Основы научных исследований. Экспериментальное исследование технических устройств. Бакеев Д.А - 10 стр.

UptoLike

совокупности опытов, то можно надеяться в благоприятном случае уменьшить
дисперсию оценки по сравнению с дисперсией единичного измерения
в
n
)
1k
(
+ раз, так как оценки будут производиться по всем n
)
1k
(
+ опытам.
Концепция рандомизации применяется для такой организации эксперимен-
та, при которой некоторые плохо контролируемые факторы ставятся в положе-
ние случайных. При этом в процессе статистической обработки происходит
(хотя бы частично) самоисключение плохо контролируемых факторов, устра-
нение некоторых систематических погрешностей.
Концепция последовательного эксперимента предусматривает возможность
планировать не весь эксперимент сразу, а поэтапно: сначала планируется пер-
вый этап, полученные результаты анализируются, а на основе этого анализа
планируется следующий этап. Если уже на первом этапе получены ответы на
интересующие вопросы, то эксперимент прекращается. Если же неопределен-
ность имеет место, то опыт продолжается. Такая стратегия позволяет зачастую
ограничиваться минимальным числом измерений.
Не каждый эксперимент использует все эти идеи, но именно их совокуп-
ность явилась основой достижений современной теории планирования экспе-
римента и обработки экспериментальных результатов.
1.2. Основные этапы проведения
экспериментальных исследований
Экспериментальные исследования включают в себя следующие этапы:
постановка эксперимента;
планирование;
выполнение;
анализ и интерпретация результатов;
представление результатов.
Постановка эксперимента заключается в определении его цели, выборе вы-
ходных и входных переменных, т. е. выборе отклика и факторов, установлении
области возможных значений факторов, совместимых с имеющимися ограни-
чениями. Постановка эксперимента опирается на априорную информацию и
является наименее формализуемым этапом экспериментальных исследований.
Планирование эксперимента есть процесс определения необходимого числа
опытов (или, что то же, числа экспериментальных точек) и установления по-
рядка проведения эксперимента (последовательности получения эксперимен-
тальных точек), обеспечивающих решение поставленной задачи с требуемой
точностью. Именно на этом этапе используются идеи многофакторного экспе-
римента, рандомизации и последовательного планирования. Если цель экспе-
риментаполучение оценок некоторых статистических параметров, характе-
ризующих объект, то число опытов должно быть достаточным для того, чтобы
неопределенность оценок не превышала приемлемых значений. Но лишние
опыты, удорожающие эксперимент, проводиться не должны. Если необходимо
построить математическую модель объекта, то планирование эксперимента
10
совокупности опытов, то можно надеяться в благоприятном случае уменьшить
дисперсию оценки по сравнению с дисперсией единичного измерения
в ( k + 1 )n раз, так как оценки будут производиться по всем ( k + 1 )n опытам.
    Концепция рандомизации применяется для такой организации эксперимен-
та, при которой некоторые плохо контролируемые факторы ставятся в положе-
ние случайных. При этом в процессе статистической обработки происходит
(хотя бы частично) самоисключение плохо контролируемых факторов, устра-
нение некоторых систематических погрешностей.
    Концепция последовательного эксперимента предусматривает возможность
планировать не весь эксперимент сразу, а поэтапно: сначала планируется пер-
вый этап, полученные результаты анализируются, а на основе этого анализа
планируется следующий этап. Если уже на первом этапе получены ответы на
интересующие вопросы, то эксперимент прекращается. Если же неопределен-
ность имеет место, то опыт продолжается. Такая стратегия позволяет зачастую
ограничиваться минимальным числом измерений.
    Не каждый эксперимент использует все эти идеи, но именно их совокуп-
ность явилась основой достижений современной теории планирования экспе-
римента и обработки экспериментальных результатов.


                       1.2. Основные этапы проведения
                      экспериментальных исследований

   Экспериментальные исследования включают в себя следующие этапы:
   – постановка эксперимента;
   – планирование;
   – выполнение;
   – анализ и интерпретация результатов;
   – представление результатов.
   Постановка эксперимента заключается в определении его цели, выборе вы-
ходных и входных переменных, т. е. выборе отклика и факторов, установлении
области возможных значений факторов, совместимых с имеющимися ограни-
чениями. Постановка эксперимента опирается на априорную информацию и
является наименее формализуемым этапом экспериментальных исследований.
   Планирование эксперимента есть процесс определения необходимого числа
опытов (или, что то же, числа экспериментальных точек) и установления по-
рядка проведения эксперимента (последовательности получения эксперимен-
тальных точек), обеспечивающих решение поставленной задачи с требуемой
точностью. Именно на этом этапе используются идеи многофакторного экспе-
римента, рандомизации и последовательного планирования. Если цель экспе-
римента – получение оценок некоторых статистических параметров, характе-
ризующих объект, то число опытов должно быть достаточным для того, чтобы
неопределенность оценок не превышала приемлемых значений. Но лишние
опыты, удорожающие эксперимент, проводиться не должны. Если необходимо
построить математическую модель объекта, то планирование эксперимента
                                      10