Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
книги2 / 367.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
24.02.2024
Размер:
829.82 Кб
Скачать

Задачи для самостоятельного решения

Задача 31. Для разработки методики прогнозирования морозостойкости керамического кирпича на предприятии «Волгоградский кирпичный завод» проводился сбор статистической информации. Измеряемые свойства и их величины приведены в табл. 8.

 

 

 

Таблица 8

 

 

 

 

Плотность x1, %

Водопоглощение

Прочность

Морозостойкость y,

 

под вакуумом x2, %

на сжатие x3, %

цикл

 

19,5

18,4

15,4

30

 

18,5

17,9

15,4

30

 

37,9

18,9

13,7

76

 

25,8

19

15,1

41

 

31,7

18,7

15,4

60

 

33,1

18,2

14,2

54

 

34

18,9

14,1

65

 

27,2

19,2

15,1

40

 

По имеющимся данным для переменных х и у требуется:

1)построить корреляционное поле;

2)найти выборочный коэффициент корреляции и проверить его значи-

мость при = 0, 05;

3)определить коэффициенты эмпирического линейного уравнения регрессии, если это целесообразно;

4)построить прямую на корреляционном поле.

Вспомогательные величины: x1 i 227,7; x12i 6820,89; yi 396;

y2 21598; x1 i yi 12065,6.

Задача 32. Решить задачу 31 для переменных x2 и у. Вспомогательные ве-

личины: x2 i 149,2; x22 i 2783,96; x2 i yi 7405,7.

Задача 33. Решить задачу 31 для переменных x3 и у. Вспомогательные ве-

личины: x3 i

118,4; x32 i 1755,64;

x3 i yi

5795,6.

 

 

 

 

 

 

Ответы к задачам

 

 

 

 

31. 2) rx, y

0,964;

t

табл

t

0,05; 6

 

1

(1t

0,05; 8

2t

0,05; 5

) 2,48;

tрасч

8 - 5

= 8,93 tтабл t0,05;

6. Следовательно, при уровне значимости = 0,05 можно

принять гипотезу

о

линейной

зависимости

величины у

от x1;

ˆ

3) y

17,01 2,34x1. 32.

2) rx, y =0,387; tрасч=1,03 tтабл. При уровне значимости

= 0,05 коэффициент корреляции следует признать незначимым, определение линейного уравнения зависимости величины у от х2 нецелесообразно, прогнозирование морозостойкости изделий по водопоглощению под вакуумом невозможно. 33. 2) rx, y 0,8. Коэффициент корреляции значимо отли-

38

чается от нуля, принимается гипотеза о линейной зависимости между пере-

менными; 3) yˆ 340,15 19,64x3.

2.4. Криволинейная регрессия

На практике зависимость между двумя величинами далеко не всегда можно выразитьлинейнойфункцией. Порасположениюточекнакор-реляционномполе исследователем определеятеся вид зависимости с точностью до нескольких параметров. Предварительно с помощью замены переменных функцию стараются свести к линейной (если это возможно), а далее для определения искомых параметров может быть использован МНК. следует иметь в виду, что МНК может быть использован для функции любого типа, но в данном случае исследователь сталкиваетсясрешениемдостаточносложныхсистемнелинейныхуравнений.

Ниже приведены некоторые примеры замены элементарных функций линейными (рис. 7).

Зависимость вида y axb

 

 

сводится к линейной Y b0 b1 X

 

 

заменой Y ln( y);

X ln(x), где a eb0 ;

b b .

 

 

 

1

Зависимость вида

y a e b x

 

 

сводится к линейной Y b0 b1 X

 

 

заменой Y ln( y);

X ln(x), где a eb0 ;

b b .

 

 

 

1

Зависимость вида y a b ln(x)

 

 

сводится к линейной Y b0 b1 X

 

 

заменой Y y; X ln(x), где a b0 ;

b b1.

Зависимость вида y a bx сводится к линейной Y b0 b1 X

заменой Y y; X 1x , где a b0 ; b b1.

Зависимость вида y

1

a bx

 

Сводится к линейной Y b0 b1 X Заменой Y 1y ; X x, где a b0 ; b b1.

Зависимость вида y

x

a bx

 

сводится к линейной Y b0 b1 X заменой Y xy ; X x, где a b0 ; b b1.

Рис. 7

39

Пример решения задачи

Задача 34. Установить зависимость твердения бетона от времени:

t, сут.

1

3

6

10

16

21

28

V, %

12

32

51

72

93

97

100

Решение. Построим корреляционное поле, отмечая на горизонтальной оси время в сут., а по вертикальной — % твердения бетона (рис. 8).

Рис. 8

По виду зависимости предполагаем логарифмическую зависимость. V a b ln(t) . Сделаем замену переменных и построим новое корреляцион-

ное поле, где X ln(t) , Y V (рис. 9).

Рис. 9

Заметим, что точки группируются вдоль некоторой кривой линии. Рассмотрим еще одну зависимость, пытаясь получить линейный график. Сдела-

ем замену X t на Y Vt . Точки выстраиваются вдоль прямой (рис. 10).

40

Рис. 10

Найдем коэффициенты зависимости V a t bt , для этого определяем ко-

эффициенты линейного уравнения регрессии Y b0 b1 X , где X t Y Vt ,

b0 a, b 1 b.

Составляем систему нормальных уравнений по формулам (20). Необходимые вычисления производим в дополнительной таблице (табл. 9):

Таблица 9

Номер п/п

Xi

Yi

XiYi

Xi

2

1

1

0,083

0,083

1

 

2

3

0,094

0,282

9

 

3

6

0,118

0,708

36

4

10

0,139

1,39

100

5

16

0,172

2,752

256

6

21

0,216

4,536

441

7

28

0,28

7,84

784

85 1,102 17,591 1627

7b0 85b1 1,102,85b0 1627b1 17,591.

Проводим вычисления в системе Mathcad:

Given

7·b0 + 85·b1 = 1.102 85·b0 + 1627·b1 = 17.591

0,071498318924111431316 Find b0,b1 0,0070766090297790585975

41

Соседние файлы в папке книги2