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

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

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 +

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