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:

Содержание и формы организации художественно-творческой деятельности
В современных педагогических исследованиях рассматриваются в основном три организационные формы обучения: фронтальная, индивидуальная и групповая. Это деление зависит от качества, содержания заданий, которые составляются педагогом для всех, для каждого учащегося отдельно, для отдельных групп. В пед ...

Характеристика знаний и отношений детей к немецкой культуре
Экспериментальная часть работы проводилась на базе начальной школы №53, в классе продлённого дня, (дети 6–7 лет, 20 человек). Задачи констатирующего этапа 1. Выяснить отношение родителей к обучению детей немецкому языку. 2. Выявить знания и интерес детей к немецкой культуре. С этой целью проводилос ...

Этапы развития речи ребенка в норме
Анализ психологической литературы позволил сделать выводы о том, что процесс становления у детей первой функции речи, то есть овладение речью как средством общения, в течение первых семи лет жизни (от рождения до поступления в школу) проходит три основных этапа. На первом этапе ребенок еще не поним ...