Файл: Кориков А.М. Математические методы планирования эксперимента учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 155
Скачиваний: 0
где .< - число ра'-личза опытов (числе отрск катрица);
•V - "золе паряллелькых(повторных) опнгов в i. -ой стро
ке матрицы;
ц- среднее арягёйетэтескее аз г.. ^раллельккх' опн-сз;
ц,. - |
предсказанное |
гк> у^агчеяяг |
сличение 3 I - я |
спкгм> , |
|||||||||
Смкс; ЭТОЙ формула очень зр-опт: разлячл» мезгу |
sEcrte- |
||||||||||||
ргмзнтальншл и гасчетннм зпдченлзм ^-«-а'-тег |
там бег&дптй |
||||||||||||
вес, чем больие число повторных сгатсв. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Адекватность |
линейного |
уразнеякя |
матет |
тгрг; орать |
z |
||||||||
другим путем. Очевидно,, |
что |
кезфрапче;?? |
^- |
, |
оир-сД-э.^яшй |
||||||||
со результатам полного |
ч дробного факторного |
окелгрсанта, |
|||||||||||
всегда язлязтея оценкой; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
0„ |
Ъ_ |
- |
' ~ |
•?>• : . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
! <3 |
; |
- i. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С другой стереги, величала "о„ является спек;:о2 резуль |
|||||||||||||
тата опыта :?а основном уровне. Поэтому |
е с ж . зыггалки?!- |
|
|||||||||||
опыт па ессозном уровне, |
г . з . получить |
ц3 |
, |
и найти |
раз |
||||||||
ницу |
i |
ц^.}, то эта |
величина язляется .оценке?: су&глп |
|
|||||||||
^вадратичнвх членов з |
урагнепии регрессия. Зслл |
разность |
|||||||||||
: , - |
ц9 ) |
велика, |
ланеЗнжл |
уравнением пользоваться |
нель |
||||||||
з я ; если мала - возможное |
использования линейного |
ураз- |
|||||||||||
"зь^: |
нз |
исключена, гначагоста "азличпя |
ьтезду 6 |
i |
у |
вкз- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
i " |
|
д: :ден::тл :;: - -критерию Стьюдепта:
- 5 9 -
t № i « _ |
I'D, -ч,\чПГ |
где ЬЭД- Среднеквадратичная ошибка воспроизводимости,
определенная при | степенях свобода.
Гипотеза об адекватности уравнения принимается в слу чае, когда
"t-pacs ^ "^т&бл |
• |
§ 2-4. П р о в е р к а |
з н а ч и м о с т и |
к о э ф ф и ц и е н т о в
Проверка значимости коэффициентов регрессии осущест вляется двумя равноценными способами: проверкой по t - -кри терию Стьюдеята иди построением доверительного интервала.
Прежде всего надо, конечно, найти оценки дисперсии коэффициентов регрессии ^{^-J* Обозначим через |Ь матри
цу-столбец теоретических (истинных) значений коэффициентов регрессии, jb = м{в} , здесь и всюду ниже М означает ма тематическое ожидание. Введем матрицу-столбец д = У -"
-М{у)с независимыми нормально распределенными компонен
тами, имеющими дисперсии |
• Так как |
в ~ ( х т х ) ~ 1 х т у ,
то справедлива следующая цепочка равенств
М { ( 5 - р)( Ь-jb)T} - М {{Xх Xf Хт д[(xT lj"f Хг4)= - М { ( Х т Х ) н Х т д ( Х т д ) т [ ( Х т Х ) - Т } -
|
- 60 |
- |
« |
M { ( Х т х Г Х ? д д т X ; Х Т Х ) - 1 } |
- |
= ( х т х г 1 х т м { д д т ) х ; х т х ) - 1 = |
||
- |
( Х Т Х ^ Х т Е б 2 { ^ ) Х ( Х Т Х . Г 1 |
- l X T I ) " V f y ) . |
При проведении |
преобразований |
здесь используется то обсто |
|||
ятельство, что |
матрица |
( Х Т Х ) |
симметрична и, |
следователь |
|
но |
|
|
|
|
|
а также то, что в силу |
статистической" независимости |
ком |
|||
понент вектора |
Д матрица М { д Д т } = Е ^ { ^ f |
» где |
Е - |
-единичная матрица.
Вразвернутом виде соотношение
M\[B-jb)ib-[b)T } = ^ X T X ) - 1 6 ^ }
запишется так
•г |
|
|
сохгфЛ |
б 1 |
. . . с о и - (6, W |
|
'01 |
C ok. |
|
|
|
|
|
|
" 1 1 |
|
|
Отсюда мы видим, что |
|
|
|
4 |
V - J |
- C; « * { » ) • |
( 2 . I I ) |
|
|
|
(2.12) |
и коэффициент |
корреляции |
|
- |
61 |
- |
|
C i j |
|
|
|
V c . г.. |
|
|
(2.13) |
Диагональные элементы матрица |
(X X) |
определяют дис |
|
персии коэффициентов регрессии, |
недиагональные элементы - |
ковариации соответствующих им коэффициентов регрессии. По
этому матрица |
(ХТХ)~* обычно называется м а т р и ц е й |
|
о ш и б о к , |
или к о р р е л я ц и о н н о й |
м а т р и |
ц е й ' . |
|
|
Из формул |
( 2 . I I ) - (2.13) получаем следующие выраже |
ния для оценок дисперсии, |
ковариации и коэффициентов кор |
|||
реляции коэффициентов регрессии: |
|
|
||
bZik) |
- С и Ь » Д О . |
|
( 2 . Ш ) |
|
C O i r { M j } |
- 4 j |
b{i)y |
|
(2.128) |
|
|
C i |
, • |
(2.13а) |
|
|
ц |
||
|
V c T c |
|
|
Для ортогональных планов корреляционпая матрица (ХТ Х)""^
становится диагональной и в случае планов первого порядка,
рассмотренных в § § 1-2, |
1-5, имеем |
|
|
' |
X |
(2. |
14) |
т . е . дисперсии всех коэффициентов равны друг другу, |
тая |
|
как они зависят только от ошибки опыта и числа опытов. Ко эффициенты регрессии, полученные с помощью планов предыду щей главы, являются некоррелированными.
Формулы ( 2 . I I ) - (2.13) дают возможность расположить
-б г -
фактори, входящие Б уравнение регрессии, в зависимости от их роли з процессе. Дня этого вычисляют " t . по уравнению
(2 . 15) Факторы, имеющие большие значения " t t , оказывают более
существенное влияние на процесс. Сравнение величины " t L с
табличным значением критерия Стьюдента, взятым из таблицы П.4 Приложения, дает возможность установить, отличается ли
значимо коэффициент регрессии от нуля. Если \ |
окажется |
|
меньше t T i 6 j , для выбранного уровня значимости |
и числа с т е |
|
пеней свобода для |
, то соответствующие коэффициенты |
|
регрессии незначимы. |
|
|
Проверку значимости коэффициентов регрессии можно осу ществлять s построением доверительного интервала. В случае ортогонального планирования первого порядка доверительный интервал
Здесь t - табличное |
значение |
критерия Стьюдента |
при |
числе степеней свободы, |
о которым определялась S * { ^ t . и |
||
выбранном уровне значимости. . |
|
|
|
Доверительный интервал задается верхней и нижней дове |
|||
рительными границами |
+ д о и i |
^ - й ^ . |
|
Коэффициент значим, если его абсолютная величина боль |
|||
ше 'доверительного интервала. |
|
|
|
Если некоторые коэффициенты регрессии признаны |
незна- |
|
|
|
|
- |
5 i |
- |
|
|
|
|
|
|
4i^c.:v;., |
гс- |
;-;-c^t.—-vsyx'isie члены |
могут |
быть вкзедвя» |
z:; |
сс~ |
||||||
-зтсза ypaitK2H-«r, Згу процедуру |
Ееобхоглжэ производи |
с |
|
|||||||||
- ; с '- |
-.'• |
•-'•-von-io я сссровожда'хь аогторяык зкчколенаек |
||||||||||
зос41'*Щиек2Сз |
^равййния к кроззряо* адекватноетя нового |
ургг- |
||||||||||
згг.яя с.-«к«рьл!ентаяьным дг-.чннм.- При наличии значительной |
г |
|||||||||||
ксн.рчыыцки кс-:хду к-ээф£щиектйми регрессия величиск |
остагь- |
|||||||||||
ных л-.-.-йк.-квкгоз регрессии могут существенно изменяться, |
||||||||||||
вплоть до поременя ьнака, Сртогснаяьное г-ланировакдэ по- |
|
|||||||||||
зьоляв,? :х-5е.*ать различных непркя';-ностей при статистичес |
||||||||||||
кой обработке |
данных. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5 2 - 5, |
И а г е"'р с р е т а д и я |
р |
е з |
у л |
ь |
|
|
|||||
|
|
|
|
т а т о в |
|
|
|
|
|
|
||
интерпретация модели - |
это |
ее |
естественное |
($язяческое" |
||||||||
истолкованиеили, точнее говоря, это терезод моделг с аб |
||||||||||||
страктно хо ттеяатического |
языка на я м к |
экспериментатора. |
||||||||||
Лнтерш;в;гл^я |
- СЛОЕНЫЙ таорчески2 процесс |
и зггэ г-к рао- |
||||||||||
;мотр.-.-й ьросгеЗ&шй случай интерпретация адекватное яаяе2- |
||||||||||||
зой ксдел;:, 2;-эТ)^ЦЕвкш по.~::-:ока являются частными грогг- |
||||||||||||
зодге;;-; ^уккшш селишка по еоответствуюслл |
пзрекс-нвт. От |
|||||||||||
сюда г.;-!Гэ:-::'.от, |
что больший |
по абсолютной |
величине КОЗЗЙЕ- |
|||||||||
дзент ссють^стзре? более существенно^ изменение парамет |
||||||||||||
ра опт.л-"тззции при изкенении данного фактора! |
|
|
|
|
||||||||
Задачу интерпретации решают в несколько |
этапов. |
|
Кг |
|
||||||||
г s р в о u |
|
D I S S S |
усганазяиБается.в |
какой мере каж |
||||||||
дый из а-актсров влияет на сараиегр сптимазапив. Величина |
|
|||||||||||
козйц'кцяента |
регрессии - яслпчес-твеЕная |
мера этого |
влияния. |