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第十章 数据的重量与决策的黎明

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  周三傍晚,地下实验室的白炽灯在五十次分离测试后显得格外刺眼。空气中弥漫着继电器反复吸合的焦糊味,还有打印机吐纸的沙沙声。

陈青山站在测试台旁,手里拿着厚厚一沓热敏纸记录——每一张都记录了一次分离机构作动的时间曲线。横坐标是时间(毫秒),纵坐标是分离弹簧的位移(毫米)。五十条曲线,像五十个心跳,在2.9到3.1秒的狭窄区间内起伏。

“最后五次的数据明显偏右,”沈思用红色马克笔圈出最后五条曲线,“作动时间分别是3.08、3.09、3.07、3.10、3.08秒。全部超过3.05秒。”

“电磁铁发热了,”张伟摸了摸分离机构的电磁铁外壳,烫手,“连续测试,线圈温度升高,电阻增大,电流减小,磁力减弱,作动就慢了。”

林涛递过来一个红外测温枪:“现在外壳温度72度。设计工作温度上限是85度。但实际飞行中,电磁铁只工作一次,不会有温升问题。”

“所以这最后五次的数据不能代表真实飞行情况?”陈青山问。

“不能,”沈思摇头,“但前四十五次呢?你看分布。”

她把五十个数据点输入笔记本电脑的Excel——这是2002年,Office XP刚出,Excel的图表功能还很基础,但够用了。散点图显示,五十个时间点在3.0秒左右波动,没有明显偏向。

“计算均值和标准差,”沈思敲键盘,“均值3.01秒,标准差0.048秒。如果假设正态分布,那么99.7%的数据会落在均值加减三个标准差范围内,也就是2.866到3.154秒之间。”

“但我们设计要求是3.0秒±0.05秒,”张伟皱眉,“2.866到3.154这个范围,下边界比设计下限低0.084秒,上边界比设计上限高0.104秒。超差了。”

“可那是三个标准差的范围,”陈青山看着图表,“如果只考虑一个标准差的范围呢?”

“均值加减一个标准差,2.962到3.058秒,完全在设计范围内。”沈思说。

“那在工程中,”陈青山问,“我们该用几个标准差来评估?”

刘宇从办公室过来,手里拿着本《航天器机构设计规范》:“看这里。对于非关键机构,可以用一倍标准差。对于关键机构,要用三倍标准差。分离机构算关键还是非关键?”

“算关键,”张伟说,“分离失败,任务就失败了


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