- •Планирование эксперимента
- •И статистическая обработка
- •Результатов измерений
- •Методические указания к лабораторным работам
- •Введение
- •Определение основных числовых характеристик совокупности случайных величин
- •Основные сведения
- •1.1 Получение совокупности случайных величин
- •1.2 Расчет оценок математического ожидания, дисперсии и среднего квадратического отклонения
- •1.3 Исключение резко выделяющихся экспериментальных данных
- •1.4 Расчет относительных характеристик рассеяния случайной величины
- •1.5 Определение ошибки среднего и границ доверительного интервала
- •1.6 Доверительный объем испытаний
- •Требования к отчету
- •Определение вида дифференциального закона распределения совокупности случайных величин
- •Основные сведения
- •2.1 Формирование частотной таблицы
- •2.2 Определение оценок математического ожидания, среднего квадратического отклонения и квадратической неровноты
- •2.3 Определение закона распределения исследуемой величины
- •2.4 Построение графика функции распределения
- •Требования к отчету
- •Определение корреляционных однофакторных моделей по данным пассивного эксперимента
- •Основные сведения
- •3.1 Расчет основных статистических характеристик
- •3.2 Расчет коэффициентов парной корреляции и определение их значимости
- •3.3 Определение линейной модели корреляционной взаимосвязи
- •Требования к отчету
- •Определение статических корреляционных многофакторных моделей по данным пассивного эксперимента
- •Основные сведения
- •4.1 Расчет основных статистических характеристик
- •4.2 Расчет парных коэффициентов корреляции
- •4.3 Расчет множественного коэффициента корреляции и определение его значимости
- •4.4 Определение линейной модели корреляционной взаимосвязи
- •Требования к отчету
- •Разработка регрессионной однофакторной модели по данным активного эксперимента
- •Основные сведения
- •5.1 Условия проведения активного эксперимента
- •5.2 Нахождение статистических характеристик
- •5.3 Проверка гипотезы об однородности дисперсий
- •5.4 Вычисление дисперсии воспроизводимости выходного параметра в опытах матрицы
- •5.5 Вычисление коэффициентов искомого уравнения (модели) и их дисперсий
- •5.6 Проверка адекватности полученной модели
- •5.7 Оценка значимости полученных коэффициентов регрессии
- •Требования к отчету
- •6.1 Разработка матрицы планирования
- •6.2 Нахождение статистических характеристик
- •6.3 Проверка гипотезы об однородности дисперсии
- •6.4 Вычисление дисперсии воспроизводимости выходного параметра в опытах матрицы
- •6.5 Вычисление коэффициентов искомого уравнения (модели)
- •6.6 Оценка значимости полученных коэффициентов регрессии
- •6.7 Проверка адекватности полученной модели
- •6.8 Исследование полученной регрессионной многофакторной модели
- •Требования к отчету
- •Список рекомендуемой литературы
- •Варианты совокупностей случайных величин
- •X1, x2 и y – соответственно удлинение, масса и прочность образца; m – кол-во испытаний
- •Критические значения критерия Смирнова-Граббса
- •Критические значения критерия Пирсона
- •Варианты совокупностей случайных величин
- •Значения критерия Стьюдента
- •Значения критерия Фишера fт
- •Значения Хi
- •Значения Хui
3.1 Расчет основных статистических характеристик
Определяем средние значения ( и ) и дисперсии (S2{X} и S2{Y}) для совокупностей:
|
(3.1) |
|
(3.2) |
|
(3.3) |
|
(3.4) |
3.2 Расчет коэффициентов парной корреляции и определение их значимости
Значение коэффициентов парной корреляции рассчитываем по формуле
|
(3.5) |
По значению коэффициентов парной корреляции можно сделать определенные выводы о тесноте корреляционной взаимосвязи между случайными величиными X и Y .
Для определения значимости коэффициента корреляции определяем расчётное значение критерия Стьюдента:
|
(3.6) |
Теоретическое значение критерия tT определяем по таблице приложения Д при условии, что РD = 0,95 и f = m – 2. Если tR {rYX} > tТ, то гипотеза о наличии корреляционной взаимосвязи между X и Y не отвергается.
3.3 Определение линейной модели корреляционной взаимосвязи
Рассчитываем значения коэффициентов линейных уравнений сопряженных прямых:
; |
(3.7) |
; |
(3.8) |
Подставляем полученные значения в соответствующие уравнения:
|
(3.9) |
Раскрываем скобки и получаем уравнения прямых. Строим оси координат, наносим корреляционное поле точек, а затем строим сопряженные прямые с углом φ между ними.
Рисунок 3.1 – Линейные модели корреляционной взаимосвязи
Требования к отчету
Отчет о выполнении лабораторной работы должен содержать:
тему и цель лабораторной работы;
необходимые теоретические сведения по теме;
исходную совокупность случайных величин (по заданию преподавателя);
поэтапное определение коэффициента корреляции и линейной модели корреляционной взаимосвязи;
выводы по результатам определения статических корреляционных однофакторных моделей по данным пассивного эксперимента;
график сопряженных прямых;
отметку преподавателя о выполнении лабораторной работы.
Лабораторная работа № 4
Определение статических корреляционных многофакторных моделей по данным пассивного эксперимента
Цель работы: расчет парных коэффициентов корреляции, множественного коэффициента корреляции, определение его значимости и линейной модели корреляционной взаимосвязи.
Основные сведения
В том случае, если требуется проанализировать зависимость одной случайной величины (Y) от нескольких случайных величин Х1, Х2, . . . , ХМ, необходимо определить корреляционную многофакторную модель:
Y = a0 + a1X1 + a2X2 + . . . + aMXM .
Методику рассмотрим на примере разработки двухфакторной корреляционной модели. В результате дискретных измерений факторов X1, Х2 и выходного параметра Y получают совокупность сопряженных случайных чисел (можно воспользоваться совокупностями, приведенными в приложении А).
4.1 Расчет основных статистических характеристик
Определяем средние значения и дисперсии:
; ; ;
|
(4.1) |
; ; .
|
(4.2) |