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:

Воспоминания друзей и учеников Д.И. Менделеева
Д. И. Менделеев, по отзывам его учеников, был выдающимся лектором. Хотя лекции его и не отличались внешним блеском, слушать их собирался буквально весь университет, настолько они были увлекательны и содержательны. В своих лекциях он как бы вел за собой слушателя, заставляя его проделывать тот трудн ...

Понятие об эмоциях и чувствах
Когда человек воспринимает предметы и явления окружающего мира, он всегда как-то относится к ним, причем это не холодное. Рассудочное отношение к ним, а своеобразное переживание. Одни события вызывают у него радость, другие – негодование, одни вещи нравится. Другие вызывают у него неудовольствие, о ...

Экспериментальное исследование условий эффективной организации проблемного обучения в начальной школе
Опытно-исследовательская работа по применению проблемного обучения в начальной школе, проведенная мной, представляет собой три этапа: 1 этап – анализ работы учителя по применению проблемного обучения в своей педагогической деятельности и наблюдение за учащимися с точки зрения их отношения к учению, ...