Проверка воспроизводимости эксперимента
После произведения опытов необходимо производить проверку воспроизводимости эксперимента. Проверку необходимо проводить потому, что при фиксировании наблюдаемых значений функции отклика в различных точках факторного пространства могут возникать ошибки, например, ошибки эксперимента, ошибки отсчета по шкалам приборов, ошибки от влияния неучтенных и неуправляемых факторов и т.п. Значения указанных ошибок характеризуются отвечающими им в различных точках построчными дисперсиями:
S2{y1}, S2{y2}, .....S2{yn}.
Если построчные дисперсии в различных точках факторного пространства мало отличаются друг от друга, то говорят, что дисперсии однородны и имеет место хорошая воспроизводимость эксперимента. В противном случае говорят, что дисперсии неоднородны.
Простым и удобным способом проверки однородности дисперсии эксперимента является критерий Кохрена. Опытное значение критерия Кохрена определяется по формуле:
, (12)
где Gкахр.оп — опытное значение критерия Кохрена;
Gкахр.табл — табличное значение критерия Кохрена (таблица 2);
S2{y1}max — максимальное значение построчной дисперсии;
2{y1}—сумма построчных дисперсий;
a — уровень значимости;
k = r-1 - число степеней свободы;
r — число параллельных опытов;
N — число рассматриваемых дисперсий.
Если Gкахр.оп £ Gкахр.табл - гипотеза об однородности дисперсий не отвергается;
если Gкахр.оп >Gкахр.табл - гипотеза об однородности дисперсий отвергается;
Таблица 2 — Табличные значения критерия Кохрена Gтабл ,
вычисленные в зависимости от числа степеней свободы k = r—1 и числа испытаний n при уровне значимости a=0,05
Уровень значимости a=0,05 | |||||||||
n | k | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 8 | 10 |
0,97 | 0,93 | 0,90 | 0,87 | 0,85 | 0,81 | 0,78 | 0,73 | 0,66 | |
0,93 | 0,79 | 0,74 | 0,70 | 0,66 | 0,63 | 0,60 | 0,54 | 0,47 | |
0,76 | 0,68 | 0,62 | 0,59 | 0,56 | 0,51 | 0,48 | 0,43 | 0,36 | |
0,68 | 0,60 | 0,54 | 0,50 | 0,48 | 0,44 | 0,41 | 0,36 | 0,30 | |
0,61 | 0,53 | 0,48 | 0,44 | 0,42 | 0,38 | 0,35 | 0,31 | 0,25 | |
0,56 | 0,48 | 0,43 | 0,39 | 0,37 | 0,34 | 0,31 | 0,27 | 0,23 | |
0,51 | 0,43 | 0,39 | 0,36 | 0,33 | 0,30 | 0,28 | 0,24 | 0,20 | |
0,47 | 0,40 | 0,35 | 0,33 | 0,30 | 0,28 | 0,25 | 0,22 | 0,18 | |
0,44 | 0,37 | 0,33 | 0,30 | 0,28 | 0,25 | 0,23 | 0,20 | 0,16 | |
0,39 | 0,32 | 0,29 | 0,26 | 0,24 | 0,22 | 0,20 | 0,17 | 0,14 | |
0,33 | 0,27 | 0,24 | 0,22 | 0,20 | 0,18 | 0,17 | 0,14 | 0,11 | |
0,27 | 0,22 | 0,19 | 0,17 | 0,16 | 0,14 | 0,13 | 0,11 | 0,08 | |
0,23 | 0,19 | 0,16 | 0,15 | 0,14 | 0,12 | 0,11 | 0,09 | 0,07 | |
0,20 | 0,16 | 0,14 | 0,12 | 0,11 | 0,10 | 0,09 | 0,07 | 0,06 | |
0,16 | 0,12 | 0,10 | 0,09 | 0,08 | 0,07 | 0,07 | 0,06 | 0,04 | |
0,11 | 0,08 | 0,07 | 0,06 | 0,06 | 0,05 | 0,05 | 0,04 | 0,02 | |
0,06 | 0,04 | 0,04 | 0,03 | 0,03 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,01 |
Статистическая оценка значимости коэффициентов математической модели
Статистическая оценка значимости коэффициентов математической модели производится с помощью критерия Стьюдента, согласно следующему альтернативному условию:
— коэффициент значим
; (13)
; (14)
где S2(bj) – дисперсия коэффициентов модели;
S2 (у) – дисперсия эксперимента.
. (15)
Табличное значение критерия Стьюдента выбирается в зависимости от уровня значимости a=0,05 и числа степеней свободы к = N—1 из таблицы 3
Таблица 3 - Табличные значения критерия Стьюдента tтабл(a; k), вычисленные в зависимости от числа степеней свободы k=N—1 при заданном уровне значимости a
k | Уровень значимости a | ||
0,1 | 0,05 | 0,01 | |
6.31 | 12.71 | 63.66 | |
2.92 | 4.3 | 9.93 | |
2.35 | 3.18 | 5.84 | |
2.13 | 2.78 | 4.6 | |
2.02 | 2.57 | 4.03 | |
1.94 | 2.45 | 3.71 | |
1.90 | 2.37 | 3.5 | |
1.86 | 2.31 | 3.36 | |
1.83 | 2.26 | 3.25 | |
1.81 | 2.23 | 3.11 | |
1.75 | 2.13 | 2.95 | |
1.73 | 2.09 | 2.85 | |
1.7 | 2.02 | 2.75 | |
1.68 | 2.02 | 2.7 | |
1.67 | 2.00 | 2.66 | |
1.66 | 1.98 | 2.62 | |
¥ | 1.65 | 1.96 | 2.58 |