Планирование и организация эксперимента

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Февраля 2011 в 07:05, курсовая работа

Описание работы

Наряду с контролем продукции нередко требуется провести контроль параметров технологических процессов. Эта задача может быть решена путем проверки статистических гипотез. Однако, наибольшего эффекта, можно добиться не контролем параметров качества, а такой организацией производственных процессов, при которой брак продукции не производится.

Поэтому целью данной курсовой работы является ознакомление с основными этапами планирования эксперимента и применение их на практике для определения вида распределения генеральной совокупности и определения ее основных параметров, а также для проведения регрессионного анализа.

Содержание работы

Введение 4
1 Эксперимент по определению характеристик случайной величины 5
1.1 Предварительный анализ данных 5
1.2 Определение вида распределения 6
1.2.1 Построение гистограммы 6
1.2.2 Формулировка проверяемой гипотезы 8
1.2.3 Проверка гипотезы о нормальности распределения с помощью графического метода 9
1.2.4 Критерий Колмогорова-Смирнова, модифицированный для проверки нормальности распределения 11
1.3 Получение точечных и интервальных оценок параметров распределения 12
1.3.1 Сущность задачи точечного и интервального оценивания параметров 12
1.3.2 Точечные оценки параметров распределения 13
1.3.3 Определение объема выборки для получения оценок с заданной точностью 14
1.3.4 Интервальная оценка математического ожидания 15
1.3.5 Проверка гипотезы о равенстве математического ожидания заданному значению 16
1.3.6 Интервальная оценка дисперсии 17
1.3.7 Проверка гипотезы о равенстве дисперсии заданному значению 18
1.4 Построение графиков функции плотности распределения, графиков эмпирической и теоретической функций распределения 19
1.4.1 Функция плотности распределения 19
1.4.2 Теоретическая функция распределения 20
1.4.3 Эмпирическая функция распределения 21
2 План эксперимента по выяснению регрессионной зависимости 22
Заключение 32
Список использованной литературы 33
Приложение А 34
Приложение Б

Файлы: 1 файл

курсач.docx

— 377.12 Кб (Скачать файл)

     Θ= 14,6108 ≈ 14,61;

     Θ= 2,56613 ≈ 2,57;

     Θ= -3,8793 ≈ -3,88.

     Запишем математическую модель в окончательном  виде:

     y = -1,31 + 1,92·x1 + 2,15·x2 + 14,61·x3 + 2,57·x1·x2 - 3,88·x2·x3.

      13. Анализ робастности регрессионной модели.

      Под анализом робастности понимается выяснение  практической возможности полученной регрессионной модели.

      Определяем  коэффициент детерминации, который  показывает долю общего рассеяния относительно среднего, обусловленного регрессионной  зависимостью (20):

                                              (20)

      где      - среднее по опыту;

        - расчетные значения отклика;

        - значение отклика для i-того опыта в j-том повторе;

        - среднее средних значений по опыту;

        i – количество опытов при каждом уровне фактора;

        j – количество повторов в каждом опыте.

      R2 = 0,999995357.

      Модель  считается  работоспособной, если R2 > 0,75.

      Таким образом, полученную регрессионную  модель

     y = -1,31 + 1,92·x1 + 2,15·x2 + 14,61·x3 + 2,57·x1·x2 - 3,88·x2·x3       можно считать работоспособной, так как R2 =0,999995357> 0,75. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

     В результате проделанной работы мы познакомились с основными математическими статистическими методами планирования эксперимента, а также с методами анализа законов распределения вероятностей случайных величин. На первоначальном этапе была собрана априорная информация, необходимая для дальнейшего исследования, было выдвинуто предположение о виде закона распределения случайной величины и проведено доказательство данного предположения, были определены оценки параметров данного распределения. Во второй части работы выяснялась зависимость между факторами, действующими на исследуемую величину, и изменение этой величины. Для предвидения влияния определенных факторов используется полный факторный эксперимент для построения регрессионной математической модели. Эта модель позволяет нормировать измерения вне зависимости от влияющих факторов или указывает на влияющее воздействие, которое необходимо устранить.

     Несмотря  на простоту методов, они представляют собой мощный механизм повышения  качества продукции и могут использоваться для решения весьма обширного  круга задач, когда приходится принимать  решения в условиях действия многочисленных влияющих на процесс факторов.

     Преимущество  простых статистических методов  здесь выражается в том, что появляется возможность проведения корректировки  производственного процесса еще  тогда, когда в нем возникают  некоторые отклонения, которые еще  не приводят к браку, но уже создают  угрозу появления дефектной продукции. Такое управление качеством процессов, называемое управлением по отклонениям, неизмеримо эффективнее, чем применяемый  в настоящее время контроль качества продукции по результатам, при котором  контролируется не процесс, а продукция  на разных стадиях ее изготовления путем применения либо сплошного, либо выборочного статистического контроля.

Список использованной литературы

      1. Кобзарь А. И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. - 816 с. - ISBN 5-9221-0707-0.

      2. ГОСТ Р ИСО 5479-2002 «Статистические методы. Проверка отклонения распределения вероятностей от нормального распределения».

      3. ГОСТ Р 50779.21–2004 (ИСО 2854:1976) «Статистические методы. Правила определения и методы расчета статистических характеристик по выборочным данным».

      4. Козлов М. В., Прохоров А. В.  Введение в математическую статистику. – М.: Изд-во МГУ, 1987. - 264 с. 
 
 
 
 
 
 

 

Приложение А

Выборка случайных величин (n=500)

-6,039 8,182 2,386 -1,405 -1,341 0,481 1,487 -1,914 1,927 1,314
4,828 5,229 0,682 1,011 8,332 7,836 1,603 -7,404 -0,775 4,862
3,465 10,157 3,674 9,962 -9,91 2,469 -2,922 0,868 8,28 -1,985
0,843 4,482 6,526 -2,986 6,385 4,69 0,476 6,223 9,079 4,998
8,044 8,701 -4,03 -7,621 -0,34 2,194 8,934 -2,333 2,955 4,075
5,473 -5,083 -3,823 4,87 1,635 5,869 3,929 11,45 2,573 1,889
2,756 8,121 5,545 3,533 3,567 2,582 -0,46 -1,214 6,021 -7,342
-3,455 1,978 14,732 9,607 -7,862 1,796 -3,272 -5,256 -2,111 2,827
5,118 2,557 5,846 -1,178 2,336 -4,473 -5,304 3,005 4,356 14,237
-6,238 5,192 -0,269 -0,993 -1,5 6,106 -9,396 7,457 -8,051 4,991
1,868 -5,578 -1,422 -3,17 -0,059 1,736 4,415 -1,995 2,306 2,844
7,643 -0,201 6,662 2,676 5,002 -1,745 2,679 4,28 -5,764 -4,329
1,12 0,521 4,192 -1,037 -4,674 1,285 3,825 11,484 3,84 3,773
4,906 -0,508 6,75 1,236 4,264 9,361 -5,654 10,331 5,76 -0,549
8,373 3,088 -2,867 0,345 2,591 3,879 0,223 7,841 6,511 -5,032
-1,449 -4,89 8,443 2,751 6,067 5,058 3,943 2,742 0,1 4,438
1,369 -0,83 5,17 7,178 -0,925 4,873 1,166 5,428 7,005 3,767
1,203 -1,443 1,025 -2,7 10,662 5,313 4 3,74 3,732 8,351
7,817 -3,211 2,59 4,077 -4,839 10,971 8,261 -10,759 9,01 -0,023
1,159 4,033 5,974 3,513 3,453 5,278 -4,612 -4,47 6,845 8,102
-4,82 12,02 2,285 2,472 -4,175 3,413 -8,04 4,209 5,778 3,31
-0,791 2,726 0,562 -6,808 11,105 9,814 10,349 -3,131 5,792 0,443
-7,87 10,94 -4,077 -4,312 6,876 -6,628 1,787 -0,154 2,04 -3,595
6,714 -4,498 -4,164 -11,405 -2,002 6,619 6,888 -4,194 2,904 8,026
8,265 4,371 -4,374 5,451 3,03 0,104 7,629 -0,864 1,096 3,456
-2,344 2,769 7,967 3,753 -0,298 0,809 3,772 0,019 0,209 -1,403
-0,233 -4,28 7,226 -4,47 5,764 2,096 2,558 7,107 -0,032 4,517
10,377 1,076 -0,236 8,311 7,472 2,134 3,553 2,102 13,981 0,905
-4,847 10,066 1,002 2,685 4,871 -4,54 -0,743 1,27 4,954 -4,076
5,253 -0,52 -7,13 -3,944 2,082 -1,537 -9,642 4,944 -5,491 -0,845
-3,71 3,529 3,542 -1,729 1,496 -4,809 -1,662 9,107 6,093 -1,445
10,559 -7,257 -0,915 -0,841 -5,139 -0,932 0,872 0,258 4,981 0,812
-2,581 -0,091 8,148 0,514 -0,251 2,096 4,727 -3,021 -4,292 4,883
-5,084 3,343 -1,287 6,799 6,756 4,403 -10,361 2,517 3,787 7,52
-7,462 4,425 -4,425 2,846 1,657 5,512 0,544 0,011 0,1 -3,012
-2,02 0,345 1,434 6,536 5,632 8,212 -2,882 2,978 -1,095 3,067
6,546 8,398 12,29 -7,319 0,196 0,568 4,242 -1,027 6,687 0,275
5,741 -4,407 -4,091 -1,456 -2,697 4,082 1,004 6,881 2,583 -2,917
10,422 -5,135 7,478 9,164 -1,261 4,897 -4,234 6,422 -2,268 -1,219
1,279 4,951 -2,452 2,887 0,969 0,71 11,569 -2,504 5,845 0,399
4,912 -3,373 4,596 -0,601 5,103 -0,137 3,035 -0,665 8,49 -3,68
2,145 0,84 9,438 1,97 2,114 1,819 6,123 0,657 6,11 5,064
11,57 -3,025 -2,993 4,973 8,625 3,975 -3,728 4,871 -3,183 -3,5
-1,981 0,704 7,943 12,774 1,313 4,96 2,336 -0,984 6,594 -6,467
0,317 1,919 -3,085 7,993 10,955 0,851 -6,562 9,876 5,189 2,623
2,575 8,101 13,832 5,362 -1,571 -4,962 3,176 -1,259 8,897 -2,329
9,168 5,812 -7,515 7,226 -2,184 -1,596 6,68 2,496 -1,247 -1,883
9,333 -8,179 -0,499 8,907 -1,871 -1,445 -1,49 -12,141 0,976 0,66
3,985 3,051 1,987 9,918 0,25 4,785 2,165 5,953 2,625 9,295
9,846 4,785 -0,32 4,777 3,067 3,298 3,604 -2,463 7,195 0,133
 

 

Приложение Б

Выборка случайных величин (n=30)

-5,623 0,893 4,587 -3,576 -1,016 3,500
5,124 4,282 0,542 1,656 12,398 2,723
2,788 3,331 4,010 2,556 -2,365 3,956
-7,706 -6,927 0,867 9,781 4,695 -0,813
-0,347 9,380 4,619 -0,675 -0,312 -0,481

Информация о работе Планирование и организация эксперимента