Теплонспользующие установки промышленных предприятий

Предварительный эксперимент

Обычно еще до опыта об объекте исследования существуют определенные, но разноречивые сведения. Сбор этих сведений приводит к появлению априорной информации, которая, однако, недостаточна.

Основная задача предварительного эксперимента — выбор факторов (факториальных признаков) и переменных состояния (функциональных признаков), которые входят затем в план основного эксперимента. Экспериментатор на основании апри­орной информации разделяет переменные на входные (факто­ры), выходные (параметры состояния) и помехи [80],

Объект исследования может иметь несколько переменных состояния. Если их несколько, то эксперимент проводится по каждой из них, а затем решается компромиссная задача. Суще­ствуют разные способы уменьшения числа переменных состо­яния: изменяется формулировка цели исследования, объект разбивается на подобъекты, определяется корреляционная связь между переменными состояния, и тогда вектор У превращается в скляр У В дальнейшем рассмотрим задачи только с одной переменной состояния.

При выборе переменной состояния (функционального призна­ка) необходимо, чтобы переменная У удовлетворяла таким тре­бованиям:

1) имела количественную характеристику, т. е. измерялась;

2) однозначно измеряла эффективность объекта исследова­ния, что эквивалентно корректной постановке задачи;

3) была статистически эффективной, т. е. обладала возможно меньшей дисперсией при проведении опытов.

Выбирая факторы на основании априорных оценок, следует помнить, что фактор — это измеряемая переменная, принима­ющая в некоторые моменты времени определенные значения. Факторы должны обладать некоторыми свойствами: 1) регули­руемость (управляемость) — с помощью специальных устройств фактор X] можно изменять от значения ХГ1 до 2) одно­значность (трудно управлять фактором, который является функцией других переменных); 3) совместимость — все комбинации факторов совместимы и безопасны; 4) точность измерения и управления фактором должна быть известна и до­статочно высока; 5) независимость — факторы устанавливаемы на любом уровне.

Требование некоррелированности фактора не означает, что между ними нет никакой связи. Достаточно, чтобы связь была нелинейной. По результатам предварительного эксперимента следует выбирать только значимые факторы.

Как функциональные, так и факториальные признаки дол­жны иметь область определения.

По результатам предварительного эксперимента исследова­тель принимает решение о включении факторов и переменных состояния в план основного эксперимента.

В результате предварительного эксперимента определяются область существования факторов, интервалы варьирования фак­торов, предварительно число параллельных опытов, число фак­торов и их взаимодействий, включаемых в план основного экспе­римента.

При решении задач планирования не безразлично, какими свойствами обладает объект исследования. Основным существен­ным свойством является воспроизводимость опытов. Если в ходе априорных оценок или предварительного эксперимента установ­лено, что требование воспроизводимости не выполняется, то об­ращаются к активно-пассивному эксперименту, методы обработ­ки которого изложены ранее.

Методы планирования применимы для решения лишь тех задач, где требование воспроизводимости опытов выполняется.

Предварительный эксперимент при решении эксперименталь­ных задач отвечает на такие вопросы: как выбирать локальную - область факторного пространства, где и какого размера.