ПОЭ_вопр+контр+таблG
.pdf4.6. По данным в таблице результатам эксперимен- |
|
|
|
|
|
|
X1i |
|
X2i |
|
|
yi |
||||||||||||||
та получить уравнение регрессии |
|
|
Опыт 1 |
|
−1 |
|
−1 |
10 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
y = b0 + b1X1 + b2X2 |
+ b11X2 |
|
|
Опыт 2 |
0 |
|
|
−1 |
11 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
Опыт 3 |
0 |
|
0 |
|
10 |
|||||||||||
|
|
|
|
его адекватность при уровне значимости |
Опыт 4 |
0 |
|
1 |
|
15 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
Опыт 5 |
1 |
|
1 |
|
8 |
|
||||||||||||||||
проверить b |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
α = 0, 05, считая, что дисперсия воспроизводимо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
сти получена по отдельной серии из 3 опытов и равна s2{y} = 1, 5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
4.7. По данным в таблице результатам экс- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
X1i |
|
X2i |
|
X3i |
|
|
|
yi |
||||||||||||||
перимента получить линейное уравнение ре- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Опыт 1 |
|
−1 |
|
−1 |
|
0 |
|
5 |
|
|
||||||||||||||||
грессии и проверить его адекватность при |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
уровне |
значимости α = 0, 05, |
считая, что |
Опыт 2 |
|
0 |
|
−1 |
|
1 |
|
10 |
|
||||||||||||||
каждое значение |
|
есть среднее из 3 парал- |
Опыт 3 |
|
2 |
|
0 |
|
0 |
|
7 |
|
|
|||||||||||||
yi |
Опыт 4 |
|
0 |
|
1 |
|
−1 |
|
−2 |
|||||||||||||||||
лельных наблюдений и дисперсия воспроиз- |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
Опыт 5 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
−1 |
|||||||||||
водимости равна s {y} = 5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
4.8. По данным в таблице результатам экспе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
X1i |
|
X2i |
|
X3i |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
римента получить уравнение регрессии |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
yi |
|
||||||||||||||
|
Опыт 1 |
|
−1 |
|
−1 |
|
0 |
|
|
3 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
y = b0 + b12X1X2 + b33X32 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
и |
|
|
|
|
Опыт 2 |
|
0 |
|
|
−1 |
|
1 |
|
|
2 |
|
||||||||||
|
|
|
b |
|
|
Опыт 4 |
|
0 |
|
|
1 |
|
|
−1 |
|
0 |
|
|||||||||
|
проверить его адекватность при уровне зна- |
|
Опыт 3 |
|
2 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
6 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
чимости α = 0, 05, считая, что каждое значе- |
|
Опыт 5 |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
0 |
|
|
1 |
|
||||||||||||
ние |
|
есть среднее из двух параллельных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
yi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
опытов и дисперсия воспроизводимости равна s2{y} = 0, 8. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
4.9. По данным в таблице результатам экспе- |
|
|
|
|
|
X1i |
|
X2i |
|
X3i |
|
|
|
yi |
||||||||||||
римента получить уравнение регрессии |
|
Опыт 1 |
|
−1 |
|
−1 |
|
0 |
|
|
2 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
y = b0 + b12X1X2 + b33X32 |
|
Опыт 2 |
|
1 |
|
|
−1 |
|
−1 |
|
3 |
|
||||||||||
и |
|
|
|
b |
|
|
Опыт 3 |
|
−1 |
|
0 |
|
|
−1 |
|
6 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Опыт 4 |
|
1 |
|
|
0 |
|
|
1 |
|
|
4 |
|
|||||||||
|
проверить его адекватность при уровне зна- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
Опыт 5 |
|
−1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
5 |
|
|||||||||||||
чимости α = 0, 05, если для оценки дисперсии |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
воспроизводимости проведено 5 опытов при |
|
Опыт 6 |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
0 |
|
|
8 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
X1 = X2 = X3 = 0: y01 = 3, y02 = 5, 2, y03 = 3, 2, y04 = 3, 8, y05 = 4, 8. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
4.10. По данным в таблице результатам экспери- |
|
|
|
|
|
|
X1i |
|
X2i |
|
|
yi |
||||||||||||||
мента получить линейное уравнение регрессии и |
Опыт 1 |
|
−1 |
|
−1 |
3 |
|
|||||||||||||||||||
проверить его адекватность при уровне значимости |
Опыт 2 |
1 |
|
|
−1 |
6 |
|
|||||||||||||||||||
α = 0, 05, если для оценки дисперсии воспроизводи- |
Опыт 3 |
|
−1 |
0 |
|
6 |
|
|||||||||||||||||||
мости проведено 5 опытов при X1 = X2 = X3 = 0: |
Опыт 4 |
1 |
|
0 |
|
4 |
|
|||||||||||||||||||
y01 = 6.2, y02 = 4, 2, y03 = 4, y04 = 5, 8, y05 = 4, 8. |
Опыт 5 |
|
−1 |
1 |
|
6 |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Опыт 6 |
1 |
|
1 |
|
11 |
11
Задание 5
В задачах 5.1. – 5.10. требуется предложить наиболее экономный по количеству опытов план эксперимента (ПФЭ типа 2k, ДФЭ типа 2k−p, композиционные планы 2-го порядка), позволяющий получить указанное уравнение регрессии; составить матрицу плана в кодированных переменных; указать условия проведения опытов.
5.1. Исследуется зависимость прочности бетона |
|
X1 |
X2 |
X3 |
|
y, МПа, от расхода цемента на 1 м3 (X1, кг/м3), коли- |
|
||||
Xj0 |
200 |
0,15 |
1,5 |
||
чества добавки суперпластификатора (X2, %) и коли- |
|
|
|
|
|
Xj |
50 |
0,05 |
0,5 |
||
чества добавки ускорителя твердения (X , %). Пред- |
3
полагается получить уравнение с парными взаимодействиями. Базовые уровни и интервалы варьирования факторов даны в таблице.
5.2.Изучается влияние на производительность пиления древесины ели (y, см2/с) трех факторов: диаметра реза X1, 30 – 53 см; рабочей длины пильного аппарата X2, 48 – 66 см; скорости резания X3, 1,5 – 15,5 см/с. Предполагается получить уравнение с парными взаимодействиями.
5.3.Исследуется зависимость выхода некоторого продукта y от соотноше-
ния NaOH/ исходный продукт 1 (X1), соотношения исходный продукт 1/ исходный продукт 2 (X2), температуры реакции (X3, ◦C) и времени реакции (X4, ч). Предполагается получить линейное уравнение регрессии в обла-
сти изменения факторов 1 6 X1 6 1, 5; 1 6 X2 6 1, 5; 20 6 X3 6 30;
10 6 X4 6 20.
5.4. Для расчета аппаратов конденсационной системы при проектировании хлораторов необходимо знать коэффициент удельнной теплопроводности возгонов, образующихся при хлорировании титанового шлака в расплаве. В качестве независимых переменных, влияющих на теплопроводность, выбраны: X1 насыпной вес, г/см3; X2 содержание хлора в возгонах, весовые проценты; X3 отношение концентраций SiO2 и TiO2; X4 температура, ◦C. Предполагается получить уравнение регрессии в виде
|
y = b0 + b1x1 + b2x2 + b3x3 + b4x4 + b23x2x3 + b34x3x4, |
|
|
|
|
|||||||||
изменяя |
b |
6 |
X |
1 |
6 |
1, 02; 35 |
6 |
2 |
6 |
45; |
||||
|
факторы в следующей области: 0, 72 |
|
|
|
|
|
X |
|
|
|||||
0, 75 6 X3 6 1, 25; 200 6 X4 6 300. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.5. На стадии разработки лабораторного ре- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
X5 |
||||||
гламента |
исследуется стадия твердофазной |
|
|
|
|
|||||||||
|
X0 |
|
|
4 |
4 |
|
4 |
8 |
|
|
80 |
|||
экстракции процесса извлечения биологиче- |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Xj |
|
|
2 |
2 |
|
2 |
2 |
|
|
20 |
|||
ски активного препарата феллавина из листь- |
|
|
|
|
|
|
12
ев бархата амурского. (Лекарственный препарат феллавин рекомендуется применять в медицинской практике в качестве противовирусного и антигепатоксического средства.) Предполагается получить линейное уравнение зависимости выхода феллавина (в процентах от его содержания в сырье) от следующих факторов: X1, X2, X3 продолжительность первой, второй и третьей экстракций, ч; X4 соотношение растворитель:сырье; X5 температура экстракции. Базовые уровни и интервалы варьирования каждого фактора даны в таблице.
5.6. Изучается реакция, протекающая по |
|
|
|
|
|
|
|
|
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
X5 |
||
схеме A + B + C → D в водно-спиртовом |
|
||||||
Xj0 |
2 |
0,65 |
0,1 |
0,25 |
1,2 |
||
растворе. На качество и количество про- |
|
|
|
|
|
|
|
Xj |
0,2 |
0,15 |
0,025 |
0,05 |
0,2 |
||
дукта D влияют следующие факторы: |
|||||||
|
|
|
|
|
|
X1 время реакции, ч; X2 содержание спирта в водно-спиртовом растворе, мол. доли; X3 концентрация вещества C, мол. доли; X4 концентрация вещества B, мол. доли; X5 молярное соотношение веществ B и A. Предполагается получить линейное уравнение регрессии, проведя ДФЭ. Базовые уровни и интервалы варьирования факторов даны в таблице.
5.7. Исследуется прочность сплава |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
X5 |
X6 |
X7 |
||
на основе железа в зависимости от |
|
||||||||
Xj0 |
4 |
2 |
0,1 |
0,02 |
0,1 |
0,4 |
0,4 |
||
состава сплава. В качестве незави- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Xj |
1 |
1 |
0,1 |
0,02 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
||
симых переменных рассматрива- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ются 7 факторов процентное содержание хрома (X1), никеля (X2), молибдена (X3), ванадия (X4), ниобия (X5), марганца (X6), углерода (X7). Предполагается получить линейное уравнение регрессии, проведя ДФЭ. Базовые уровни и интервалы варьирования факторов даны в таблице.
5.8. Исследуется влияние основных технологических факторов процесса прессования фанеры на ее прочность. Предполагается получить линейное уравнение зависимости параметра y (предела прочности на скалывание по клеевому слою, МПа) от следующих факторов: X1 вязкость смолы, 50– 200◦Э; X2 давление прессования, 1,6–2,2 МПа; X3 температура прессования, 130–150◦C; X4 расход смолы, 110–150 г/м2; X5 время прессования, 11,5–14,5 минут; X6 коэффициент качества шпона,0,95–0,99.
5.9.Качество беления ткани зависит от стабильности концентрации y раствора в пропиточной ванне. Исследуется зависимость y от количества питающего раствора X1 (л/мин), подаваемого в ванну в единицу времени и
|
X1 |
X2 |
Xj0 |
1,12 |
150 |
Xj |
0,22 |
30 |
13
массы ткани в единице ее длины (X2, г/м). Предполагается получить квадратичное уравнение регрессии. Базовые уровни и интервалы варьирования факторов даны в таблице.
5.10. При полиэфиризации жирных кислот гликолем представляет интерес влияние концентрации катализатора X1, 4 − 16 · 10−4 грамм-молекул/100 г, и температуры X2, 175 − 225◦С, на процент конверсии. Предполагается получить квадратичное уравнение регрессии.
П Р И Л О Ж Е Н И Е 5
Квантили G-распределения Кохрена
(значения Gα;ν,N в зависимости от числа степеней свободы ν и N при заданной вероятности α = 0, 05: P(Gν,N > G0,05;ν,N ) = 0, 05)
ν |
1 |
2 |
3 |
4 |
6 |
8 |
10 |
16 |
36 |
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
0,9985 |
0,9750 |
0,9392 |
0,9057 |
0,8534 |
0,8159 |
0,7880 |
0,7341 |
0,6602 |
3 |
0,9969 |
0,8709 |
0,7977 |
0,7457 |
0,6771 |
0,6333 |
0,6025 |
0,5466 |
0,4748 |
4 |
0,9065 |
0,7679 |
0,6841 |
0,6287 |
0,5598 |
0,5175 |
0,4884 |
0,4366 |
0,3720 |
5 |
0,8412 |
0,6838 |
0,5981 |
0,5440 |
0,4783 |
0,4387 |
0,4118 |
0,3645 |
0,3066 |
6 |
0,7808 |
0,6161 |
0,5321 |
0,4803 |
0,4184 |
0,3817 |
0,3568 |
0,3135 |
0,2612 |
8 |
0,6798 |
0,5157 |
0,4377 |
0,3910 |
0,3362 |
0,3043 |
0,2829 |
0,2462 |
0,2022 |
10 |
0,6020 |
0,4450 |
0,3733 |
0,3311 |
0,2823 |
0,2541 |
0,2353 |
0,2032 |
0,1655 |
15 |
0,4709 |
0,3346 |
0,2758 |
0,2419 |
0,2034 |
0,1815 |
0,1671 |
0,1429 |
0,1144 |
20 |
0,3894 |
0,2705 |
0,2205 |
0,1921 |
0,1602 |
0,1422 |
0,1303 |
0,1108 |
0,0879 |
24 |
0,3434 |
0,2354 |
0,1907 |
0,1656 |
0,1374 |
0,1216 |
0,1113 |
0,0942 |
0,0743 |
30 |
0,2929 |
0,1980 |
0,1593 |
0,1377 |
0,1137 |
0,1002 |
0,0921 |
0,0771 |
0,0604 |
40 |
0,2370 |
0,1576 |
0,1259 |
0,1082 |
0,0887 |
0,0780 |
0,0713 |
0,0595 |
0,0462 |
60 |
0,1737 |
0,1131 |
0,0895 |
0,0766 |
0,0623 |
0,0552 |
0,0497 |
0,0411 |
0,0316 |
120 |
0,0998 |
0,0632 |
0,0495 |
0,0419 |
0,0337 |
0,0292 |
0,0266 |
0,0218 |
0,0165 |
14