Пример.
Для исследования выходного параметра технологического процесса при числе параметров k=2 был спланирован ПФЭ и выполнено три серии параллельных экспериментов. Использовались следующие значения нулевых уровней
. Результаты эксперимента представлены в табл.2.7.
Таблица 2.7
Номер эксперимента | ![]() | ![]() | ![]() | Результат отклика в параллельных опытах | ![]() | ![]() | ||
- | - | - | ||||||
- | + | + | ||||||
+ | - | - | ||||||
+ | + | + |
Требуется построить модель, описывающую выходной параметр технологического процесса, проверить ее адекватность.
Эксперимент проводится при двух значениях фактора
Для облегчения расчетов удобно провести нормировку факторов с помощью преобразований
(2.29)
По формулам (2.18) и (2.19) посчитываем среднее значение и дисперсии в каждом эксперименте матрицы
.
Результаты расчета величин и
внесены в табл.2.6. Применяя критерий Кохрена, нетрудно убедиться, что опыты воспроизводимы, т.к.
.
По формуле (2.22) находим дисперсию воспроизводимости опытов
.
Используя формулы (2.23) определим коэффициенты уравнения регрессии
Проверяем значимость коэффициентов. По таблицам распределения критерия Стьюдента при и числе степеней свободы
находим .
Определяем по формуле (2.25)
.
Так как выполняются условия
,
то коэффициенты значимы, а коэффициент
незначим, так как для него условие
не выполняется.
Линейная модель запишется в виде
. (2.30)
Проверим адекватность этой модели. По формуле (2.26) подсчитаем дисперсию, характеризующую ошибку модели. Для получения значений , используемых в формуле (2.26), в записанную модель (2.30) подставляем кодированные значения факторов
согласно матрице плана (табл.2.6). Например, для первого эксперимента (строки) матрицы имеем:
.
Аналогично находим
Используя формулу (2.26) определяем дисперсию, характеризующую ошибку модели
Расчетное значение критерия Фишера находим по выражению (2.27)
.
По таблице критерия Фишера для доверительной вероятности
по значениям числа степеней свободы и
находим
.
Так как условие (1,6<5,32), то линейная модель вида (2.30) адекватна результатам эксперимента и ею можно пользоваться на практике.
Осуществим переход к размерному полиному, используя соотношение (2.29), значения нулевых уровней и интервалов варьирования факторами и
.
Получаем
.
Методика использования полного факторного эксперимента показана на примере выполнения лабораторной работы 2.