- •Курсовая работа по дисциплине: «Основы научных исследований в деревообработке»
- •Содержание Введение ………………………………………………………………………….3
- •6.2. График зависимости выходной величины y от фактора х2………………..21
- •Введение
- •1. Цель и задачи исследования
- •2. Методика проведения эксперимента
- •2.1. Выбор метода проведения эксперимента
- •2.2. Выбор управляемых факторов и уровней их варьирования
- •2.3. Выбор математической модели
- •2.4. Определение необходимого числа поставленных опытов
- •2.5. Составление плана эксперимента
- •2.6. Методика проведения эксперимента
- •2.7. Результаты определения выходной величины
- •3.Математическая обработка результатов эксперимента
- •3.1. Отбрасывание грубых ошибок
- •Приводим к равномерному дублированию.
- •3.2. Проверка однородности дисперсии
- •3.3. Расчет коэффициентов уравнения регрессии
- •4. Статистический анализ уравнения регрессии
- •4.1. Оценка значимости коэффициентов уравнения регрессии
- •4.1.1. Дисперсия воспроизводимости определяется по формуле
- •4.1.2. Дисперсия коэффициентов уравнения регрессии s2{bi} определяется по формуле
- •4.1.3. Критическое значение коэффициентов уравнения регрессии
- •4.2. Проверка адекватности математической модели
- •4.3. Проверка эффективности математической модели
- •Модель имеет информационную ценность, т.Е. Эффективна, если
- •4.3.1. Дисперсия относительно среднего значения отклика
- •4.3.2 Остаточная дисперсия
- •4.3.3. Проверим, на сколько различаются значения выходной величины, рассчитанные по уравнению регрессии, и результаты эксперимента
- •5. Перевод уравнения регрессии из кодированных обозначений факторов в натуральные
- •6. Построение графиков зависимости выходной величины от
- •6.1. График зависимости выходной величины у от фактора х1
- •6.2. График зависимости выходной величины у от фактора х2
- •6.3. График зависимости выходной величины у от факторов х1 и х2
- •7. Интерпретация результатов эксперимента
- •Библиографический список
4.1.1. Дисперсия воспроизводимости определяется по формуле
, (4.1) где - дисперсия в j –м опыте.
Число степеней свободы дисперсии воспроизводимости:
N |
|
1 |
1,57 |
2 |
0,85 |
3 |
1,132 |
4 |
36,13 |
=(39,895)/4=9,958
ƒy = 4·10 = 40
4.1.2. Дисперсия коэффициентов уравнения регрессии s2{bi} определяется по формуле
S2 {bi} = S2y /(n·N), (4.3)
а среднее квадратическое отклонение коэффициентов
(4.4)
S2 {bi}=9,958/44=0,226
0,475
4.1.3. Критическое значение коэффициентов уравнения регрессии
, (4.5)
где tT - табличное значение критерия Стьюдента, определенное по уровню значимости q = 0.05 и числу степеней свободы дисперсии воспроизводимости ƒУ .
Коэффициент уравнения bi является значимым, если выполняется условие:
|bi| > bkp, (4.6)
в противном случае он не является значимым и подлежит удалению из уравнения регрессии.
tT (q = 0.05, ƒУ = 40) = 2,02 bkp=2,02*0,475=0,959 .
12,99>0,959 → b0 значим; 0,1>0,959→ b2 не значим;
5,17>0,959 → b1 значим; 1,39>0,959 → b12 значим.
Модель остается в прежнем виде У = 12,99+5,17X1 +1,39X1X2
4.2. Проверка адекватности математической модели
Можно проверить адекватность модели только для ненасыщенных планов, т. е. таких, для которых выполняется условие
р < N, (4.7)
где р – число значимых коэффициентов уравнения регрессии.
Дисперсия адекватности определяется по формуле
, (4.8)
, (4.9)
где n – число дублированных опытов;
- среднее значение выходной величины в j-ом опыте;
- значение выходной величины, рассчитанное по уравнению регрессии для j-ого опыта;
fα∂ - число степеней свободы дисперсии адекватности.
Проверим однородность дисперсии адекватности Sα∂2 и дисперсии воспроизводимости Sy2, воспользуемся для этого критерием Фишера:
Fp = Sα∂2/Sy2, (4.10)
Fт (q = 0.05, fα∂, fy). (4.11)
Если выполняется условие Fp ≤ Fт , (4.12)
дисперсии Sα∂2 и Sy2 однородны, математическая модель адекватна, т.е. предсказывает значение выходной величины с той же точностью, что и результаты эксперимента.
Вычислим по уравнению регрессии значения выходной величины для каждого опыта, занесем их в таблицу 4.1.
У = = 12,99+5,17X1 +1,39X1X2
Таблица 4.1
|
X1 |
X2 |
||
1 |
+ |
+ |
16,67 |
19,55 |
2 |
- |
+ |
6,525 |
6,43 |
3 |
+ |
- |
16,67 |
16,77 |
4 |
- |
- |
9,12 |
9,21 |
=12,99+5,17+1,39=19,55
=12,99-5,17-1,39=6,43
=12,99+5,17-1,39=16,77
=12,99-5,17+1,39=9,21