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 передового педагогического опыта по исследуемой теме
Главная задача педагогической науки – разработка теоретических, методологических основ инновационных процессов, рациональных связей теории и практики, взаимопроникновения исследовательской и практической деятельности. Наука всегда будет изучать закономерности, разрабатывать все новые, более соверше ...

Анализ современных программ по обучению детей 7 лет иностранному языку
Проблема обучения иностранному языку и ознакомление детей с культурой другой страны обсуждается не впервые. В истории этой проблемы можно заметить спады и подъёмы. Такой подъём был в начале 60-х – середине 70-х годов. В это время в нашей стране и за рубежом появились пособия по обучению иностранным ...

Социальный аспект формирования исследовательской компетенции старшеклассников в обучении английскому языку
Вопрос о формировании исследовательских умений и навыков учащихся в России имеет давнюю историю. Еще в эпоху СССР во многих регионах страны начинали появляться малые академии наук и юношеские научно-технические общества, деятельность которых была направлена на работу с творчески одаренными школьник ...