Активный эксперимент с программным управлением проводится по заранее составленному плану. В соответствии с этим планом можно воздействовать на входные параметры исследуемого объекта, а выходные параметры, отражая реакцию исследуемого объекта на управляющее воздействие, позволяют выяснить природу происходящих процессов в объекте исследования.
План эксперимента – это общий термин. Он определяет набор инструкций по проведению эксперимента, в которых указываются последовательность работы, характер и величина изменений переменных и даются указания о проведении повторных экспериментов.
Термин “переменная” здесь используется в самом широком смысле слова и означает любую варьируемую физическую величину. Если варьирование переменной происходит независимо от других величин, то имеем независимую переменную.
Соответственно термин “данные” относится ко всем выходным параметрам эксперимента. Необработанные данные – это информация, записанная в символическом виде, получаемая непосредственно с измерительных приборов (после вычислений). Обработанные данные – это та же информация после выполнения над ней некоторых математических операций. Обработанные данные, нанесенные на график, образуют кривую; они могут также привести к некоторому функциональному соотношению между независимыми и зависимыми переменными, которые обычно записываются в виде формул.
Эти соотношения могут быть более или менее значимыми, при этом причинная зависимость оценивается статистическим критерием значимости. Статистический анализ неизбежно связан с распределением данных. При обсуждении общих положений математической статистики часто рассматривают бесконечные совокупности данных, т.е. генеральная совокупность. При проведении эксперимента получают некоторую конечную выборку данных из бесконечной совокупности, чем больше выборка, тем лучше ее распределение приближается к распределению генеральной совокупности.
В процессе планирования эксперимента можно ничего не знать о характере ошибок. В этом случае надо рассматривать не ошибку, а неопределенность и определять величину этой неопределенности. Далее неопределенность, после получения ее оценки, рассматривается точно так же, как случайная ошибка.
Природа случайных ошибок и неопределенностей.
Для исследования случайных ошибок, возникающих при выполнении эксперимента, проводят ряд вычислений. Все полученные данные образуют некоторую выборку из генеральной совокупности, которую можно представить в виде гистограммы или кривой распределения.
Планирование эксперимента состоит в выборе логической структуры эксперимента и включает следующие этапы:
1. Выбор значений параметров для выполнения расчетов с помощью вычислительных машин;
2. Определение применяемых способов образования статистических выборок;
3. Определение необходимого числа повторений эксперимента.
В большинстве экспериментов нас интересует влияние многих факторов (параметров или переменных на входе системы). Поэтому здесь возможны два подхода:
1. Вариация одного из факторов во всевозможных сочетаниях с другими, принимающимися постоянными;
2. Использование методов факторного анализа.
В первом из этих подходов при заданном числе параметров n, влияние каждого из которых исследуется на L уровнях и r-кратном повторении каждого сочетания факторов необходимо произвести rLn реализаций. Очевидно, что при возрастании n и L>1 число реализаций становится очень большим. Поэтому обычно такой путь является практически нереализуемым и приходится использовать второй подход в сочетании с современными способами анализа малых статистических выборок.
В этом случае для получения необходимых данных возможно применение самых различных выборочных данных.
По мнению профессора Джиба[1], существует семь целей планирования эксперимента:
1. обеспечить получение несмещенных оценок влияния различных факторов при различных исследуемых уровнях;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.