Определим значимость коэффициентов регрессии по критерию Стьюдента.
Определяем среднее значение:
где m – число параллельных опытов, - экспериментальное значение отклика, полученное при параллельных опытах. Данные параллельных экспериментов берем из приложения 3.
Так как есть данные о параллельных опытах, то дисперсию воспроизводимости можно вычислить по следующей формуле :
Коэффициенты уравнения регрессии, получаемые при помощи ортогональных планов второго порядка, определяются с разной точностью, поэтому сначала определяем дисперсии коэффициентов по формуле:
- сумма квадратов условного фактора j по i-тому количеству опытов.
Дисперсию коэффициента b0 можно определить следующим образом:
Дисперсия коэффициента bj может быть вычислена одним из следующих соотношений:
Дисперсия коэффициента buj:
Дисперсия коэффициента bjj:
Значимость коэффициентов проверяем по критерию Стьюдента:
Коэффициент значим, если
.
f – число степеней свободы дисперсии воспроизводимости:
,
N – число опытов в эксперименте; m – число параллельных опытов.
Табличное значение определяется с помощью таблицы квантилей распределения Стьюдента при p=0.05(см. приложение). Незначимые коэффициенты можно выбросить из уравнения регрессии.
Проверим адекватность уравнения регрессии.
Адекватность уравнения проверяют по критерию Фишера:
где - остаточная дисперсия; - дисперсия воспроизводимости.
Тогда дисперсия воспроизводимости равна:
Остаточная дисперсия вычисляется следующим образом:
- экспериментальное значение, - теоретическое значение, l – число значимых коэффициентов уравнения дисперсии; N – общее количество экспериментов в одном опыте.
Табличное значение критерия Фишера определяется при уровне значимости p=0.05 и числах степеней свободы:
.
Если
,
то уравнение адекватно эксперименту.
В процессе выполнения лабораторной работы заполняем таблицу 3.1:
Таблица 3.1
Номер опыта | Экспериментальные значения | |||||||
y1 | y2 | … | ym | |||||
… | ||||||||
N | ||||||||
Сумма столбца | - | - | - | - | - | - |
- теоретическое значение (этот столбец таблицы заполняем соответствующими данными, полученными в ходе выполнения лабораторной № 2).
Пример выполнения лабораторной работы № 3.
Рассмотрим 3-факторный эксперимент (вариант 3а): N=15, число параллельных опытов m=2 (по приложению 3, таблица 3).
1. Начинаем заполнять предложенную выше таблицу 3.1:
Номер опыта | Экспериментальные значения | |||||
y1 | y2 | |||||
70,5 | ||||||
67,5 | ||||||
Сумма столбца | - | - | - | - |
2. Найдем среднее значение отклика :
Номер опыта | Экспериментальные значения | |||||
y1 | y2 | |||||
70,5 | 70.25 | |||||
67.5 | ||||||
67,5 | 67.25 | |||||
79.5 | ||||||
66,5 | 66.25 | |||||
Сумма столбца | - | - | - | - |
3. Определяем дисперсию воспроизводимости :
Номер опыта | Экспериментальные значения | |||||
y1 | y2 | |||||
70,5 | 70.25 | 0.125 | ||||
67.5 | 0.5 | |||||
67,5 | 67.25 | 0.125 | ||||
79.5 | 0.5 | |||||
66,5 | 66.25 | 0.125 | ||||
Сумма столбца | - | - | - | 3,375 | - |
Дисперсия воспроизводимости для данного примера равна:
4. Считаем дисперсию коэффициентов.
Теперь для каждого коэффициента bj определяем соответствующее tj: