Планирование эксперимента. Хамханов К.М - 8 стр.

UptoLike

7 + – + + – – + – 5 1,5 95 85,25
8 + + + + + + + + 15 1,5 95 88,25
Уравнение математической модели
y = b
0
+ Σ b
i
x
i
+ Σ b
ij
x
i
x
j
(5)
Значение коэффициентов регрессии рассчитываются по выражениям:
b
0
=
N
y
N
n
1
, (6)
b
i
=
N
yx
N
nin
1
, (7)
b
ij
=
N
yxx
N
njnin
1
. (8)
Дисперсия воспроизводимости определяется по формуле:
S
2
{y}
=
)1(
)(
11
2
∑∑
nN
yy
Nn
n
ni
, (9)
где
Nчисло опытов в эксперименте;
nчисло повторных наблюдений в каждом опыте.
В данном случае число повторных наблюдений
n = 5 и дисперсия воспроизводимости
S
2
{y}
= 0,652.
Приняв доверительную вероятность 95% определяются границы доверительных
интервалов для коэффициентов регрессии
b
i
=
nN
St
y
±
}{
. (10)
Получив значения границы доверительных интервалов, исключаются незначимые
коэффициенты регрессии, а значимые коэффициенты регрессии подставляются в уравнение
математической модели и рассчитываются теоретические значения отклика (параметра
оптимизации).
Работа завершается проверкой адекватности математической модели. Дисперсия
адекватности вычисляется по выражению:
S
2
ад
=
λ
N
yyn
N
n
n
1
2
)
ˆ
(
, (11)
где
λ = k + 1 при линейном моделировании;
n
y
ˆ
теоретическое значение отклика в
n-том опыте.
Гипотезу об адекватности модели проверяют с помощью критерия Фишера:
F=
S
2
ад
S
2
{y}
(12)
Значение F-критерия, найденное из уравнения (12), сравнивают с табличным при
выбранной доверительной вероятности.
Должно выполняться условие
F
расч.
< F
табл.
Выбирая значение F
табл.
нужно учитывать число степеней свободы для большей и
меньшей дисперсий. Числа степеней свободыэто знаменатели формул, используемых при
определении двух дисперсий
S
2
ад
и S
2
{y}
:
                7 + – + + – – + –                               5      1,5   95   85,25
                8 + + + + + + + +                              15      1,5   95   88,25

    Уравнение математической модели
                    y = b0 + Σ bi xi + Σ bij xi xj              (5)
    Значение коэффициентов регрессии рассчитываются по выражениям:
                               N

                               ∑y
                               1
                                        n
                      b0 =                   ,                                            (6)
                                   N
                               N

                               ∑x
                               1
                                        in   yn
                       bi =                       ,                                       (7)
                                    N
                                N

                               ∑x
                                1
                                        in   x jn yn
                       bij =        .                                                     (8)
                              N
    Дисперсия воспроизводимости определяется по формуле:
                                    N        n

                                    ∑∑ ( y             ni   − y n )2
                      S2{y} =       1        1
                                                 ,                  (9)
                                       N (n − 1)
      где      N – число опытов в эксперименте;
      n – число повторных наблюдений в каждом опыте.
      В данном случае число повторных наблюдений n = 5 и дисперсия воспроизводимости
S2{y} = 0,652.
      Приняв доверительную вероятность 95% определяются границы доверительных
интервалов для коэффициентов регрессии
                                  t ⋅ S{ y}
                          ∆bi = ±           .                     (10)
                                     N ⋅n
      Получив значения границы доверительных интервалов, исключаются незначимые
коэффициенты регрессии, а значимые коэффициенты регрессии подставляются в уравнение
математической модели и рассчитываются теоретические значения отклика (параметра
оптимизации).
      Работа завершается проверкой адекватности математической модели. Дисперсия
адекватности вычисляется по выражению:
                                    N

                                ∑ n( y            n   − yˆ n ) 2
                      S2ад =        1
                                              ,                    (11)
                                     N −λ
     где       λ = k + 1 при линейном моделировании;
      ŷn – теоретическое значение отклика в n-том опыте.
     Гипотезу об адекватности модели проверяют с помощью критерия Фишера:
                               S2ад
                           F= S2                                   (12)
                                 {y}
     Значение F-критерия, найденное из уравнения (12), сравнивают с табличным при
выбранной доверительной вероятности.
     Должно выполняться условие
                                                  Fрасч. < Fтабл.
     Выбирая значение Fтабл. нужно учитывать число степеней свободы для большей и
меньшей дисперсий. Числа степеней свободы – это знаменатели формул, используемых при
определении двух дисперсий – S2ад и S2{y}: