Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курс.НИ-3фак(вар-2).docx
Скачиваний:
9
Добавлен:
17.04.2015
Размер:
559.76 Кб
Скачать

4. Расчёт необходимого объёма выборки, т.Е. Репрезентативной (представительной) выборки (необходимого числа параллельных опытов)

Проведём расчёт необходимого объёма выборки, т.е. репрезентативной (представительной) выборки.

Коэффициент вариации:

, (4.1)

где     S – среднее квадратичное отклонение;

– выборочное среднее.

v = (37,455/467,844) ·100 = 8,01 %.

Определим объём репрезентативной выборки:

np = , (4.2)

где     р – уровень достоверности (р = 1 – q = 1– 0,05 = 0,95);

ε – относительная допускаемая ошибка:

ε = %, (4.3)

где     Δ – абсолютная допускаемая ошибка:

Δ = 

а t= 2,00 для числа степеней свободы f = 60 – 1 = 59 и q = 0,05 по табл. 2 приложения, [2]. Отсюда

ε = (9,671/467,844)·100 = 2,07 %.

np =≈ 14.

5. Обработка результатов эксперимента

5.1. Вычисляем среднее арифметическое выходных величин для каждой серии дублированных опытов, используя данные табл. 2.2:

, (5.1)

где m – число дублированных опытов в каждой серии. Для первой серии:

м3/сут.

Аналогично вычисляются средние арифметические значения выходных величин для других серий. Результаты заносим в табл. 5.1.

Таблица 5.1

№ опыта

1

137,26

137,51

0,2596

2

157,72

157,89

0,2625

3

260,83

260,49

0,2625

4

320,42

320,11

0,2625

5

294,25

295,29

0,2625

6

372,40

373,31

0,2625

7

563,54

563,91

0,2625

8

755,10

755,49

0,2625

5.2. Вычисляем коэффициенты регрессии:

b0 = , (5.2)

bi =, (5.3)

biu = .(5.4)

В частности, для свободного члена по формуле (5.2) получим:

для коэффициента b1 по формуле (5.3):

для коэффициента b12 по формуле (5.4):

для коэффициента b123 по формуле (5.4):

Проводя аналогичные вычисления по формулам (5.3) и (5.4) для других коэффициентов, получим следующие значения других коэффициентов регрессии:

b2 =117; b3 = 139; b13 = 23,7; b23 = 45,7.

5.3. Находим значение выходной величины по функции отклика:

, (5.5)

В частности, расчётное значение выходной величины для первой серии опытов:

Аналогично вычисляются и значения выходной величины для других серий опытов, значения заносятся в таблицу 5.1.

5.4. Вычисляем оценки дисперсии:

, (5.6)

где     m – число дублированных опытов в каждой серии;

yi j – значение выходной величины в j-м дублированном опыте i-ой серии. Для первой серии:

Аналогично проводятся расчёты для других серий. Результаты заносим в таблицу 5.1.

5.5. Проверяем однородность дисперсии опытов по критерию Кохрена:

, (5.7)

По табл. 3, прил., [2], или таблицам критических значений коэффициента Кохрена, [3] находим: Gтабл = 0,4377 (приn= 8;f= 4 – 1 = 3;q= 0,05). Соответственно, имеем:Gрасч = 0,1252 <Gтабл= 0,4377, значит, гипотеза об однородности дисперсий принимается.

5.6. Вычисляем оценку дисперсии, характеризующей ошибку эксперимента S2{y}:

, (5.8)

;

.

5.7. Вычислим оценки дисперсий коэффициентов регрессии:

S2{bi} = , (5.9)

S2{bi} =

5.8. Оценка значимости коэффициентов регрессии проводится с помощью критерия Стьюдента:

tрасч.i = , (5.10)

S{bi} = , (5.11)

S{bi} = .

tрасч.1 = = 482,9;tрасч.2 = = 1293;tрасч.3 = = 1536;

tрасч.12 = = 211;tрасч.13 = = 262;tрасч.23 = = 505;

tрасч.123 = = 102,6.

По табл. 2, прил., [2], для числа степеней свободы, связанного с оценкой дисперсии,fy = n·(m – 1) = 8·(4 – 1) = 24 и уровня значимостиq = 0,05 берётсяt-отношение. Имеем:tтабл = 2,06. Видно, что

tрасч.1, tрасч.2, tрасч.3, tрасч.12, tрасч.13, tрасч.23, tрасч.123 > tтабл,

следовательно, все коэффициенты регрессии – b1, b2, b3, b12, b13, b23, b123 – являются значимыми.

5.9. Проверка адекватности:

Sад = , (5.12)

где       – среднеарифметическое значение результатов i-ой серии дублированных опытов;

– значение выходной величины в i-м опыте, предсказанное уравнением регрессии;

m – число дублированных опытов.

5.10. Вычисляют числа степеней свободы fад, связанных с дисперсией адекватности

fад = np, (5.13)

где     n – число основных опытов плана (8).

p – число значимых коэффициентов регрессии (7). Тогда:

fад = np = 8 – 7 = 1.

5.11. Расчётное значение критерия Фишера:

, (5.14)

. (5.15)

Табличное значение Fтабл= 2,78 для числа степеней свободы для числителяm·(np) = 4·(8 – 7) = 4 и знаменателяn·(m – 1) = 8·(4 – 1) = 24 и уровня значимостиq= 0,05. ПосколькуFрасч >Fтабл, гипотеза об адекватности математической модели принимается.Это может быть связанно либо с экспериментальными ошибками, либо с неправильно выбранной моделью.