4. Математические методы анализа априорной информации

Перед началом любого эксперимента следует получить об объекте изучения максимально доступную информацию для того, чтобы определить основные факторы, х_i , влияющие на процесс и на его конечный результат.

Априорная информация - сведения о предмете изучения (объекте), известные до начала экспериментов из анализа литературы, предварительных опытов и в результате опроса специалистов. Одним из методов сбора такой информации является метод анкетирования специалистов.

Основываясь на знании физико-химических основ изучаемого явления, полученных при анализе литературного материала, осведомленности о влияющих факторах в подобных процессах, проводится предварительное выделение тех стадий процесса, которые могут оказать влияние на выбранный параметр оптимизации y_i.

4.1 Составление анкет

Рассмотрим возможности сбора информации методом анкетирования. В качестве примера возьмем следующую производственную ситуацию.

При производстве полиэфирного штапельного волокна лавсан в готовой продукции появились дефекты волокна  склейки, которые отрицательно влияют на текстильно-технологическую переработку волокна и на качество получаемых тканей. В соответствии со стандартом волокно полиэфирное, матированное, неокрашенное, извитое с номинальной линейной плотностью 0,333 текс должно отвечать следующим требованиям по показателю склеек: I сорт < 0,015% ; II сорт < 0,060%.

В таблице 4.1 приведен перечень возможных факторов, х_i, влияющих на качественную характеристику волокна лавсан - содержание склеек, у. Перечень факторов определяется уровнем компетентности экспериментатора. Следует выбрать те факторы х_i, изменение которых обеспечило бы исключение появления брака  склеек, т.е. необходимо, чтобы у 0.

Методом ранговой корреляции факторов (методом априорного ранжирования факторов) называется последовательное их расположение в порядке уменьшения степени их влияния на параметр оптимизации. В выбранном примере  это исключение склеек. Место, занимаемое каждым фактором х_i в этом ряду, называется рангом фактора, т.е. местом, которое отводится данному фактору при ранжировании по степени влияния на параметр оптимизации.

Составленная анкета является промежуточным отчетным документом перед раздачей ее экспертам-специалистам. Выбор экспертов проводится из числа ведущих специалистов-технологов соответствующего производства. Каждому эксперту-специалисту предлагается заполнить анкету, где перечислены факторы, их размерность и предполагаемые интервалы варьирования

Таблица 4.1 Примерная анкета-опрос “Влияние параметров процесса формования волокна лавсан на склейки”

Индекс фактора	Фактор	Единица измерения	Пределы
х1	Удельная вязкость полимера		0,65-0,67
х 2	Количество катализатора	%	0,02-0,04
х 3	Количество стабилизатора	%	0,03-0,04
х 4	Температура экструзии	0С	290-310
х 5	Расход воздуха на обдув нити	м3/г	250-300
х6	Скорость приема нити	м/мин	800
х7	Температура воздуха в цехе	оС	21-27
х8	Влажность воздуха в отделении намотки	%	60-65
х9	Концентрация замасливателя	%	2,8-3,2
х10	Температура замасливателя	оС	18-25
х11	Кратность вытягивания на отделочном агрегате		3,8-4,3
х12	Давление пара в вытяжной камере	МПа	0,18-0,25
х13	Давление в пресс-камере гофрировочной машины (“кримперы”)	МПа	0,6-1,0
х14	Усилие прижимных роликов гофрировочной машины	Нм	9,81-10,79
х15	Температура термофиксации	оС	105-135
х16	Продолжительность термофиксации	мин	17-19

(параметры процесса по каждому фактору). Опрашиваемый специалист проставляет против каждого фактора х_i соответствующий ранг-цифру. Эксперт может включать по своему усмотрению дополнительные факторы. При одинаковом влиянии факторов ранг может быть дробным. Желательно, чтобы в опросе участвовало как можно больше специалистов, но не менее 8.

Следует отметить, что эта информация, обычно выраженная сопоставлением мнений экспертов о сравнительной степени влияния факторов на параметры оптимизации, носит качественный характер (лучше  хуже, больше  меньше).