
- •1. ПОНЯТИЕ НАУКИ. КЛАССИФИКАЦИЯ НАУК
- •5. ВИДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
- •7.1. Классификация методов, используемых в исследованиях
- •7.3. Общенаучные методы исследования
- •8. СУЩНОСТЬ ОЦЕНИВАНИЯ
- •Экспертные методы получения первичной информации
- •11. МЕТОДЫ АНАЛИЗА
- •11.1. Детерминированные и стохастические процессы
- •11.2. Классификация методов анализа, используемых в исследованиях
- •11.2.1. Вариационный анализ
- •11.2.2. Дискриминантный анализ
- •11.2.3. Корреляционно-регрессионный анализ
- •11.3.1. Древовидные графы
- •11.3.2. Диаграмма «рыбий скелет»
- •11.4. Математические методы исследования
- •12. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЕГО СВОЙСТВА
- •13. МОДЕЛИ, ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
- •13.1. Построение моделей
- •13.2. Методы имитационного моделирования
- •13.3. Основные этапы имитационного моделирования
- •13.5. Формализация имитационной модели
- •15. ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА
- •15.1. Классификация планов
- •15.2. Область определения, интервалы варьирования и уровни факторов. Кодирование факторов
- •15.4. Дробный факторный эксперимент
- •15.7. Экстремальный эксперимент
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •Библиографический список
12. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЕГО СВОЙСТВА
Объект исследования (ОИ) – условно изолированное целое, содержащее в себе совокупность протекающих в нем процессов и средств их реализации. Средства реализации – совокупность систем
С |
|
|
|
управления и контроля и связи между ними и исследуемым объектом. |
|||
Объект исследования характеризуется рядом свойств, важнейшие |
|||
из которых: сложность, полнота априорной |
информации, управляе- |
||
мость |
воспро звод мость. |
|
|
|
ложность – кол чество состояний объекта исследования, кото- |
||
римента |
|
|
|
рое в соответств с целью исследования и принятой техникой экспе- |
|||
|
можно четко различить. Объекты бывают [1]: |
||
простые (два состояния – «да» или «нет»); |
|||
|
б |
|
|
сложные (много состояний). |
|
||
В общем случае ч сло состояний ОИ равно [1]: |
|||
|
|
k |
|
|
|
C ni , |
(22) |
|
|
i 1 |
|
ках. Априорная информацияАоб ОИ бывает [1]:
где ni – ч сло уровней i-го фактора; k – количество факторов.
Априорная информация – информация об ОИ, известная до начала исследования, содержащаяся в монографиях, научных статьях, отчетах, описаниях открытий и изобретений, каталогах, справочни-
полная (об объекте известноДвсе и экспериментальные исследования не нужны);
ограниченная (информация об объекте существует, но недостаточна для достижения цели исследований; эксперимент необходим, чтобы дополнить существующие знания);
отсутствует (об объекте неизвестно ничегоОИи экспериментальные исследования проводятся с целью установить присущие свойства и закономерности).
Управляемость – свойство, позволяющее изменять состояние объекта по усмотрению исследователя. ОИ бывают [1]:
управляемые (исследователь может изменять все входные величины);
частично управляемые (исследователь может изменять не все входные величины, а только их часть);
неуправляемые (исследователь не может влиять на ОИ, эксперимент в таком случае невозможен, возможно только наблюдение).
58

Воспроизводимость свойство объекта переходить в одно и то же состояние, если все входные величины находятся на одном и том же уровне. Воспроизводимость может быть низкая или высокая [1].
Чем выше воспроизводимость, тем проще выполнять эксперимент и тем достовернее его результат.
Модель «черный ящик»
В нженерном эксперименте часто для объекта исследования используется модель «черного ящика», которую представляют в виде
прямоугольн ка с |
|
и входными стрелками (рис. 13) [1]. |
С |
|
|
выходными |
|
|
|
Рис. 13. Схема модели «черный ящик» |
|
Х – управляемые факторы; Н – неуправляемые факторы; |
||
|
В – возмущающие факторы; Y – параметры |
|
бА |
Входящие стрелки соответствуютДвходным величинам X , а выходящие – выходным величинам Y. В теории эксперимента входные величины обычно называют факторами, а выходныеИ– параметрами, откликами, реакциями и целевыми функциями.
Параметры характеризуют состояние объекта исследования. Факторами обозначается все, что оказывает влияние на выходные
величины.
Предполагается, что на момент проведения эксперимента внутренняя структура объекта и сущность связей между входными и выходными величинами исследователю неизвестны, о них он судит по тому, какие значения принимают выходные величины при данных значениях входных.
Правильный выбор параметров и факторов в значительной степени предопределяет успех исследования [1].
59
Параметр – величина, характеризующая состояние или поведение ОИ[1].
В инженерном эксперименте в качестве параметров принимаются технические (коэффициент полезного действия, расход энергии, производительность машины, давление, напряжение и т.д.) или экономические величины (приведенные затраты, себестоимость, производительность труда и т.д.). К параметру предъявляются следующие основные требован я [1]:
1. Параметр должен быть количественным и оцениваться числом. Для качественных параметров используются ранговые и условные
показатели оценки. |
|
|||
С |
|
|||
2. |
Параметр должен о ладать свойством совместимости – допус- |
|||
кать безопасное проведение эксперимента при любом сочетании фак- |
||||
торов. |
. |
Недопуст мо, что ы при каком-либо сочетании произошла |
||
3. |
Параметр должен |
ыть однозначным – данному сочетанию |
||
|
||||
авария |
||||
факторов с точностью до погрешности должно соответствовать одно |
||||
значен |
|
е параметра. |
|
|
4. |
Параметр должен |
ыть универсальным – характеризовать объ- |
||
ект исследования всесторонне. |
||||
5. |
|
Желательно, что ы параметр имел простой физический или |
||
экономический смысл, просто и легко вычислялся. |
||||
6. |
Рекомендуется, чтобы параметр был единственным. |
|||
Исследовать объект, |
построить математические зависимости |
|||
|
|
бА |
||
можно для нескольких параметров, оптимизация же может выпол- |
||||
няться только по одному. Если параметров несколько, то рассматри- |
||||
ваются компромиссные задачи. Выбирается основной, с точки зрения |
соответствующих ограничений на объект [1].
Д исследователя, параметр, а остальные используютсяИдля наложения
Контрольные вопросы
1.Какой бывает априорная информация?
2.Что такое управляемость?
3.Что такое воспроизводимость?
4.В чем особенность модели «Черный ящик»?
5.Какие требования предъявляются к параметрам объекта исследования?
60