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:

Анализ и интерпретация результатов опытного обучения умений решать текстовые задачи
С целью сравнения достигнутых в ходе формирующего эксперимента результатов с исходным уровнем сформированности умений младших школьников решать задачи нами был проведен контрольный эксперимент, позволяющий выявить эффективность внедренных методических приемов и форм работы в исследуемом направлении ...

Аспекты методики изучения основ народных промыслов на уроках труда
Говоря о методической стороне изучения основ народной культуры в начальных классах, нельзя не сказать о том, что учителю нужно обращать внимание на то, чтобы работы учащихся носила сознательный и творческий характер. Этого можно добиться, создавая соответствующие условия для практической работы и и ...

Внеклассная работа по изучению функциональных стилей
Виды внеклассной работы по русскому языку необычно многообразны. Это различные лингвистические кружки общества любителей словесности утренники вечера, Экскурсии, лингвистические КВН, олимпиады, тематические конференции, конкурсы, обсуждения популярных книг о русском языке, выпуск тематических стенг ...