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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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