Файл: Баженов, Ю. М. Перспективы применения математических методов в технологии сборного железобетона.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 90
Скачиваний: 0
Р? |
|
пі |
0 , l a |
15 |
0,00928; |
|
1 + о * |
' п і + 1 |
“ 1+0,1* ' |
1 5 + 1 |
|||
|
||||||
г) величина с индексом 2 |
больше, поэтому |
|
||||
F = 0,01886 : 0,00928 = |
2,032. |
|
||||
При «2— 1 = 5 и п \—1 = 14 для а=5% |
-Ртасл =2,958 (прнл. VI), |
|||||
следовательно, Р < Р Тцбл и |
гипотеза Я0: у 1=72 |
не отклоняется — |
||||
можно считать, что однородность бетона не изменилась. |
||||||
В ряде задач |
(исследования на долговечность и на |
|||||
дежность, анализ дефектов и т. п.) |
возникает необходи |
|||||
мость сравнить |
р”м |
и Рд2 — доли |
(или процентные со |
|||
держания) образцов с некоторым |
признаком А в двух |
|||||
независимых выборках. |
|
|
нуль-гипотеза |
|||
Таким образом, |
подлежит проверке |
Но: рм —рА2 ■Выборочные оценки (р*м = т АІ '■п\ и Раз = = т А2 : «2, где т А — число образцов, в которых есть
признак А) позволяют определить среднее |
взвешенное |
относительных частот рм |
|
Ра ~ {тм + т лз) : ( пі + «з). |
(ІИ-17) |
и с его помощью рассчитать 2 -критерий, распределен ный по нормальному закону:
2 = (Р м - Р м ) |
:Ѵ ~ Р А (1 - Ра) (п Т 1+ V) • (ИІ.18) |
||||||||
Если |
|г |< е |
при заданном |
а (прил. II), то нуль-ги |
||||||
потеза |
не |
отклоняется. |
|
|
|
|
|||
Пример |
Ш.7. |
По |
данным С. В. |
Шестоперова |
[77, табл. |
8.8] |
|||
оценку долговечности 8 и более баллов (глиноземистый цемент) |
по |
||||||||
лучили 52% образцов на щебне из песчаника (лщ = |
96) и 48% образ |
||||||||
цов на гравии (пг= 243). Существенна ли |
разница в долях образ |
||||||||
цов рщ и рГ, получивших 8 и более баллов? |
|
|
|
||||||
|
|
рА = (0,52-96 + 0,48-243): (96 + |
243) = |
0,493; |
|
||||
г = |
(0 ,5 2 - 0 ,4 8 ): у |
0,493 (1 - 0 ,4 9 3 ) |
|
= 6.369, |
|||||
При |
а=5% |
(двухсторонний уровень) |
е = |
1,96; поскольку z > e , |
то |
нуль-гипотезу следует отклонить и признать, что бетон на гравии, действительно, имеет меньшую долю хорошо сохранившихся об разцов.
При проверке таких гипотез оказывается полезной
79
непараметрическая статистика, в которой нет необходи мости высказывать какие-либо соображения относитель но закона распределения случайных величин. Примене ние ее значительно упрощает систему вычислений, одна ко точность анализа существенно снижается. Сейчас разработано достаточно много непараметрических мето дов, которые уже нашли применение в различных обла стях науки и техники [53, 74].
Ш.З. Сравнение нескольких групп испытаний. Резуль таты нескольких групп испытаний представляются в габл. Ш.З, в которой указываются результаты каждого
Уіі из піі измерений в каждой из п групп, среднее tji и дисперсия измерений s2 в каждой группе. В общем
случае число параллельных измерений |
|
|
2) |
в каж |
||||||
дой |
группе |
может быть различным. |
|
|
|
|
|
|||
Т а б л и ц а |
111.3. Результаты |
испытании |
т групп образцов |
|
||||||
А |
|
Номер н результат измерений |
|
я |
|
Èf |
II |
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
^W*- |
l йГ |
|
|
С |
|
|
|
|
о. |
II |
|
T |
||
Е |
|
|
|
|
|
аГ |
К |
|
||
а. |
|
|
|
|
я с |
12ft |
J-ч E |
|||
о. |
|
2 |
I |
т |
(1) |
|
Q. |
|
|
|
|
£> |
О s « 1Г |
|
|
||||||
о |
|
|
|
|
сі |
|
5 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
О Р* |
0) |
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
я u |
О |
|
« |
II |
|
|
|
|
|
|
ЕГ о |
и |
|
|||
1 |
Уіі |
У12 |
Уіі |
Уіт |
щ |
|
ih |
|
9 |
|
|
|
SI |
|
|||||||
2 |
У21 |
|
Уіі |
Уіт |
ml |
|
hi |
|
9 |
|
У12 |
|
|
S2 |
|
||||||
і |
Уіі |
Уіі |
Уіі |
Уіт |
ІПі |
|
in |
|
s2 |
|
п |
Упі |
Упі |
Упі |
Упт |
т„ |
|
|
|
9 |
|
|
i n |
|
sn |
|
При сравнении результатов испытаний п групп об разцов последовательно проверяются две гипотезы:
первая — Я0: о] = с\ = • • • —о2.— • • • = с£; (III.19)
вторая — = г)2 = • ■• = г),. = • • • == ч\п. (III.20)
Проверка гипотезы о равенстве генеральных диспер сий (III.19) является одной из важнейших (особенно при
80
многомерном статистическом анализе и моделировании) II носит специальное название «проверка однородности дисперсий или равноточиости измерений». Принятие (а = 5%) этой гипотезы в качестве правдоподобной слу жит основанием для корректного применения в дальней шем дисперсионного и регрессионного анализа, а также методов математического планирования экспериментов.
Для проверки гипотезы об однородности ряда из /г оценок дисперсий s? предложено несколько критериев.
Для неравного |
числа повторений |
(fi — irii—l^co n st) |
||||
определяется В-критерий Бартлетта [16, 53]: |
||||||
В = |
2,303 |
1=1 |
|
|
(III.21) |
|
|
|
|
t=l |
|
||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
п |
|
1 |
|
С = |
1 + |
ГV |
1 |
|||
|
п |
|||||
|
|
3 (л— 1) |
i=i |
ft |
||
|
|
Zfi |
i=1
Величина В приближенно распределена как %2 с чис лом степеней свободы п—1, если все /г>2. Если В>%2 при выбранном уровне значимости, то нуль-гипотеза об однородности ряда дисперсий отклоняется. Пример при менения такого критерия дан в работе [22].
Точный критерий Кохрена G [16, 53] применяется для
анализа п |
дисперсий, если число степеней свободы /= |
|
= т—1 для всех групп одинаково |
(m =const). Он вы |
|
числяется |
по формуле |
|
|
Q = s« : ( S s ? ) . |
(III.22) |
І= 1
9
где sMaKC — максимальная эмпирическая дисперсия в ряду я,
и сравнивается с GTa6n (прил. V II). Если G < G Ta6n, нульгипотеза о равенстве дисперсий не отклоняется.
Пример 111.8. При контроле объемной массы (уБ , кг/м3) бето на был получен ряд из 10 дисперсий (ті = т2=,.. — т ю= 3 ).
6—1023 |
81 |
Определить однородность ряда: s ?{Yb} = 430; 430; 630; 1300; 200; 1200; 30; 430; 630; 630. Воспользуемся G-критерием (III.22) при ^ sf)Ma„c = 1300.
С __ |
1300 |
300 |
п o n |
|
___ |
______________ =_ |
|
||
~ |
430 + 430 Ц-------- 1300+ 630 |
5910 |
’ |
' |
В прил. VII при f — 2 и ц = К = 10 GToön = 0,612>0,22, |
поэтому |
|||
при а= 5% |
нуль-гипотеза (III.19) об |
однородности |
измерений не |
|
отклоняется. |
|
|
|
|
Гипотеза о равенстве генеральных средних |
(III.20) |
|||
при сравнении п групп испытаний проверяется |
(после |
|||
принятия |
гипотезы Я0: of = 0 ^ =... = стД) методом одно |
факторного дисперсионного анализа. Логическое основа ние этого метода: если ие отвергается гипотеза о равен стве генеральных дисперсий внутри групп а2 г и между
группами 0 2г, то можно считать, что при переходе от
группы к группе нет какого-либо неслучайного смеще ния и, следовательно, допускается гипотеза о равенстве средних в группах. В этом случае проверка гипотезы (III.20) о равенстве п средних осуществляется через проверку равенства дисперсий o^r = 0 ^r по Л-критерию,
в котором оценка s2 г всегда стоит в числителе:
F = s'2 |
:s2 |
. |
(III.23) |
м.г |
в.г |
|
|
Дисперсионный анализ требует специального об ширного изложения [22, 36, 52, 53], здесь же мы огра ничимся лишь конечными расчетными формулами для оценок s2r и s l r ПРИ Пі~ const. Оценка межгрупповой
дисперсии определяется по данным табл. III.3 при числе степеней свободы /м.г=Д—1, как
П |
|
4 . Г - + ; £ & - * > * . |
( 111.24) |
1=1 |
|
где у — общее среднее по всем результатам измерений
п
i=i
Оценка внутригрупповой дисперсии s2r определяется
82