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: 91
Скачиваний: 0
п /(=10 величина Fтабл ~ 1,3). Однако ее ценность в тех
нологических задачах мала, так как |
снижение ошибки |
л |
_ |
прогноза по сравнению с моделью У=г/ составит всего
ри(%) = 100 ( У 7 ^ - 1 ) = 11,4%. |
(1Ѵ.20) |
Трудно указать минимальную величину ри, при кото рой следует считать проверяемую модель полезной, но разумно не пользоваться [23] моделями при рм>30— 50% (в зависимости от постановки задачи). Следует еще раз отметить, что проверки по (ІѴ.19) и (IV.20) не взаимозаменяемы и адекватность модели ие гарантиру ет ее информационной способности (и наоборот).
Пример IV.1. Оцепить адекватность п информационную полез
ность модели зависимости коэффициента раздвижки зерен |
У = а |
от |
|||
расхода |
цементного теста |
Л' — ЦТ (л/м3) |
по данным примера |
1.1 |
|
( S S o c t = |
115,02-10-4), если |
sai, = 0,04 при |
числе степенен |
свободы |
|
|
А |
|
|
|
|
Рэг = оо. В этом случае К= 0,7052+0,002416.Y.
Дисперсия воспроизводимости s~v =0,0016. Остаточная днспер-
, |
0,011502 |
сия 5ңД — S'ct ~ |
------------ =0,001917 (при /ост = 8—1—1 = 6 ). |
Общая дисперсия выхода по данным табл. 1.2 составляет
S- (К) = " ^ ~ 'f ' = °»01608C (при/ {К} = 8 — 1 = 7 ) .
Проверка адекватности (/7та0л=2,1 при ct= 5%, /і = 6, f2— oo)
чтд |
0,001917 |
= 1,198 |
F-тзбп |
|
0,0016 |
||
|
|
|
|
Проверка информационной полезности |
(^табл=4,21 при а = |
||
= 5%,А = 7 ,/2= 6 ) |
|
|
|
= |
0,016086 |
—8,391 > Дтпбл. |
|
s]2[A |
0,001917 |
|
|
Расчеты показывают, что модель адекватна и обладает доста точной информационной полезностью (Рн=190%)
Рп = 100 [ Ѵ 7 [ - 1) = юо ( / Ш |
- 1) 1^ 190 0/»- |
Ошибки в определении коэффициентов регрессии, ха рактеризуемые дисперсией о2{6;}, определяются [55] по ковариационной матрице [Д], исходя из соотношения:
120
С00 С01 С0К
[ Д К |
“ 11 |
'IK |
а -= |
-'ll) |
|
|
ско СК1 ' ’' скк
Q о
соѵ (6Д )
CW A ) ■ • cov i w .
W ) ■•• c o v { W . (IV.21)
cov{ftK&u) СОѴ {ÖK ö,}• • • CT'2(ök1
Из (IV.21) следует, что дисперсия а2{6;} и коэффи циент корреляции р{bibj} между коэффициентами ре грессии Ьі и bj соответственно равны:
W |
! = W |
(IV.22) |
Р А ь,} |
= с, 1 : У Сц Cjj. . |
(IV.23) |
По (IV.22) с помощью t-критерия, значение которого связано с числом опытов при определении s2, можно кор
ректно оценивать доверительные интервалы для ß,, если все оценки независимы (корреляция p{bibj} = 0):
P|ö,. — if|/c(Is3< ß i < ö i + / y ‘cn s3}= 1—a. (IV.24)
С доверительными интервалами связано то критиче ское значение коэффициента регрессии Ькр, ниже кото рого при заданной вероятности а следует допустить нульгипотезу H q : ßi = 0 и считать, что оценка коэффициента регрессии Ьі статистически неотличима от нуля:
bKp t )' CiI s3. |
(IV.25) |
Если коэффициенты корреляции р{bibj} отличны от нуля, т. е. коэффициенты регрессии корреляционно взаимосвязаны, то корректно найти доверительный ин тервал для коэффициента регрессии ß* можно только после того, как выбраны для всех остальных ß* некото рые фиксированные значения. Однако иногда допускает ся [73] применение ^-критерия для удаления «незначи мых» Ьі с последующим полным пересчетом оставшихся коэффициентов в модели. Несмотря на статистическую неточность, этот подход (называемый последовательным регрессионным анализом) дает нередко удовлетворитель-
121
пые результаты при построении интерполяционных мо
делей.
л
Для однофакторной линейной модели F= 0оЧ-6іЛ"і доверительные интервалы находят по простым соотно шениям [4] при числе степеней свободы f = N—2:
К — tafl s3: У N < [і)0 < b0 + ta/ 2 s3y N ; |
(IV.26) |
||||
bL— ta/-2 S3 : (s {X} У N ) < |
ß!<A + |
|
|
||
+ /a/2:(s { X } y ¥ ) . |
|
(IV.27) |
|||
Пример IV.2. По данным примеров 1.1 |
и IV. 1 |
определить дове |
|||
рительные интервалы для коэффициентов модели |
(ІѴ=8, |
so = |
0,04, |
||
s{A'}=52, а = 5 % ), У = 0,7052+0,002416X. |
|
|
|
|
|
По соотношению (IV.27) |
найдем величину полуинтервала |
(при |
|||
f = 6 /,.5=2,45) |
|
|
|
|
|
ta/2 s3 : (s {A ')]/^ )= 2 ,4 |
5 -0 ,0 4 :(5 2 |
) = |
0,000665. |
|
|
0,002416— 0,000665<ßi < 0,002416 -|- 0,000665,
T . e. 0,001751 < ß x< 0,003081.
Значение ßi находится в интервале, не накрывающем ноль, по этому ßt статистически значим.
Подробный анализ методов построения доверительных интервалов однофакторных линейных моделей для сред
них значений выхода ут при_фикснроваииом Х= /?і и для индивидуальных значений ут при тех же условиях, а также методов построения доверительной зоны истинной линии регрессии дан в работе [4]. В частности, для ве
личин ут при каждом фиксированном X доверительный полуинтервал определяется соотношением (с вероятно стью 1—а при f = N—2):
А ІУт} = taps. |
1 + |
{т — X ) 2 |
V |
І |
s* № |
ta/2S3^ y . |
(IV.28) |
|
|
У N |
|
Из этого соотношения также видно, что чем дальше
от среднего значения фактора X будет отстоять прове ряемая точка Х = т, тем менее надежными оказываются предсказания, основанные на этой модели. Сделать их более надежными, т. е. сузить доверительный интервал,
122
можно при увеличении числа единиц исходной информа ции N или при повышении точности измерений.
Пример ІѴ.З. По данным примеров 1.1 и ІѴ.1 построить довери
тельные интервалы для //„, при фиксированных Х — т от Л'=200 кг/м3 до А'=400 л/м3 (дискретность 20 л/м3). Расчеты целесообразно вы
полнить в табличной форме |
(табл. ІѴ.1) |
при А =270 |
л/м3\ s2{/Y} = |
|||
=2729; s0 = 0,04; N = 8; ci= |
5%. |
|
|
|||
Т а б л и ц а ІѴ.І. Расчет доверительных интервалов (1 = 2,45) |
||||||
|
для ijm при фиксированных Х — т |
|
||||
Л' — т т — X |
(т - х )2 |
Кт |
Кт |
ЧУщ) |
||
200 |
—70 |
4 900 |
|
2,7955 |
1,67 |
0,058 |
220 |
—50 |
2 500 |
|
1,9169 |
1,382 |
0,048 |
240 |
—30 |
900 |
|
1,3298 |
1,153 |
0,040 |
260 |
—10 |
100 |
|
1,0366 |
1,018 |
0,035 |
280 |
+10 |
100 |
|
1,0366 |
1,018 |
0,035 |
300 |
+30 |
900 |
|
1,3298 |
1,153 |
0,040 |
320 |
+ 50 |
2 500 |
|
1,9169 |
1,382 |
0,048 |
340 |
+70 |
4 900 |
|
2,7955 |
1,67 |
0,058 |
360 |
+90 |
8 100 |
|
3,2968 |
1,813 |
0,063 |
380 |
+ 110 |
12 100 |
|
5,4339 |
2,337 |
0,081 |
400 |
+130 |
16 900 |
|
7,1928 |
2,68 |
0,093 |
Доверительные |
интервалы |
для у т показаны на |
рис. IV.2; оші |
|||
образуют |
«коридор |
ошибок», |
расширяющийся при удалении от X. |
Рис. ІѴ.2. «Коридор ошибок» для модели Яр = ф{ДУ} (при фиксированных ЦТ)
В бетоноведении и технологии весьма часто возникает задача об определении с помощью модели значения X (неслучайная переменная!) по заданному значению У
123