala o vita caratteristica: fino a x = λ si guasta il 63,2 %.

Qual è la formula della distribuzione di Weibull?

F(x) = 1 − e^(−(x/λ)^k). Con k = 2, λ = 10 e x = 5: 1 − e^(−0,25) ≈ 0,221199.

Qual è la media di una distribuzione di Weibull?

λ·Γ(1 + 1/k). Con k = 2 e λ = 10 è 10·Γ(1,5) ≈ 8,862269.

Che cos’è la vita B10?

Il tempo entro cui si è guastato il 10 % delle unità: λ·(−ln 0,9)^(1/k). Con k = 2 e λ = 10, circa 3,245928.

La distribuzione esponenziale è un caso della Weibull?

Sì: con k = 1 la distribuzione di Weibull diventa l’esponenziale di media λ.

Fonti e riferimenti normativi

Aggiornato al: · Principi editoriali

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