Plánovanie experimentov 3. časť vyhodnotenie experimentu

Záver – vyhodnotenie experimentu vo formate .doc
Novy opraveny dokument vo formate .xls
Celý článok v dokumente formátu *.pdf (38 strán)

Faktory experimentu

  • Šírka (A)
  • Výška vrtule (B)
  • Dĺžka krídla (vrtule) (C)
  • Šírka krídiel (D)

obr_paper_helicopter

Obr. 1 Náčrt papierovej helikoptéry

obr_030

Tab. 2 Hodnoty jednotlivých faktorov pre jednotlivé experimentyobr_001

Priemerná hodnota experimentu:
Najväčšia priemerná hodnota experimentu bola dosiahnutá pri E1 = 2,725 kde:
Šírka (A) =1 cm; Výška vrtule (B) = 7 cm; Dĺžka krídla (C) = 7; Šírka krídel (D)=4

Tab. 3 Namerané hodnoty z experimentuobr_004

 

1.1 Analýza hlavného účinku faktorov

Najvyšší účinok by mal byť dosiahnutý ak:

  • Šírka (A) =1 cm (dolná úroveň faktora)
  • Výška vrtule (B) = 7 cm (horná úroveň faktora)
  • Dĺžka krídla (vrtule) (C) = 7 (horná úroveň faktora)
  • Šírka krídiel (D) = 6 (horná úroveň faktora)

Týmto parametrom zodpovedá opäť E1 (vzhľadom na skutočnosť, že faktor D je zanedbateľný, pretože v tomto experimente je na dolnej úrovni)

Ďalej možno usúdiť že najväčší vplyv na dĺžku letu má:

  • horná úroveň faktora (C) dĺžka krídla (vrtule),
  • dolná úroveň faktora (A) a horná úroveň faktora (B) majú približne o 50% menší vplyv ako faktor (C)

obr_006Obr. 2 Hlavný účinok jednotlivých faktorov a ich úrovni na výstup Y

Aj keď faktory (A) a (B) nemajú významný vplyv na výsledok majú približne 6x rozptyl ako faktor (C).

(priznám sa neviem, čo to môže znamenať – normálne by som povedal nepresnosť merania, ale v tomto prípade to bude asi znamenať, že jednotlivé hodnoty sú natoľko od seba vzdialené, že to spôsobila výsledný nižší efekt)

clip_image002Obr. 3 Smerodajná odchýlka (rozptylka) jednotlivých faktorov na výstup Y

Záver: zamerať sa hlavne na faktor (C) „Dĺžka krídla“ v prípadných ďalších pokusoch by som navrhol dolnú úroveň 7 hornú úroveň 14 a rovnako faktor B „Výška vrtule“, ktorá z analýzy ANOVA vide takmer ako štatisticky významný faktor.

1.2 Interakcie (závislosti) medzi jednotlivými faktormi

Táto analýza podľa môjho názoru je jednou z najdôležitejších, počas analýzy experimentu

Z obrázku interakcií možno opäť usúdiť že najlepšou kombináciu experimentu je:

  • Šírka (A1) =1 cm (dolná úroveň faktora)
  • Výška vrtule (B2) = 7 cm (horná úroveň faktora)
  • Dĺžka krídla (vrtule) (C2) = 7 (horná úroveň faktora)
  • Ale Šírka krídiel (D1) = 6 (dolná úroveň faktora)

obr_005Obr. 4 Závislosť medzi úrovňami jednotlivých faktorov

1.3 Analýza efektu faktorov

Najvýznamnejšie faktory z pohľadu efektu sú AD, BC (0,353) a C (0,2755). Interakcia AC vyšla ako záporný efekt.
obr_002

Obr. 5 Efekt jednotlivých faktorov zobrazený pomocou stĺpcového diagramu

 

1.3.1 Matematický model

Matematický model založený na efekte z hlavných účinkov faktorov vyšiel: Aj podľa matematického modelu je najlepšia kombinácia:

  • Šírka (A1) =1 cm (dolná úroveň faktora)
  • Výška vrtule (B2) = 7 cm (horná úroveň faktora)
  • Dĺžka krídla (vrtule) (C2) = 7 (horná úroveň faktora)
  • Ale Šírka krídiel (D1) = 6 (dolná úroveň faktora)

Táto kombinácia vyšla 2,956 [s] a zodpovedá E1. Matematický model vyšiel o 0,23 [s] vyšší čo je 8,5%.

Druhá v poradí je kombinácia, kedy všetky faktory sú na hornej úrovní (A2, B2, C2, D2). Táto kombinácia vyšla o 0,31 [s] nižšia ako predchádzajúca kombinácia

Tab. 4 Výsledok matematického modelu úplného experimentuobr_001

 

 

1.3.2 Analýza ANOVA

Podľa analýzy rozptylu (ANOVA) štatisticky dôležitým je faktor „Dĺžka krídla (vrtule) (C)“ a jeho kombinácie AC, BC, CD. Pri analýze rozptylu s použitým SS je štatisticky dôležitým faktorom „Dĺžka krídla (vrtule) (C)“ a tesne pod hranicou s hodnotou 0,057 je faktor „Výška vrtule (B)“

1.4 Analýza kontrastu faktora

Podľa analýzy kontrastu faktora má najvyšší efekt na experiment:

  • Okrem BC aj AD
  • Potom C a ABD

obr_kontr_004

Obr. 6 Efekt faktorov založený na kontraste faktorov

1.4.1 ANOVA z kontrastov faktorov

Pre matematický model sa odporúča používať iba tie faktory a interakcie ktoré vyšli ako významné. Teda A, B, C, AC, AD, BC, BD,ABD, ACD, BCD

Tab. 5 Výpočet hodnoty F a P bez interakcie ABCDobr_kontr_006

Pri analýze pomocou kontrastov je situácia iná ako pri predchádzajúcej analýze. Za štatisticky významné možno považovať faktory (A), (B), (C) a interakcie (AC), (AD), (BC), (BD), (ABD), (ACD), (BCD).
Interakciu ABCD – som z analýzy vylúčil.

1.4.2 Matematický model založený na kontraste faktorov

Matematický model vyšiel rovnako ako v predchádzajúcom modeli:

  • Najvyššia hodnota je dosiahnutá pri E1(A1, B2, C2, D1)
  • Druhá najvyššia hodnota je dosiahnutá pri E5 (A2, B2, C2, D2)

Rozdiel je ale v tom, že pri tomto modeli rozdiel medzi experimentom a vypočítanými hodnotami je len v rozmedzí ± 0,6%.

obr_kontr_011

obr_kontr_012Y1 – matematický model iba z významných hodnôt; Y2 – z všetkých hodnôt okrem ABCD

Příspěvek byl publikován v rubrice Kvalita/Jakost. Můžete si uložit jeho odkaz mezi své oblíbené záložky.

Napsat komentář