АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
|
Использование матрицы ПФЭ для выделения существенных факторов
Основными методами выделения существенных факторов, влияющих на процесс, являются планы (план эксперимента), построенные различными способами.
Полный факторный эксперимент позволяет получить уравнение зависимости случайной величины y от значения факторов xi с учетом комбинированного и совместного влияния факторов. Общее число экспериментов моделей 2n, где n-число факторов.
Общий план ПФЭ представляет уравнение вида:

где n − линейный коэффициент – показывает влияние отдельных факторов;
nn – парные коэффициенты – совместное;
nnn – эффект воздействия 3-х факторов одновременно и т.д.
Для расчета в уравнении используется следующая формула:

y – экспериментальное значение,
x – значение факторов в относительных величинах (±1),
N – число экспериментов.
.
Для проверки адекватности получаемой модели необходимо повторить один из экспериментов матрицы более 2-х раз. Далее рассчитывается дисперсия: ,
m – число повторений,
– значение случайной величины в i-ом повторении,
– среднеарифметическое значение случайной величины для повторного опыта.
После этого рассчитывается сравнительный коэффициент . Он необходим для сравнения коэффициента |В|Вi|Bij|Bijk|…взятыми по абсолютной величине.
Если , то коэффициент считается значимым, и наоборот (если незначим, то можно исключить из дальнейшего рассмотрения члены уравнения).
Например: 2,02 ³ -1,14 − не учитывается.
После этого проводят расчет и получают расчетные значения y, используя при этом выражение, полученное после проверки коэффициента на значимость. . После получения рассчитывают дисперсию адекватности по формуле ,
где − число значимых коэффициентов в уравнении,
N – общее число экспериментов.
Далее рассчитывают критерий Фишера: и сравнивают его с табличным значением.
Если , то с заданной вероятностью можно утверждать, что полученная модель является неадекватной, и наоборот.
Задачи для второго задания.
Оценить адекватность модели с помощью полного факторного эксперимента.
| 1.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,76
|
| |
| -
| +
| +
| 0,89
| |
| +
| -
| +
| 0,23
| 0,29
| 0,19
| 0,25
| |
| -
| -
| +
| 0,57
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,29
| |
| -
| +
| -
| 0,71
| |
| +
| -
| -
| 0,43
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,78
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
| | 2.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,57
|
| |
| -
| +
| +
| 0,23
| |
| +
| -
| +
| 0,89
| 0,87
| 0,91
| 0,86
| |
| -
| -
| +
| 0,76
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,29
| |
| -
| +
| -
| 0,71
| |
| +
| -
| -
| 0,43
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,78
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
|
| 3.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,85
|
| |
| -
| +
| +
| 0,92
| |
| +
| -
| +
| 0,81
| 0,89
| 0,85
| 0,78
| |
| -
| -
| +
| 0,56
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,98
| |
| -
| +
| -
| 0,89
| |
| +
| -
| -
| 0,43
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,57
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
| | 4.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,84
|
| |
| -
| +
| +
| 0,89
| |
| +
| -
| +
| 0,77
| 0,83
| 0,79
| 0,81
| |
| -
| -
| +
| 0,65
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,78
| |
| -
| +
| -
| 0,98
| |
| +
| -
| -
| 0,34
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,75
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
|
| 5.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,86
|
| |
| -
| +
| +
| 0,91
| |
| +
| -
| +
| 0,83
| 0,79
| 0,85
| 0,89
| |
| -
| -
| +
| 0,55
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,97
| |
| -
| +
| -
| 0,89
| |
| +
| -
| -
| 0,45
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,57
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
| | 6.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,84
|
| |
| -
| +
| +
| 0,91
| |
| +
| -
| +
| 0,8
| 0,88
| 0,85
| 0,77
| |
| -
| -
| +
| 0,55
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,97
| |
| -
| +
| -
| 0,88
| |
| +
| -
| -
| 0,42
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,56
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
|
| 8.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,56
|
| |
| -
| +
| +
| 0,32
| |
| +
| -
| +
| 0,89
| 0,86
| 0,92
| 0,87
| |
| -
| -
| +
| 0,67
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,32
| |
| -
| +
| -
| 0,69
| |
| +
| -
| -
| 0,43
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,76
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
|
| 7.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,58
|
| |
| -
| +
| +
| 0,44
| |
| +
| -
| +
| 0,9
| 0,98
| 0,94
| 0,87
| |
| -
| -
| +
| 0,99
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,57
| |
| -
| +
| -
| 0,82
| |
| +
| -
| -
| 0,93
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,86
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
|
| 9.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,77
|
| |
| -
| +
| +
| 0,44
| |
| +
| -
| +
| 0,7
| 0,74
| 0,68
| 0,71
| |
| -
| -
| +
| 0,32
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,76
| |
| -
| +
| -
| 0,88
| |
| +
| -
| -
| 0,25
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,57
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
|
| 10.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,55
|
| |
| -
| +
| +
| 0,79
| |
| +
| -
| +
| 0,92
| 0,99
| 0,95
| 0,87
| |
| -
| -
| +
| 0,85
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,98
| |
| -
| +
| -
| 0,89
| |
| +
| -
| -
| 0,43
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,57
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
|
| 12.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,83
|
| |
| -
| +
| +
| 0,9
| |
| +
| -
| +
| 0,79
| 0,77
| 0,74
| 0,71
| |
| -
| -
| +
| 0,54
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,96
| |
| -
| +
| -
| 0,87
| |
| +
| -
| -
| 0,41
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,55
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
| | 11.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,86
|
| |
| -
| +
| +
| 0,81
| |
| +
| -
| +
| 0,93
| 0,95
| 0,91
| 0,87
| |
| -
| -
| +
| 0,79
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,98
| |
| -
| +
| -
| 0,88
| |
| +
| -
| -
| 0,45
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,56
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
|
| 14.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,54
|
| |
| -
| +
| +
| 0,78
| |
| +
| -
| +
| 0,92
| 0,98
| 0,95
| 0,88
| |
| -
| -
| +
| 0,85
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,96
| |
| -
| +
| -
| 0,87
| |
| +
| -
| -
| 0,41
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,55
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
| | 13.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,86
|
| |
| -
| +
| +
| 0,93
| |
| +
| -
| +
| 0,82
| 0,9
| 0,86
| 0,79
| |
| -
| -
| +
| 0,57
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,99
| |
| -
| +
| -
| 0,9
| |
| +
| -
| -
| 0,44
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,58
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
|
| 16.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,47
|
| |
| -
| +
| +
| 0,22
| |
| +
| -
| +
| 0,88
| 0,86
| 0,92
| 0,85
| |
| -
| -
| +
| 0,67
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,31
| |
| -
| +
| -
| 0,72
| |
| +
| -
| -
| 0,45
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,77
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
| | 15.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,47
|
| |
| -
| +
| +
| 0,13
| |
| +
| -
| +
| 0,79
| 0,77
| 0,81
| 0,76
| |
| -
| -
| +
| 0,66
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,19
| |
| -
| +
| -
| 0,61
| |
| +
| -
| -
| 0,33
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,68
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
|
| 17.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,55
|
| |
| -
| +
| +
| 0,72
| |
| +
| -
| +
| 0,82
| 0,86
| 0,84
| 0,77
| |
| -
| -
| +
| 0,75
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,92
| |
| -
| +
| -
| 0,89
| |
| +
| -
| -
| 0,59
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,57
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
|
| 18.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,87
|
| |
| -
| +
| +
| 0,9
| |
| +
| -
| +
| 0,83
| 0,91
| 0,85
| 0,81
| |
| -
| -
| +
| 0,54
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,99
| |
| -
| +
| -
| 0,87
| |
| +
| -
| -
| 0,45
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,55
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
|
| 19.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,86
|
| |
| -
| +
| +
| 0,93
| |
| +
| -
| +
| 0,81
| 0,86
| 0,75
| 0,79
| |
| -
| -
| +
| 0,58
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,96
| |
| -
| +
| -
| 0,87
| |
| +
| -
| -
| 0,47
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,59
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
| | 20.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,75
|
| |
| -
| +
| +
| 0,83
| |
| +
| -
| +
| 0,71
| 0,68
| 0,74
| 0,7
| |
| -
| -
| +
| 0,56
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,83
| |
| -
| +
| -
| 0,68
| |
| +
| -
| -
| 0,55
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,49
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
|
| 21.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,67
|
| |
| -
| +
| +
| 0,33
| |
| +
| -
| +
| 0,95
| 0,87
| 0,91
| 0,86
| |
| -
| -
| +
| 0,86
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,39
| |
| -
| +
| -
| 0,81
| |
| +
| -
| -
| 0,53
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,88
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
| | 22.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,31
|
| |
| -
| +
| +
| 0,59
| |
| +
| -
| +
| 0,72
| 0,79
| 0,71
| 0,67
| |
| -
| -
| +
| 0,71
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,78
| |
| -
| +
| -
| 0,71
| |
| +
| -
| -
| 0,23
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,57
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
|
| 23.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,57
|
| |
| -
| +
| +
| 0,43
| |
| +
| -
| +
| 0,89
| 0,94
| 0,85
| 0,82
| |
| -
| -
| +
| 0,98
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,85
| |
| -
| +
| -
| 0,92
| |
| +
| -
| -
| 0,79
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,55
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
|
| 24.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,87
|
| |
| -
| +
| +
| 0,34
| |
| +
| -
| +
| 0,79
| 0,85
| 0,74
| 0,77
| |
| -
| -
| +
| 0,49
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,67
| |
| -
| +
| -
| 0,86
| |
| +
| -
| -
| 0,36
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,75
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
|
| 25.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,56
|
| |
| -
| +
| +
| 0,81
| |
| +
| -
| +
| 0,92
| 0,85
| 0,94
| 0,87
| |
| -
| -
| +
| 0,85
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,98
| |
| -
| +
| -
| 0,89
| |
| +
| -
| -
| 0,43
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,57
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
| | 26.
| N
| X1
| X2
| X3
| Yэкс
|
| |
| +
| +
| +
| 0,76
|
| |
| -
| +
| +
| 0,89
| |
| +
| -
| +
| 0,23
| 0,29
| 0,19
| 0,25
| |
| -
| -
| +
| 0,57
|
|
| |
| +
| +
| -
| 0,29
| |
| -
| +
| -
| 0,71
| |
| +
| -
| -
| 0,43
| Fтаб 8-2 =
| 4,8
| |
| -
| -
| -
| 0,78
| Fтаб 8-3 =
| 5,4
|
Рекомендуемая литература.
1. Дорожкин В.П., Сахапов Г.З. Математико-статистические методы контроля и управления технологическими процессами: Учебник для вузов –1998. – 304 с.: ил.
Требования к оформлению.
Работы оформляются в письменном виде в тетрадях. Контрольная работа состоит из двух заданий: решения задач по определению критериев сравнения и оценки адекватности предложенных моделей. Вариант определяется по порядковому номеру в табеле.
Титульный лист контрольной работы оформляется следующим образом.
Федеральное агентство по образованию
Нижнекамский химико-технологический институт (филиал)
Государственного образовательного учреждения
Высшего профессионального образования
«Казанский государственный технологический университет»
Кафедра ХТОВ
Контрольная работа
по дисциплине _______________________________
Выполнил:
Проверил:
Нижнекамск 2009 1 | 2 | Поиск по сайту:
|