Cách sử dụng hàm weibull trong excel – Cú pháp và ví dụ

Bài viết được tư vấn chuyên môn bởi ông Võ Văn Hiếu – Giám đốc kỹ thuật của Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa

Hàm weibull trong excel là một công cụ mạnh mẽ để phân tích dữ liệu thống kê và đưa ra dự đoán cho các sự kiện có xác suất xảy ra trong tương lai. Trong bài viết này, Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa sẽ chỉ cho bạn cách sử dụng hàm weibull trong excel và cú pháp của hàm weibull.

1. Hàm weibull trong excel là gì?

Hàm weibull là một phân phối xác suất thường được sử dụng để mô hình hóa thời gian đến hỏng hóc của các thiết bị, sản phẩm hoặc hệ thống. Phân phối này được mô tả bởi hai tham số: tham số hình dạng (shape parameter) và tham số quy mô (scale parameter). Tham số hình dạng xác định độ cong của đường cong phân phối và tham số quy mô xác định kích thước của phân phối. Hàm weibull có thể được sử dụng để tính toán thời gian trung bình giữa các sự kiện hoặc xác định độ tin cậy của các sản phẩm.

Chúng tôi sẽ hướng dẫn sử dụng hàm weibull trong excel cho bạn tại phần dưới đây.

2. Cú pháp của hàm weibull trong excel

Nhiều người được hướng dẫn sử dụng hàm weibull trong excel theo cú pháp như sau:

=weibull(x, alpha, beta, [cumulative])

Trong đó:

• x: giá trị thời gian cần tính toán xác suất của sự kiện xảy ra.alpha: tham số hình dạng của phân phối weibull.
• beta: tham số quy mô của phân phối weibull.
• [cumulative]: đối số tùy chọn để xác định loại hàm mật độ xác suất (PDF) hoặc hàm phân phối tích lũy (CDF) được sử dụng.
• Nếu [cumulative] được bỏ trống hoặc là TRUE, hàm weibull sẽ tính toán hàm phân phối tích lũy (CDF) của phân phối weibull tại giá trị x. Nếu [cumulative] là FALSE, hàm weibull sẽ tính toán hàm mật độ xác suất (PDF) của phân phối weibull tại giá trị x.

Cụ thể, công thức tính toán hàm weibull như sau:

Hàm phân phối tích lũy (CDF):

=weibull(x, alpha, beta, TRUE) = 1 – EXP(-(x/beta)^alpha)

Hàm mật độ xác suất (PDF):

=weibull(x,alpha,beta,FALSE)=(alpha/beta)*(x/beta)^(alpha-1)*EXP(-(x/beta)^alpha)

Trong đó:

• EXP là hàm mũ theo cơ số e (2,71828…).
• ^ là toán tử mũ.

Với công thức này, bạn có thể tính toán các giá trị xác suất tương ứng với các giá trị thời gian của phân phối weibull.

3. Ví dụ về cách sử dụng hàm weibull trong excel

Để hiểu cụ thể hơn cách sử dụng hàm weibull trong excel, giả sử bạn là một kỹ sư điện và bạn đang phải đánh giá hiệu suất của một thiết bị điện dựa trên dữ liệu thực tế. Bạn có thông tin về thời gian trung bình giữa các sự cố của thiết bị là 500 giờ và tham số hình dạng alpha của phân phối weibull là 1,5. Bạn muốn tính toán xác suất thất bại của thiết bị trong 1000 giờ.

Dưới đây là cách thực hiện tính toán bằng hàm weibull trong excel:

Bước 1: Nhập các giá trị vào bảng tính excel như sau:

Bước 2: Sử dụng hàm weibull trong excel. Công thức hàm weibull như sau:

=weibull(x,alpha,beta,[cumulative])

Trong đó:

• x là giá trị muốn tính toán xác suất thất bại.
• alpha là tham số hình dạng của phân phối weibull.
• beta là tham số quy mô của phân phối weibull.
• cumulative là đối số xác định loại hàm tính toán. Nếu cumulative=TRUE thì tính toán hàm phân phối tích lũy (CDF), ngược lại là hàm mật độ xác suất (PDF).

Bước 3: Tính toán xác suất thất bại. Nhập công thức sau vào ô B4 và nhấn Enter:

=weibull(B3,B2,B1,TRUE)

Ở đây, giá trị B3 là thời gian cần tính toán xác suất thất bại, B2 là tham số hình dạng alpha của phân phối weibull, B1 là thời gian trung bình giữa các sự cố của thiết bị và TRUE cho biết bạn muốn tính toán hàm phân phối tích lũy (CDF).

Kết quả tính toán sẽ là xác suất thất bại của thiết bị trong 1000 giờ.

Hàm weibull trong excel chỉ áp dụng cho các giá trị không âm.

Thời gian trung bình giữa các sự cố của thiết bị là 500 giờ (A1).

Tham số hình dạng alpha của phân phối weibull là 1,5 (A2).

Thời gian cần tính toán xác suất thất bại là 1000 giờ (A3).

Kết quả tính toán xác suất thất bại là 0,393.

Bước 4: Hiển thị kết quả. Kết quả tính toán được hiển thị trong ô B4 của bảng tính.

Lưu ý rằng trong ví dụ này, chúng ta đã sử dụng đối số cumulative là TRUE trong hàm weibull để tính toán hàm phân phối tích lũy (CDF). Nếu bạn muốn tính toán hàm mật độ xác suất (PDF), hãy đặt đối số cumulative là FALSE.

Ngoài ra, để tăng độ chính xác của kết quả, bạn có thể tăng số lần lặp lại trong công thức bằng cách thêm một đối số thứ tư vào hàm weibull. Ví dụ, bạn có thể sử dụng công thức sau để tính toán xác suất thất bại với 10 lần lặp lại:

=weibull(B3,B2,B1,TRUE,10)

Trong công thức trên, đối số thứ năm là số lần lặp lại, được đặt là 10. Bằng cách này, bạn có thể đạt được độ chính xác cao hơn cho kết quả tính toán của mình.

4. Lưu ý sau khi hiểu cách sử dụng hàm weibull trong excel

Sau khi biết cách sử dụng hàm weibull trong excel, có một số lưu ý quan trọng bạn nên cân nhắc khi sử dụng hàm này:

• Tham số hình dạng alpha của phân phối weibull phải là số dương. Nếu giá trị của alpha là âm hoặc bằng 0, hàm weibull sẽ trả về giá trị lỗi #NUM!.
• Đối số thứ tư của hàm weibull được sử dụng để chỉ định kiểu tính toán của hàm, có thể là CDF (cumulative distribution function) hoặc PDF (probability density function). Nếu bạn muốn tính toán hàm phân phối tích lũy, bạn cần đặt đối số này là TRUE. Nếu bạn muốn tính toán hàm mật độ xác suất, bạn cần đặt đối số này là FALSE.
• Để tăng độ chính xác của kết quả tính toán, bạn có thể tăng số lần lặp lại trong hàm weibull bằng cách thêm một đối số thứ năm vào công thức.
• Khi sử dụng hàm weibull để tính toán xác suất thất bại của một thiết bị hoặc hệ thống, bạn cần cung cấp các thông tin về thời gian trung bình giữa các sự cố và tham số hình dạng alpha của phân phối weibull.

Trên đây là một số thông tin về cách sử dụng hàm weibull trong excel, bao gồm định nghĩa, cú pháp, ví dụ và lưu ý quan trọng khi sử dụng hàm này. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các hàm khác trong excel, hãy liên hệ với Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa qua HOTLINE 1900 2276 để nhận được sự trợ giúp của chúng tôi.