Основные определения

Эксперименты могут подразделяться на: научные и инженерные. Различают также производственные, исследовательские, поисковые, прикладные и

теоретические эксперименты. Однако их планирование и анализ (обработка данных) осуществляются по общим правилам.

Рассмотрим основные термины, встречающиеся при проведении эксперимента. Оборудование для эксперимента делят на три части: испытательная

аппаратура, измерительные приборы и объект исследования. Образец дляиспытаний, ректификационная колонка, пропарочная камера могут являться объектами исследования. План эксперимента указывает последовательность работы, характер и величину изменений, переменных, повторность. Любая варьируемая величина называется переменной. Если варьирование переменной происходит независимо от других величин, то имеем независимую переменную. В противном случае ее называют зависимой. Если некоторая величина, оказывающая влияние на эксперимент, изменяется случайным образом и ее нельзя контролировать, то она называется внешней переменной, например, температура помещения в процессе проведения эксперимента. В контролируемом эксперименте влияние внешних переменных исключено, а независимые переменные изменяются по желанию экспериментатора.

Независимые переменные принято называть факторами и обозначать х ₁ ,...,х_м. Они определяют функции отклика, которые обозначаются у ₁ ...,у_т.

Геометрический образ, соответствующий функции отклика, в планировании эксперимента называют поверхностью отклика.

Неопределенность представляет собой оценку ошибки,какой она будет,если быудалось ее замерить. Термин данные относится ко всем символическим «продуктам» эксперимента. Снятые (записанные) непосредственно по показаниям прибора, они называются необработанными. Обработанные данные - это та же информация после выполнения над ней некоторых математических операций или после нанесения на график.

Модельная схема эксперимента приведена на рис. 1. Она позволяет проследить обязательные элементы эксперимента и поясняет соотношение рассмотренных понятий.

Планирование обусловлено целью эксперимента. Если влияние внешних переменных нельзя исключить, то проводят рандомизацию порядка эксперимента и тем самым усредняют эффекты этих неконтролируемых переменных. Выбор интервала варьирования переменных обусловлен областью исследования и принятым планом эксперимента. Если в некоторой области ожидается изменение функции отклика, то желательно увеличить в этой области число экспериментальных точек.

На принятие того или иного плана влияет неопределенность эксперимента. Чаще всего план эксперимента требует корректировки в процессе его выполнения. Анализируют имеющиеся измерительные приборы и основные элементы аппаратуры для выявления погрешностей измерения. Если погрешность велика, то необходимо подобрать более точные приборы или изменить план эксперимента, уменьшив число фиксируемых параметров. Если технические ограничения приводят к слишком большой неопределенности, то проведение данного эксперимента невозможно. Его следует отложить, а задачу исключить из программы работ или найти другой способ ее решения.

	Отчет о работе.
Решаемые	Новые
вопросы	закономерности,
исследований	технологии,
	теории.

Планирование эксперимента
	Анализ и обработка данных

Передача данных (образцов) в		Реакция образцов в виде
	необработанных данных и
исследовательскую установку
	контролируемых параметров

шум

	Воздействие факторов
шум	исследовательской
установки на образцы

Рис. 1. Схема эксперимента, изображенная как система связей.

Дата добавления: 2015-11-28