Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический
университет)
Горный факультет
Кафедра разработки рудных месторождений
МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
Разработано профессором, д.т.н.
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТАПОЛУЧЕНИЕ ЭМПИРИЧЕСКОЙ ЗАВИСИМОСТИ
(Построение
графика и нахождение уравнения регрессии аппроксимируемой зависимости)
ВЫПОЛНИЛ:
Студент группы ЭГМ-93
19 декабря 1997 г. ...........
(подпись)
ПРОВЕРИЛ:
Профессор кафедры РРМ
25 декабря 1997 г. ..........
(подпись)
Санкт-Петербург
1997
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
Реализовать
эмпирический метод формулирования зависимости (закономерности) построением
графиков и нахождением уравнений связи (регрессии) на базе аппроксимации
полученных результатов измерений или компьютерных расчетов.
ОСНОВНЫЕ
ЗАДАЧИ И ЭТАПЫ РАБОТЫ:
1. Постановка задачи.
2. Первичная обработка
массива исходных данных - результатов измерений или расчетов (множества) для
устранения грубых погрешностей (ошибок) и расчета координат представительных
точек.
3. Выбор характера
(вида) уравнения связи, построение аппроксимирующей кривой и определение
коэффициентов уравнения регрессии для каждого подмножества.
4. Анализ семейства кривых и получение
уравнений регрессии, определяющих взаимосвязь подмножеств (каждой из кривых) в
множестве (семействе кривых).
5. Построение общего уравнения регрессии и
контроль его работоспособности для описания рассматриваемого множества.
1. ПОСТАНОВКА
ЗАДАЧИ.
В результате
измерений или компьютерных расчетов получен двухмерный массив типа Yi = f (Xi , Zi). В конкретной данной задаче, это массив хронометражных измерений
производительности бурения ручным перфоратором шпуров разного диаметра - d (32 - 46
мм) в породах различной крепости - fп(5
- 20 по Протодьяконову), т.е. Pp
= f (d , fп), м/см.
Необходимо
построить графическое изображение и формулировать данную двухфакторную
зависимость в виде общего уравнения регрессии.
2. Первичная обработка массива исходных данных
(множества) для устранения грубых погрешностей и расчета координат
представительных точек.
2.1.
Двухмерное множество Pp
= f (d , fп) делится
на одномерные подмножества по выбранным значениям одного из аргументов, в
данном случае - по диаметру шпура d = 32,
36, 40, 43 и 46 мм. Одно из таких подмножеств (при d = 43 мм)
d последовательности измерений или расчетов занесено в таблицу
формы табл.1 и представлено на рис. 1. с использованием Программного пакета Excel.
Для построения
кривой, характеризующей данную зависимость, а также любую другую с одним
перегибом, в подмножестве следует определить не менее 4-х (лучше 5)
представительных точек. С этой целью рассматриваемое подмножество делится на 4
группы (желательно с равноотстоящими интервалами) по крепости пород fп = 5, 10,
15 и 20.
2.2. Для
обеспечения представительности в каждом интервале желательно иметь не менее
8-10 точек. Следует провести оценку разброса точек и отбраковку грубых ошибок.
Из многих методов математической статистики для этой цели можно рекомендовать
метод отбраковки по критерию - коэффициент
вариации.*100, %;
(1)
где - среднеквадратичное отклонение Pp в группе,
- среднеарифметическое значение Pp в группе.
= (при
n <
20-30); (2)
. (3)
При выведении
эмпирических зависимостей коэффициент вариации - не
должен превышать:
·
при точных физических замерах - 0,05 (5 %),
·
при технико-экономических расчетах и анализах -
0,1-0,15 (10-15 %),
·
при оценке тенденций - 0,3-0,4 (30-40 %).