Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Метод.вказів.до роб. 4,5

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
05.02.2016
Размер:
477 Кб
Скачать
☆

Приклад виконання та оформлення лабораторної роботи №4 Приклад 1 (варіант 8)

Початкові дані:

Х10 = 3,0; Х20 = 0,5;

Х30 = 60; Х1/Х10

= 25%,

Х2/Х20

= 80%; Х3/Х30 = 25%.

Досліди дублювалися рівномірно в кожній точці плану m = 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результати експериментів

 

 

 

 

 

 

 

 

Yuk \ u

 

 

1

 

2

3

 

4

 

5

 

6

 

7

 

8

 

 

 

 

Yu1

 

 

2630

1380

3650

 

1200

 

2310

1965

2908

 

1045

 

 

 

 

Yu2

 

 

2720

1420

3750

 

1314

 

2410

1995

2932

 

1155

 

Матриця планування

 

 

 

Матриця результатів експерименту

 

1

1

1

 

1

1

1

1

1

2600

2720

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

−1

1

 

1

−1

−1

1

−1

 

 

1380

1420

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

−1

1

−1

1

−1

−1

3650

3750

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

−1

−1

1

1

−1

−1

1

 

 

1200

1314

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X :=

1

1

1

 

−1

1

−1

−1

−1

 

Y :=

2310

2410

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

−1

1

 

−1

−1

1

−1

1

1965

1995

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

−1

−1

−1

−1

1

1

 

 

2908

2932

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

−1

−1

−1

1

1

1

−1

1045

1155

 

 

 

 

 

 

 

 

Кількість дослідів

 

 

N := 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кількість паралельних дослідів

m := 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Визначаємо середнє значення змінної стану у паралельних дослідах

 

 

 

(Y 0 + Y 1 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

Ysr :=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.66× 10

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.172× 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4× 10

 

 

737.875

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.7× 103

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−72.125

 

Розраховуємо коефіцієнти рівняння

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

82.125

регресії

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ysr =

1.257× 10

 

B =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−327.875

 

B := (XT X)

− 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.36× 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

XT Ysr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

187.875

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.98× 10

 

 

−152.125

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32.125

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.92× 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1× 10

 

 

 

 

 

31

Розраховуємо дисперсію відтворюваності для кожного рядка матриці

 

 

→

 

 

 

 

 

 

 

m−1

 

→

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

∑

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Su :=

 

Y i

− Ysr

 

 

 

 

 

7.2× 103

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m − 1

 

 

 

 

i = 0

 

 

 

 

 

 

800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 × 103

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Su = 6.498× 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 × 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

450

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

288

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.05× 10

 

Виконуємо

 

 

 

перевірку

 

 

однорідності дисперсій.

Табличне значення критерію Кохрена

Gt := 0.5157

Розраховуємо значення критерію Кохрена

Gp := max(Su)

∑Su

Gt > Gp

процес відтворюється

 

Визначення похибки експерименту

 

 

∑Su

So = 3.911× 103

 

So :=

 

 

N

 

 

 

 

Визначаємо дисперсію коефіцієнтів регресії

Sb := SuN

Gp = 0.23

 

900

 

 

100

 

 

 

 

625

 

 

812.25

Sb =

625

 

 

 

 

56.25

 

36

 

 

 

 

 

756.25

Розраховуємо кількість ступенів свободи дисперсії відтворюваності

f0 := N (m − 1)

f0 = 8

Виконуємо перевірку значущості коефіцієнтів рівняння регресії за критерієм Стьюдента.

 

 

Tt := 2.78

72.404

Табличне значення критерію Стьюдента

 

73.787

→

 

 

 

2.885

sign(B) B

Tp :=

 

 

 

2.882

 

 

Sb

Tp =

 

 

 

 

 

13.115

 

 

 

 

25.05

 

 

 

 

25.354

 

32

 

 

 

 

1.168

Складаємо повне рівняння регресії. До нього входять лише ті коефіцієнти, що задовольняють нерівності Tpi > Tt . У даному випадку з остаточного рівняння виключається коефіцієнт з індексом 7.

Yp := B0 + B1 X 1 + B2 X 2 + B3 X 3 + B4 X 4 + B5 X 5 + B6 X 6

Кількість членів рівняння регресії, що залишилися після оцінки значущості коефіцієнтів. L := 7

Перевірка адекватності моделі.

Визначаємо кількість ступенів свободи дисперсії адекватності

fag := N − L fag = 1

Розраховуємо дисперсію адекватності

 

m

 

N−1

(Ysrk − Ypk)2

Sag = 1.651× 104

 

 

Sag :=

 

∑

 

 

(N −

 

 

 

 

L)

 

 

 

 

 

 

 

 

k = 0

 

 

 

 

 

Табличне значення критерію Фішера

Ft := 5.3177

 

Розрахункове значення критерію Фішера

Fp :=

Sag

Fp = 4.222

So

 

Висновок

Fp < Ft - модель адекватна.

Приклад 2 (варіант 10)

Початкові дані:

Х10 = 0,032; Х20 = 1,0; Х30 = 15; Х1/Х10 = 15%, Х2/Х20 = 50%; Х3/Х30 = 45%.

Досліди дублювалися в одній (нульовий) точці плану m0 = 5, тобто в центрі плану. Результати окремих спостережень в центрі плану:

Y01 = 99,08; Y02 =99,24; Y03 =97,34; Y04 =99,59, Y05 =97,5.

Результати експериментів

 

u

1

2

3

4

5

6

7

8

 

Yuk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Yu

89,32

95,24

98,18

97,36

98,34

92,96

97,88

106,18

Матриця планування

 

Матриця результатів експерименту

 

 

 

 

 

33

 

 

 

 

1

1

1

1

1

1

1

1

 

 

89.32

 

 

 

 

1

−1

1

1

−1

−1

1

−1

 

 

95.24

 

 

 

 

 

 

 

−1

 

−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

−1

−1

 

98.18

 

 

 

 

1

−1

−1

1

1

−1

−1

1

 

 

97.36

 

 

 

 

X :=

1

1

1

−1

1

−1

−1

−1

 

Y :=

98.34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

−1

1

−1

−1

1

−1

1

 

 

92.96

 

 

 

 

1

1

−1

−1

−1

−1

1

1

 

 

97.88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

−1

−1

−1

1

1

1

−1

106.18

 

99.08

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

99.24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результати окремих дослідів в центрі плану

Y0:= 97.34

 

 

 

 

99.59

 

 

 

 

 

Кількість дослідів N := 8

 

97.5

 

 

Кількість факторів N0 := 5

 

 

Середнє значення змінної стану в центрі плану

 

 

 

∑Y0

 

 

Y0sr:=

 

Y0sr = 98.55

 

 

N0

 

 

Розраховуємо коефіцієнти рівняння регресії

 

96.933

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B :=

(

T

)

− 1

T

Y

 

 

−1.002

 

 

 

 

−2.968

 

X X

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−1.907

Визначаємо похибку експерименту

B =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.868

 

 

1

 

 

N0−1

(Y0k − Y0sr)2

 

−0.272

So :=

 

 

∑

 

So = 1.101

 

0.223

 

 

 

 

 

N0 − 1

k = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−2.553

Визначаємо дисперсію коефіцієнтів регресії

 

 

Sb :=

So

 

 

 

 

Sb = 0.138

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

Кількість ступенів свободи дисперсії відтворюваності

 

f0 := N0 − 1

 

 

 

 

f0 = 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34

 

 

Виконуємо перевірку значущості коефіцієнтів рівняння регресії за критерієм Стьюдента.

Табличне значення критерію Стьюдента Tt := 2.78

→

 

261.253

sign(B) B

 

2.702

 

Tp :=

 

 

 

 

 

Sb

 

 

7.998

 

 

 

 

 

 

 

 

5.141

 

 

 

 

Tp =

2.338

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.734

 

 

 

 

 

0.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.88

 

Складаємо повне рівняння регресії. До нього входять лише ті коефіцієнти, що задовольняють нерівності Tpi > Tt . У даному випадку з остаточного рівняння виключається коефіцієнт з індексами 1, 4, 5 та 6.

Yp := B0 + B2 X 2 + B3 X 3 + B7 X 7

Кількість членів рівняння регресії, що залишилися після оцінки значущості коефіцієнтів L := 4

Перевірка адекватності моделі.

Визначаємо кількість ступенів свободи дисперсії адекватності

fag := N − L fag = 4

Розраховуємо дисперсію адекватності

 

1

N−1

2

 

 

 

 

Sag :=

∑ (Yk − Ypk)

Sag = 3.763

 

 

(N − L)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Табличне значення критерію Фішера

Ft := 6.3883

 

Розрахункове значення критерію Фішера

Fp :=

Sag

Fp = 3.417

 

 

 

 

 

So

 

Висновок

Fp < Ft - модель адекватна

35