Основы планирования эксперимента. Хамханов К.М. - 28 стр.

UptoLike

Составители: 

88
Случайный
порядок
реализации
опытов
3
10
1
16
11
15
5
13
4
8
6
14
2
12
7
9
Выбранную случайным образом последовательность опытов не рекомендуется
нарушать.
9. ОТСЕИВАЮЩИЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ
Как уже указывалось ранее, при числе факторов
7k
возникает необходимость в их
сокращении, т.е. отсеивании из-за необходимости выполнения большого числа опытов. Для
этой цели разработаны различные методы. Рассмотрим из них некоторые наиболее часто
применяемые.
9.1. АПРИОРНОЕ РАНЖИРОВАНИЕ ФАКТОРОВ (ПСИХОЛОГИЧЕСКИЙ
ЭКСПЕРИМЕНТ)
На стадии предварительного изучения объекта исследования при формализации
априорных сведений иногда полезно проведение психологического эксперимента,
заключающегося в объективной обработке данных, полученных в результате опроса
специалистов или из исследований, опубликованных в литературе. Такой эксперимент
позволяет более правильно спроектировать объект исследования, принять или отвергнуть
некоторые предварительные гипотезы, дать сравнительную оценку влияния различных
факторов на параметры оптимизации и тем самым правильно отобрать факторы для
последующего активного эксперимента, обоснованно исключив некоторые из них из
дальнейшего рассмотрения.
Особенность метода априорного ранжирования факторов заключается в том, что
факторы ранжируются в порядке убывания вносимого им вклада. Вклад каждого фактора
оценивается по величине рангаместа, которое отведено исследователем (специалистом при
опросе, экспертом) данному фактору при ранжировании всех факторов с учетом их
предполагаемого (количественно неизвестного) влияния на параметры оптимизации. При
сборе мнений путем опроса специалистов каждому из них предлагается заполнить анкету, в
которой перечислены факторы, их размерность и предполагаемые интервалы варьирования.
Заполняя анкету, специалист определяет место факторов в ранжированном ряду.
Одновременно он может включить дополнительные факторы или высказать мнение об
изменении интервалов варьирования.
Результаты опроса специалистов обрабатываются следующим образом. Сначала
определяют сумму рангов по факторам
m
ij
a
1
, а затем разность
)( i
между суммой
каждого фактора и средней суммой рангов и сумму квадратов отклонений (S):
;
1
11
1
Ta
k
a
ai
m
ij
km
ij
m
ij
==
∑∑
=
m
aS
1
2
)(
,
где
ij
a
- ранг каждого i-го фактора j-го исследователя (специалиста);
m - число исследователей;
k - число факторов;
Т - средняя сумма рангов.
Полученные значения позволяют построить среднюю априорную диаграмму рангов, но
                  Случайный      3   1    11         5            4        6      2   7
                   порядок      10   16   15        13            8       14     12   9
                  реализации
                    опытов

    Выбранную случайным образом последовательность опытов не рекомендуется
нарушать.

                               9. ОТСЕИВАЮЩИЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ

     Как уже указывалось ранее, при числе факторов k ≥ 7 возникает необходимость в их
сокращении, т.е. отсеивании из-за необходимости выполнения большого числа опытов. Для
этой цели разработаны различные методы. Рассмотрим из них некоторые наиболее часто
применяемые.

        9.1. АПРИОРНОЕ РАНЖИРОВАНИЕ ФАКТОРОВ (ПСИХОЛОГИЧЕСКИЙ
                              ЭКСПЕРИМЕНТ)

     На стадии предварительного изучения объекта исследования при формализации
априорных сведений иногда полезно проведение психологического эксперимента,
заключающегося в объективной обработке данных, полученных в результате опроса
специалистов или из исследований, опубликованных в литературе. Такой эксперимент
позволяет более правильно спроектировать объект исследования, принять или отвергнуть
некоторые предварительные гипотезы, дать сравнительную оценку влияния различных
факторов на параметры оптимизации и тем самым правильно отобрать факторы для
последующего активного эксперимента, обоснованно исключив некоторые из них из
дальнейшего рассмотрения.
     Особенность метода априорного ранжирования факторов заключается в том, что
факторы ранжируются в порядке убывания вносимого им вклада. Вклад каждого фактора
оценивается по величине ранга – места, которое отведено исследователем (специалистом при
опросе, экспертом) данному фактору при ранжировании всех факторов с учетом их
предполагаемого (количественно неизвестного) влияния на параметры оптимизации. При
сборе мнений путем опроса специалистов каждому из них предлагается заполнить анкету, в
которой перечислены факторы, их размерность и предполагаемые интервалы варьирования.
Заполняя анкету, специалист определяет место факторов в ранжированном ряду.
Одновременно он может включить дополнительные факторы или высказать мнение об
изменении интервалов варьирования.
     Результаты опроса специалистов обрабатываются следующим образом. Сначала
                                     m     
определяют сумму рангов по факторам  ∑ aij  , а затем разность (∆i ) между суммой
                                     1     
каждого фактора и средней суммой рангов и сумму квадратов отклонений (S):
                                                k       m

                                      m         ∑∑ a        ij        m
                                 ∆i = ∑ aij −   1       1
                                                                 = ∑ aij − T ;
                                      1                 k             1
                                                    m
                                           S = ∑ (∆a ) 2 ,
                                                    1

где aij - ранг каждого i-го фактора j-го исследователя (специалиста);
       m - число исследователей;
       k - число факторов;
       Т - средняя сумма рангов.
     Полученные значения позволяют построить среднюю априорную диаграмму рангов, но
88