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:

Сравнительный анализ зарубежных и отечественных исследований по влиянию телевидения на воспитание духовно-нравственных ценностей
За последние 40 лет в мире было проведено более 1000 исследований, посвященных влиянию телевидения и кинематографа на детей. Исследования проводились во многих странах мира, среди мальчиков и девочек, принадлежащих к различным расам, национальностям и социальным группам. Тем не менее, результаты ис ...

Общая наука о человеке как основа педагогики
Все вальдорфские учителя перед началом работы в школе должны были пройти курс лекций "Общая наука о человеке как основа педагогики" о связи важнейших душевных функций человека с физиологическими процессами. "Эту книгу можно назвать сборником упражнений, научным текстом для медитации… ...

Болонский процесс и его краткая история
Одной из предпосылок вхождения Украины в единое европейское и мировое образовательное пространство является введение в систему высшего образования Украины основных идей, сформулированных Болонской декларацией. Болонская декларация ввела понятие так называемого Болонского процесса. Именно Болонский ...