4.8 Воспроизводимость эксперимента

Структура экспериментального исследования:

1. Принятие решений перед планированием эксперимента (анкета для сбора априорной информации)

2. Планирование эксперимента

3. Подготовка и проведение эксперимента

4. Предварительная обработка результатов

5. Обработка результатов эксперимента

1. Принятие решений перед планированием эксперимента (анкета для сбора априорной информации):

- постановка задачи, выбор откликов (параметров оптимизации):

а) краткое описание процесса, объекта исследования;

б) формулировка цели исследования и задач (если необходимо проранжировать по степени важности);

в) выбор откликов (составление таблицы откликов);

г) желаемый результат. Число и точность

д) какой результат будет считаться отличным, хорошим и т.д.;

- выбор факторов:

а) список всех подозреваемых факторов, которые могут влиять на процесс;

б) список факторов включаемых в эксперимент;

в) существуют ли возможности установления значения фактора на любом заданном уровне?

г) сохраняются ли заданные значения уровней в течении опыта?

д) могут ли комбинации факторов привести к остановке процесса?

- число опытов:

а) желаемое число опытов, ограничения на число опытов;

б) желаемый срок проведения исследования;

в) примерная длительность одного опыта;

г) стоимость и затраты труда при проведении одного опыта;

д) возможность проведения параллельных опытов и их желаемое число;

е) желаемая стратегия проведения опытов (по одному в день и тп.)

- учет априорной информации:

а) условия и результаты достигнутые при изучении аналогичных процессов;

б) результаты предварительного эксперимента и данные (литературные и собственные) о величине ошибки эксперимента;

в) взаимодействия факторов.

2. Планирование эксперимента:

- определение интервалов варьирования факторов;

- выбор математической модели процесса;

- составление матрицы планирования (ПФЭ или ДФЭ);

3. Подготовка и проведение эксперимента:

- разработка методики программы исследований (выбор технологии);

- выбор и обоснование средств измерений;

- конструирование приборов, макетов, аппаратов, моделей, стендов, установок и других средств эксперимента;

- проведение эксперимента в лаборатории, на опытных участках, на заводах, в фирмах;

Предварительная обработка результатов измерений и наблюдений необходима для того, чтобы в дальнейшем, при построении эмпирических зависимостей (функций отклика), с наибольшей эффективностью использовать статистические методы и корректно анализировать полученные результаты.

4. Предварительная обработка результатов состоит в:

- проверке однородности рядов наблюдений:

а) отсеивании грубых погрешностей;

б) проверке однородности нескольких дисперсий;

в) проверке воспроизводимости эксперимента;

- оценке достоверности результатов измерений - вычисление параметров эмпирических наблюдений:

а) точечное оценивание;

б) построение доверительного интервала для истинного значения;

в) построение доверительного интервала для дисперсии;

- проверке гипотез о виде распределения:

а) проверке соответствия результатов измерения нормальному закону;

б) определение параметра этого распределения.