 
        
        книги из ГПНТБ / Маршак, М. И. Теория технологической статистики
.pdfпроцесс можно считать стационарным на определенных ин
тервалах времени.
Полученные регрессионные зависимости изменяются при
переходе от одного временного интервала к другому. Поэто му увеличение числа данных часто приводит только к увели чению вычислений без повышения / или даже с уменьшением/ точности результатов. Исходя из этого результаты первых наблюдений в некоторых случаях следует отбрасывать и пере считывать по оставшимся данным значения искомых парамет
ров регрессионных моделей.
Итерационные соотношения для этого случая имеют вид
| 
 | 
 | 
 | и | 
 | 
 | 
 | 
 | г | 
 | 
 | 
 | 
| С ^ А / ч ) = С ^ ) + | S a | 
 | 
 | (о) У У | с ч (А' ) ' xj (°) | /4.10/ | |||||
| 
 | 
 | 
 | \ | ~ | У | f | c.4 (//)-Xi(o) Xjfo) | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | c | ~ 0 | i - C | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| / , л | , | , | t l | Ci, M -W o fy CL^)x, (o)-yfoj] | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | i - f | 
 | 
 | 
 | 
 | /4. II/ . | |||
| 
 | 
 | 
 | Jz o | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | irO | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| Здесь | результат | первого наблюдения | 
 | 
 | |||||||
| 
 | jf(o), Хо[о), | Х,(о), | . . | . . | , Х р Ю ) | 
 | |||||
| необходимо отбросить и получить по | оставшимся X/ - I | наблю | |||||||||
| дениям | значения | элементов | обратной | матрицы c Lj [ / / ~ | |||||||
| и коэадициентов регрессии | Q.L (/X- | l ) | 
 | ||||||||
| 
 | При вычислении по этим формулам объем вычислений | ||||||||||
| значительно уменьшается по сравнению с непосредственным | |||||||||||
| решением нормальных уравнений. | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | Приведем расчеты по описанной методике. | 
 | |||||||||
| 
 | По 100 наблюдениям было определено уравнение прочности | ||||||||||
| бетона | У | марки M-2G0 | от факторов | производственного | про- | ||||||
| 
 | 
 | з | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
108
цесса приготовления бетона: процентного содержания крупно го заполнителя X j и цементно-водного отношения Х2 .
Регрессионное уравнение имело следующий вид:
У3= 48,87759 + I , 6SI632 Xj + 115,8051 Xg.
| Оценка остаточной дисперсии. | 
 | б^т/ЮО]/ | = | 
 | 
 | |||||||||
| ICC | л £ | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 4 | ' | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| £ | 
 | ^ | 
 | = 5 3,7046 .Значения элементов | обратной матрицы | |||||||||
| С,; : | 
 | 4 0 0 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | CI I | / 100 / | 0,0164701, | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | CI2 | / 100 | / | 0,1003201, | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | C2I | /100 / | 0,1003201, | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | /100 / | 0,3038302. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | C22 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| Получено 101-ое наблюдений: У3 = | 212; | X j | - | 5 0 ,4 ; | Xg | - 1 ,2 0 . | ||||||||
| По итеративным формулам /4.8/ | /4,9/ | определим значения | ||||||||||||
| а -,/ 1 | 0 1 /, | cza/l0 | 1 /. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| Для | этого | вычислим величины | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| d , | ' | 
 | /юо/х | (Ю 1 / | = Cjx | /10°/ | h | ( lQ1J | 
 | + | ||||
| + С1 | 2 | /Ю0/ | Х2 /Ю1/ = 0,0164701 - | 50,4 | + 0,1003201 - | 1 ,2 = | ||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | = 0,9504771 . | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| da = | J | /ЮО / | Х^ | /101 / = С12 /100/ Xj | /101/ | + | ||||||||
| +С2//100/ Х2/Ю 1/ | = 0,1003201 - 50,4 + 0,3038302 * 2,2 = | |||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | = 5,420729. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| Р | = I | + C jj/ЮО/ X j | /101/ + CI 2 | /100/ X j | /101/ X2 | / I0 IA | ||||||||
109
| + | C g j / r Q O / X g / I O I / | X j / I O I / | +c22 | / 1 0 0 / | x 2 / 1 0 1 / = | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | г | = 55,408924 . | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| ^ | = У /101/ - | 21 | a-c | /100/ x | Х-/101/ = 212 - | 1,631632 f | |||||
| •50,4 -115,8051‘'•’ i , 20 = - | 9,2003728. | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| CL, /Ю0/ = | CL,/100/ + -------------------------= 1,631632 | + | 
 | ||||||||
| 
 | + 0.9504771 •/ -9,200373/ | _ | j | 4738I0 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 55,408924 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | & */1 0 1 / | = | вг/1С0/ | + - — | 
 | ----- = | 115,8051 | + | |||
| 
 | + 5.420729 | • | /-9.200373/ | = m | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 55,408924 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | ( 1 , / i q i / = у - | a,/ioi/ | Xj + | a y io i/ X2 | =49,00112. | ||||||
| Таким образом, новое уравнение регрессии имеет вид | 
 | ||||||||||
| 
 | У3 = 49,00112 + I.47S8I0 Xj + 114,9050 Ц . | 
 | 
 | ||||||||
| 
 | Вопросы адаптации следует учитывать при выборе опти | ||||||||||
| мальных режимов производственных процессов, | а также | при | |||||||||
построении автоматизированных систем управления процессами. В частности, методы адаптации можно успешно применять
при определении оптимальных бетонных смесей и при автомати
| зации процесса | приготовления Сетона, | ||
| 
 | Отметим, что изложенные методы можно использовать кан | ||
| при линейной, | так и при нелинейной зависимости. | ||
| 
 | Нелинейные | зависимости | могут быть представлены в виде | 
| Jfs | /Гоа * путем введения | соответствующих обозначений. | |
| ' | Ьапример*, зависимость | 
 | |
Н О
| г | а 0'+ а, г, + | я? *■ <2-3 | <2yZa a s & * * | 
| 
 | 
можно переписать в виде
у * о * х 0 + а ,х ,+ а г Х г+ а3 х3 + а ¥Ху + a 5 Xs
положив,
Хо~ 1 > 2 , - Xi , it, —Xt ) 2 j - Хй/ 2 з - Xyi Xi Xg ~Xg t
а для последнего соотношения можно использовать выве денные формулы.
§ 3 . Переменная корреляции
Вопросу переменной корреляции посвящцн ряд работ советских статистиков старшего поколения1. В этих рабо тах рассматривалось изменение коэффициента корреляции во времени при .соблюдении определенных предпосылок.
В.С.ИстремскиИ рассматривает случай/ когда о течением времени t изменяется лишь числитель £ ( х у ) формулы,
определяющей коэффициент корреляции.
| 
 | г | - | J L | 
 | L l.lL ------- | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | / 4 .1 2 / | ||
| 
 | 
 | 
 | 'L W T T W T | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| а | ё х | = | / В ( * ' ) | и | ё у - | 1(В (Ц*) | 
 | остаются постоянные | |||||
| /но | зависят | от | t | Л | Здесь | В | -злак | математическо | |||||
| го | ожидания, | X | и | у | -отклонения случайных переменных | ||||||||
| от | математических | ожиданий | э т и у | переменных. | |||||||||
| 
 | Колее | сложный | случай | , | когда | не | только | В ( X у ) будет | |||||
| Функцией от | 
 | t | , | но и | 6 л | и бу. являются функциями от | |||||||
| времени | В | } | рассматриваются в работах | И,С.Четверикова и | |||||||||
| С .Л Боброва.Н.С.Четвериков | предлагает | выявлять эволютор- | |||||||||||
Б.Лстремский I.» С, Избранные труды.М. /’Статистика", 1964, Четвериког. И.К.Статистические и стохастические исследо вания.!,!. .Госстатиздат, 1963*, Бобров С.II.Переменная корре-
•ллция.-Ii о б .: Математические методы в статистике",М „ , "Экономическая жизнь", 1927.
III
| но изменяющийся уровень каждого из выражений В (x tf), | <эл> | |
| (эй | , интерполируя подобранную кривую по методу | наи | 
| меньших | квадратов. | 
 | 
| Для | вычисления значения коэффициента корреляции, | ко | 
торое должно получиться к какому-либо моменту времени, он предлагает брать соответствующие этому времени орди наты интерполированных кривых для Е [х у ), 6 х , и этими ординатами заменять средние величины, входящие в формулу коэффициента корреляции.
С.ПоБобров применяет так называемый скользящий коэф фициент корреляции. При его вычислении выбирается опре деленный интервал скольжения / т .е . некоторая совокупность данных/ и для него определяется коэффициент корреляции; затем отбрасывается результат первого наблюдения и присое диняется дополнительный результат наблюдения, после чего для вновь полученного массива данных вновь вычисляют коэффициент корреляции и т .д . Имея такую серию к о э ф ф и ц и 
ентов корреляции, можно получить информацию об изменении коэффициента корреляции во времени.
Б.С.Лстремский указывает на непреодолимую сложность выкладок в этом случае. Мы полагаем, что весьма целесо образно рассматривать более общий случай процессов с не устойчивыми, параметрами, т .е . изменяющимися во времени. Такими параметрами могут быть коэффициенты регрессии, коэффициенты корреляции, корреляционные отношения и т . п . , поскольку неустойчивость /изменение во времени/ коэффици ентов корреляции, как правило, тесно связана с неустойчи востью коэффициентов регрессии, т .е . невозможностью по строения регрессионного уравнения с постоянными /незави симыми от времени/ коэффициентами.
В случаях, когда изменения этих параметров происходят достаточно медленно / в сравнении с интервалом времени получения двух рядом стоящих наблюдений/, целесообразно поступать следующим образом.
и г
I .В соответствии с методами, излоаенными а гл.П , оп ределить промекуток времени, в течение которого парамет ры регрессионного уравнения Ц-Ое-га-.х, -f-as xa + .. ■t о,р хр не изменились, и по наблюдениям, полученным в этот проме жуток времени,построить регрессионное уравнение, а также вычислить коэффициенты корреляции или корреляционные от ношения, характеризующие взаимосвязь факторов. Этот метод
позволяет также выбрать момент времени /номер наблюдения/, начиная с которого следует проводить корректировку моде ли или построение новой регрессионной модели.
2 . Для пересчета коэффициентов регрессии при получении нового-массива наблюдений целесообразно использовать ре куррентные соотношения, рассмотренные в предыдущем парагра фе.
Для вычисления коэффициентов корреляции также целесо образно использовать.рекуррентные формулы, которые дают
| возможность не запоминать | результаты | всех п + т | наблюдений. | |
| Эти коэффициенты получаем следующим образом. | 
 | |||
| Пусть X j, | Х2 , . . . | -значения фактора 1 | у | |
| Уj , У2>. . . | У/, -значения фактора | У . | 
 | |
Тогда, кан известно, коэффициент корреляции для этих факто
| ров равен | __ | _ | __ | 
 | 
| 
 | - | * ' * | 1 | /4.13/ . | 
Для вычисления этого коэффициента корреляции нужно вычис
| лить следующие | показатели: | 
 | |
| п | 
 | > | п | 
| 
 | 
 | ||
| П | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | * | а также | 
 | 
&- у г
Пусть получены результаты новых наблюдений за факторами
X и У .
ИЗ
 
X r\ + i > X n * 3 f ■ ■ ■ > X n + m
t * г,
Тогда для вычисления коэффициента корреляции по
наблюдениям нет необходимости запоминать все эти наб
| людения, достаточно | запомнить значения х (п ) , | у ( л ), | 
| Г у ( г ) ,б 1 Ф У \ А у ( п )) | и результаты новых т | -наблю | 
| дений. | 
 | 
 | 
| Имеет место соотношение | 
 | |
| X ( n t m ) г | » Х ( П 1 Т Х " " + Х Я* * * - | 
 | 
 | / 4 14/ | ||||||
| 1 | 
 | ' | 
 | 
 | п + т | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| здесь | х ( т + | п ) | -средняя | арифметическая, | полученная | |||||
| по | результатам | п + т | наблюдений, | Х / п ) | -по результа | |||||
| там | п | 
 | наблюдений.Справедливость соотношения /4.14/ | |||||||
| можно проверить прямым просчетом, принимая во внимание, | ||||||||||
| что | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | M | r . | 
 | п | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| Аналогично: | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| X U(п->- т) - | П Xjfln)+Xn*i ' Цп+ t + ■ | 
 | +Хп*-т | 
 | ||||||
| ® | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | П + т | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| й ( п + т ) | - | n y l n ') 't' | У | 
 | ■ ■ | * Угч-т | ||||
| * | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | п + т | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| X * ftVw) ~ ^ | п ) * Xn*i | + ■ | * | X я*- т | 
 | |||||
П+ т
114
После чего вычисляем коэффициент корреляции.
Таким же образом, зная Х (п), у (п ), * у (п) ,б Ы п)], & [tf[n)J
и результаты новых наблюдений, можно вычислить множест венный коэффициент корреляции, а также частные и парные коэффициенты корреляции для случая множественной корре ляции, которые в конечном итоге являются (функциями этих параметров.
Матрицы парных коэффициентов корреляции между факто рами производственного процесса и показателями качест ва бетона в течение летнего и зимнего периодов приведе
| ны п табл. 4 .5 | , 4 .6 . | 
| Как следует | из табл. 4 .5 ,4 ,6 коэффициенты парной кор | 
реляции между некоторыми факторами значительно измени лись. Коэффициенты корреляции, вычисленные для всего по лученного массива данных, не имеют реального смысла и являются лонными.
При проведении дополнительных наблюдений пересчета коэф фициентов регрессии и корреляции целесообразно осущест влять по предложенным рекуррентным формулам.
Таблица 4 .5 Матрица парных коэффициентов корреляции между параметрами производственного процесса приготов ления бетона марки М-200 по результатам зимнего
| 
 | 
 | периода | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | : | : | X* | : Х5 | : * 6 | \ . н | 
| 
 | у 1 | 
 | 
 | |||
| yi | : | I | - 0 ,2 9 | - 0 , 2 1 . | 0 ,1 5 | 0 ,2 5 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | Г | 0 ,4 0 ' | 0 ,2 3 | 0 , 2 1 | 
| h | 
 | 
 | 
 | I . | -0 ,6 9 | 0 ,3 2 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | I | -0 ,3 1 | |
| % | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
I
115
Таблида 4 .6
Матрица парных коэффициентов корреляции между пара метрами производственного процесса приготовления бетона М-200 по результатам летнего периода
| , | : | : | X q : | X 5 | : | X b | : X , | 
| Г 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| У, | 
 | I | - 0 ,0 5 | - 0 ,1 5 | 
 | 0 ,0 4 | 0 ,1 6 | 
| h | 
 | 
 | I | -0 ,3 7 | 
 | - 0 , 0 2 | 0 ,7 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| Х5 | 
 | 
 | 
 | I | 
 | - 0 ,7 1 | -0 ,3 6 | 
| Ч | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | I | - 0 ,2 8 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| h | I | 
| 
 | 
Наименования факторов указаны в таблице 2 . 1 .
З А К Л Ю Ч Е Н И Е
Проведенная исследовательская работа позволила сфор
| мулировать следующие | выводы: | 
| Д л я у в е л и ч е н и е я э ф ф е к т и в н о с т и | |
| п р о и з в о д с т в | а , повышения его технического уровня | 
и исследования оррунтурь! производственного процесса необ ходимо использование и развптие статистической методоло гии. Статистика является орудием научного исследования про изводства. Острота и действенность статистических методов находится в прямой зависимости от уровня развития статис
тической науки и особенно общей теории статистики, основан-' ной на марксистско-ленинской методологии.
| Н е о б х о д и м о с т ь | 
 | д а л ь н е й ш е г о | |
| р а з в и т и я | статистической | методологии исследования | |
| производства, | большой эффект | от | её применения на промыш | 
ленных предприятиях настоятельно требуют выделения особой отрасли статистики-тех.нологической статистики, которая пользовалась бы всеми достижениями современной статистики в сама внесла бы свой вклад в развитие теории.
Т е х н о л о г и ч е с к а я с т н т и с т и к а изучает структуру, динамику и взаимосвязи производственного процесса, пользуясь статистической методологией.
Производственные процессы, как правило, имеют массовый характер, а массовым процессам присущи статистические зако номерности, успешное изучение которых возможно только специальио разработанными для этого статистическими методами. Зти методы используются для анализа информации о процессе, выраженной в виде технико-экономических показателей, для оптимальной организации и управления процессом.Технологи ческая статистика изучает количественную сторону качествен-
117
