Практическое занятие 5. Разработка плана и проведение имитационного эксперимента

1. Практическое занятие 5

Разработка плана и
проведение
имитационного
эксперимента
1

2. Цель работы – приобрести практические навыки построения плана и проведения полнофакторного экстремального эксперимента

Задание
1. Провести натурные наблюдения и
представить результаты их обработки.
2. Провести кодировку факторов и
построить план матрицу.
3. Реализовать план эксперимента.
4. Проверить воспроизводимость опыта.
2
5. Сделать выводы по работе

3. Исходные данные

Название
параметра
Минимальное
значение
Среднее
значение
Максимальное
значение
Закон
распределения
Параметры внешней среды
Объем
отправки, т
1+0,1*i
-
10+0,1*i
нормальный
Расстояние
перевозки, км
50+5*i
-
300+5*i
нормальный
Управляемые параметры
Техническая
скорость, км/ч
Время погрузки
(выгрузки) 1т.
груза
Коэффициент
использования
грузоподъемности
20+0,1*i
-
26+0,1*i
нормальный
0,43+0,01*i
-
0,62+0,01*i
нормальный
0,5
-
0,99
нормальный
Параметр оценки – время доставки (стремится к минимуму)
i - последняя цифра зачетной книжки
3

4. 1. Проведение натурных наблюдений и представление результатов их обработки.

Обработка управляемых факторов в MS Excel.
1) Подготовка данных. Формирование исходной
таблицы.
Название
параметры
Техническая
скорость, км/ч
Время погрузки
(выгрузки) 1т.
груза, т/ч
Коэффициент
использования
грузоподъемности
Значение
min
max
Математическое
ожидание
Стандартное
отклонение
20+0,1*i
26+0,1*i
(min+max)/2
(max-min)/6
0,43+0,01*i
0,62+0,01*i
(min+max)/2
(max-min)/6
0,5
0,99
(min+max)/2
(max-min)/6
4

5.

2) В Excel используем:
- 2003 –«Сервис» - «Анализ данных»;
- 2007 (2010) – «Данные» - «Анализ данных».
Для генерации случайных чисел управляемых
параметров.
5

6. Ввод данных для генерации в диалоговом окне

1
20
Данные из исходной таблицы
Результат будет представлен на отдельном листе
6

7. Результаты генерации значений технической скорости и коэффициента использования грузоподъемности (пример)

7

8. 2. Кодирование факторов и построение плана матрицы. Таблица - План эксперимента

№ опыта
Х1
Х2
1
-1
-1
2
-1
+1
3
+1
-1
4
+1
+1
Таблица – План эксперимента со значениями параметров
№ опыта
Х1
Х2
1
1
50
2
1
300
3
10
50
4
10
300
8

9. 3. Реализация плана эксперимента. Таблица - План матрица эксперимента

№
опыта
Х1
Х2
1
1
50
2
1
300
3
10
50
4
10
300
Y1
Y2
Y3
…
Y20
Время доставки определяем по формуле
Td t pogr t per tvigr min.
9

10. Определение значений элементов функции

Время погрузки (выгрузки)
t pogr (vigr ) t1т q .
Время перевозки
t per
L
V
10

11. 4. Проверка воспроизводимости опытов. Таблица – Определение дисперсии для каждой серии опытов

№
опыта
Х1
Х2
1
1
50
2
1
300
3
10
50
4
10
300
Y1
Среднее
значение
… Y20 функции Y
Среднее значение
Дисперсия S2
Дисперсия
20
Уi
Yj
j 1
20
Si2
1 m
(Уij Уi )2
m j 1
11

12. Определение воспроизводимости по критерию Кохрена

G расч
max S
2
i
r
S
2
i
1
Сравниваем полученное значение с табличным
G расч Gтабл
12

13.

13

14.

Результаты расчета в MS Excel (пример)
14