Полные факторные планы испытаний

Приведенные в табл. 1 и 2 матрицы планирования обладают свойствами ортогональности, симметричности и нормировки.

Свойство симметричности относительно центра опыта заключается в том, что алгебраическая сумма элементов вектор-столбцов каждого из факторов равна нулю:

; ; . (4)

Условие нормировки подтверждается равенством суммы квадратов элементов каждого столбца числу опытов:

; . (5)

Свойство ортогональности определяется равенством нулю произведений любых двух вектор-столбцов:

;. (6)

Предполагается, что при перемножении элементов с одноименными знаками получаем , с разноименными .

Свойство ортогональности позволяет резко уменьшить трудоемкость вычислений коэффициентов регрессии, так как матрица нормальных уравнений становится диагональной, причем ее диагональные элементы равны числу испытаний , заданных матрицей ПФП.

Воспользуемся матрицей планирования (табл.1) для получения уравнения регрессии вида

. (7)

При вычислении оценок коэффициентов регрессии по формуле последовательно получим

Отсюда

; ;

; .

Таким образом, каждый из коэффициентов вычисляется независимо и по простой формуле, которая в общем случае имеет вид

. (8)

Поскольку все диагональные элементы матрицы ошибок равны между собой, каждая из оценок получена с одинаковой (и минимальной) дисперсией

, (9)

где – ошибка опыта.

Рассмотренные ПФП являются оптимальными в том смысле, что при их реализации для данного числа испытаний определитель матрицы ошибок минимален. Геометрически это означает, что сведен к минимуму объем эллипсоида рассеивания оценок параметров. Важным свойством полученных планов является также рототабельность, которая заключается в том, что точность предсказания значений выходной характеристики одинакова на равных расстояниях от центра плана и не зависит от направления.

Актуально о образовании:

Личность ребенка глазами воспитателя
Ребенок, в котором я вижу личность Ребенок, который меня раздражает Ребенок, который мне понятен Идеальный ребенок Агрессивный -3 +3 -3 +3 Глупый -3 +2 -3 -3 Инициативный +3 -3 +3 +3 Наблюдательный +3 -2 +2 +3 Любящий +3 -3 +3 +3 Ябеда -3 +3 -3 -3 Жадный -3 +3 -3 -3 Веселый +3 -3 +2 +3 Хороший орга ...

Наблюдение за птицами
Птичье население любой местности состоит из оседлых и прилетных видов. К оседлым относятся птицы, круглый год встречающиеся в данной местности, к прилетным - появляющиеся здесь на определенное время года. Большую часть последних в Свердловской области составляют виды, прилетающие весной на период г ...

Результаты опытно-экспериментальной работы по формированию исследовательской компетенции старшеклассников в процессе обучения английскому языку
Нами была разработана и апробирована авторская методика по развитию исследовательских умений, навыков и способов деятельности. На сегодняшнем этапе развития школьного образования большинство школ города имеют недостаточный уровень сформированности исследовательских умений, так как обучение ведется, ...