Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Статистический анализ полученных данных



Проверка на наличие грубых измерений

Наличие дублированных опытов можно оценить имеющиеся выборки по каждому опыту на предмет грубых измерений (табл. 1.3). Для этого сомнительный результат исключают из выборки.

По оставшимся данным вычисляют (табл. 1.4):

- среднее арифметическое:

 

,                                                          (1.6)

 

где i=1…4; j=1…14.

 

- оценка дисперсии:

 

Sj2= .                                            (1.7)

 

Таблица 1.3 – Проверка на наличие промахов

Номер опыта

Заданные значения выходной величины

Анализ выходной величины

Y1j

Y2j Y3j Y4j Y5j Yjj Sjj2 Sij

1

17

15.6

17.7

14.5

15.3

16.02

1.697

1.30269

2

29.4

38.5

37.4

33.8

29.2

33.66

18.868

4.343731

3

14.9

11.2

14.9

12.8

11.7

13.1

3.035

1.742125

4

28.7

26.6

27.9

24

29.6

27.36

4.743

2.177843

5

35

33

38.5

28.7

31.7

33.38

13.427

3.664287

6

67.5

51.8

52.9

62.3

62.1

59.32

45.322

6.732162

7

36.8

31.6

39

33.9

32.5

34.76

9.493

3.081071

8

53.3

58.1

53.5

62.3

56.9

56.82

13.772

3.711065

9

20.8

19.5

21.1

18

17.7

19.42

2.427

1.557883

10

35.4

42.7

42.5

37.3

36.9

38.96

11.548

3.398235

11

33.1

35

32.3

26.2

26.3

30.58

16.587

4.072714

12

28.1

24.7

28.8

26.1

27.8

27.1

2.785

1.668832

13

23.9

24.8

25.7

23.3

20.4

23.62

4.067

2.01668

14

48.2

46.2

45.9

55

48.9

48.84

13.493

3.673282

 

Затем, определяется расчетное значение t – критерия Стьюдента для сомнительного результата

 

tрасч= .                                             (1.8)

 

Таблица 1.4 – Результаты проверки наличия промахов

Номер опыта

Сомнительный элемент

Статистики для усеченной выборки

Расчетное значение критерия Стьюдента, tрасч

Yjj Sjj2 Sjj
1 17.7 15.6 1.086666667 1.042433051 2.01451786
2 38.5 32.45 15.39666667 3.923858645 1.54184963
3 11.2 13.575 2.5425 1.594521872 -1.489474708
4 29.6 26.8 4.233333333 2.057506582 1.360870495
5 38.5 32.1 6.98 2.641968963 2.422435725
6 67.5 57.275 32.54916667 5.705187698 1.792228502
7 36.8 34.25 10.92333333 3.305046646 0.771547356
8 62.3 55.45 5.85 2.418677324 2.83212644
9 17.7 19.85 2.003333333 1.415391583 -1.519014261
10 42.7 38.025 9.569166667 3.093406968 1.51127868
11 35 29.475 13.97583333 3.738426585 1.477894476
12 24.7 27.7 1.313333333 1.146007563 -2.617783772
13 25.7 23.1 3.62 1.902629759 1.366529661
14 55 47.3 2.18 1.476482306 5.215098053

 

По выбранному уровню значимости (q=0, 05) и числу степеней свободы (f=3) находим табличное значение критерия (tqf) [1. табл. Д1].

 

tтабл=3, 18

 

tрасч.< tqf.

 

Проверка однородности дисперсий

Проверку однородности дисперсий при полученном виде дублирования проводят с помощью G – критерия Кохрена:

 

Gрасч= ,                                        (1.11)

где - сумма всех дисперсий;

 

S2max – наибольшая из всех найденных дисперсий.

 

Gрасч=13, 98/112, 22= 0, 125

 

При q=0, 05 и f=n-1=3, Gтабл=0, 29 [1. табл. Ж1].

 

Так как Gрасч < Gтабл, то гипотеза об однородности дисперсии опытов принимается.


1.2.3 Расчет дисперсии воспроизводимости

 

Дисперсия воспроизводимости определяется по формуле:

 

S2  ,                                                            (1.12)

 

где N- число опытов.

 

S2{y}=112, 22/14= 8, 02

 

Число степеней свободы для данной процедуры:

 

fy=N(n-1)                                         (1.13)

fy=3*14=42.


Построение математической модели

Расчет коэффициентов регрессии

 

По результатам В3-план построим математическую модель:

 

Y=b0+b1*x1+b2*x2+b3*x3+b11*x12+b22*x22+b33*x32+b12*x1*x2+b13*x1*x3+b23*x2*x3

 

Таблица 2.1 – Матрица для расчета коэффициентов регрессии

№ опыта

X0

X1

X2

X3

X11

X22

X33

X12

X13

X23

Yij

Ŷ ij

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

16.02

15.92

2

1

-1

1

1

1

1

1

-1

-1

1

33.66

33.60

3

1

1

-1

1

1

1

1

-1

1

-1

13.1

12.95

4

1

-1

-1

1

1

1

1

1

-1

-1

27.36

27.00

5

1

1

1

-1

1

1

1

1

-1

-1

33.38

33.74

6

1

-1

1

-1

1

1

1

-1

1

-1

59.32

59.47

7

1

1

-1

-1

1

1

1

-1

-1

1

34.76

34.82

8

1

-1

-1

-1

1

1

1

1

1

1

56.82

56.92

9

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

19.42

19.25

10

1

-1

0

0

1

0

0

0

0

0

38.96

39.13

11

1

0

1

0

0

1

0

0

0

0

30.58

30.22

12

1

0

-1

0

0

1

0

0

0

0

27.1

27.46

13

1

0

0

1

0

0

1

0

0

0

23.62

24.29

14

1

0

0

-1

0

0

1

0

0

0

48.84

48.17

 

Используя матрицу базисных функций, табл. 2.1, коэффициенты регрессии определяем по следующим формулам:

- свободного члена:

 

b0=- ;                                   (2.1)

- линейных коэффициентов регрессии:

 

bi= ;                                                    (2.2)

 

- квадратичных коэффициентов:

 

bii = ;                                  (2.3)

 

- коэффициентов при парных взаимодействиях:

 

biu=  .                                                      (2.4)

Расчет дисперсий коэффициентов регрессии

 

Формулы для определения дисперсий: - дисперсия оценки свободного члена:

 

S2{b0}= ;                                       (2.5)

 

S2{b0}=3, 26

 

- дисперсия оценки линейных коэффициентов регрессии:

 

S2{bi}=  ;                                         (2.6)

S2{bi}=0, 80

 

- дисперсия оценки квадратичных коэффициентов регрессии:

 

S2{bij}= ;                                         (2.7)

S2{bii}=3, 26

 

- дисперсия оценки коэффициентов при парных взаимодействиях:

 

S2{biu}=  .                                         (2.8)

S2{biu}=1, 00

 

Проверка значимости коэффициентов регрессии

 

Для оценки значимости регрессии используем t – критерий Стьюдента. По следующим формулам определяются расчетные значения t – критерия Стьюдента:

 

tрасчi= ,                                                          (2.9)

 

где S{bi}=  - среднеквадратическое отклонение соответствующих дисперсий коэффициентов регрессии;

 

tрасчii= ,                                                         (2.10)

tрасчiu= .                                                       (2.11)


Таблица 2.2 - Проверка значимости коэффициентов регрессии

обозначение коэффициентов регрессии

значение коэффициентов регрессии

Расчетные значения t-критерия Стьюдента

b0 29.98 9
b1 -9.94 -12
b2 1.38 2
b3 -11.94 -15
b11 -0.79 0
b22 -1.14 0
b33 6.25 2
b12 -0.91 -1
b13 2.01 2
b23 1.01 1

 

По t – критерию Стьюдента, по заданному уровню значимости (q=0, 05) и числу степеней свободы (fy=42), связанному с дисперсией воспроизводимости, находим табличное значение t – критерия Стьюдента [1. табл. Д1]:

 

tтабл =2, 02

 

Если tрасч, > tтабл, то соответствующий коэффициент регрессии значим. Незначимые коэффициенты регрессии должны быть исключены из математической модели. Однако, в данной расчетной части с целью сохранения единообразия расчетов процедура исключения не проводится.

Получена следующая математическая модель в нормализованных обозначениях факторов:

 

Y=101, 65+42, 425х1+2, 9х2+15, 5х3+8, 4х11-2, 98х22-2, 46х33+2, 22х1х2+6, 28х1х3+1, 11х2х3


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-10-04; Просмотров: 62; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.11 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь