Факторы

2.3.1. Определение фактора

Теперь рассмотрим способы воздействия на оптимизируемый объект. Как мы уже поясняли ранее, способы воздействия были названы факторами.

После выбора объекта исследования и параметра оптимизации следует включить в рассмотрение все факторы, влияющие на изучаемый процесс. Если этого не сделать, то возможно появление таких негативных моментов, как:

1. значительное увеличение ошибки эксперимента,

2. низкая эффективность оптимизации процесса, то есть реализуется народная мудрость "работа дураков любит", так как проведенный эксперимент никуда не годится и требует более тщательной подготовки и проведения.

В общем случае, когда число факторов превышает 15, следует использовать специальные методы отсеивания не (мало) значимых факторов.

ФАКТОР – измеряемая переменная величина, принимающая в определенный момент времени некоторое значение.

Факторы соответствуют способам воздействия на объект исследования.

Каждый выбранный фактор имеет свою область определения. Фактор считается заданным, если вместе с названием фактора указана область его определения: совокупность всех значений, которые может принимать данный фактор. В практических задачах область определения факторов всегда дискретна (так называемое дискретное множество уровней непрерывной области определения факторов) и ограничена. Ограничения области определения факторов носят принципиальный или технический характер.

Например, ограничение количества воды затворения в составе бетонной смеси сверху и снизу носят принципиальный характер. Невозможно приготовить удобоукладываемую бетонную смесь с расходом воды затворения, например, 70 или 700 л/м³.

В качестве иллюстрации ограничения технического характера можно отметить, например, объем одновременно пропариваемых в агрегате тепловлажностной обработки (ТВО) бетонных изделий. Если в Вашем распоряжении есть камера с объемом 3 м³, то более этой величины Вам не загрузить камеру, хотя в другой камере этот объем мог бы быть и другим.

2.3.2. Требования к факторам

При планировании эксперимента факторы должны быть УПРАВЛЯЕМЫМИ, то есть выбранное нужное значение фактора может поддерживаться постоянным в течение всего опыта.

Чтобы точно определить фактор, следует указать последовательность действий (операций), с помощью которых устанавливаются его конкретные значения. Такое определение фактора называется ОПЕРАЦИОНАЛЬНЫМ. Так, если фактором является температура в камере тепловой обработки, следует точно и однозначно указать, с помощью какого прибора и в каком месте камеры осуществляется измерение температуры.

С операциональным определением фактора связаны размерность фактора и точность его определения.

Во многих практических задачах размерность фактора решается apriori выбором оборудования для его фиксирования и используемой при этом шкалой измерения. Точность же замера фактора должна быть максимально высокой. Степень точности определяется диапазоном изменения факторов. Если в качестве фактора выступает дозировка добавки (в процентах от массы вяжущего), например 0,05 %, то при расходе вяжущего 3 кг на замес масса добавки будет составлять 1,5 г. Использовать торговые весы с ценой деления 5 г в этом случае вряд ли целесообразно, хотя при расходе вяжущего 300 кг торговые весы уже можно использовать.

Факторы должны представлять непосредственное воздействие на объект исследования и должны быть ОДНОЗНАЧНЫ. Трудно управлять фактором, если он является функцией других факторов.

При планировании эксперимента обычно изменяется сразу несколько факторов. Поэтому важно сформулировать требования, которые предъявляются к совокупности факторов.

Прежде всего, выдвигается требование СОВМЕСТИМОСТИ. Совместимость факторов означает, что все возможные в эксперименте комбинации факторов технически осуществимы и безопасны.

Например, необходимо изучить процесс изменения прочности бетона в зависимости от величины водоцементного отношения и расхода воды затворения при постоянном расходе цемента. Допустим, что фактор водоцементного отношения находится в пределах 0,25–0,35, а фактор воды затворения изменяется в пределах 150–250 л/м³. Тогда комбинация факторов В/Ц=0,25 и В=150 л/м³ не позволит получить смесь, из которой можно качественно изготовить контрольные образцы, то есть комбинация факторов является несовместимой.

Как правило, несовместимость факторов наблюдается на границах областей их определения. Избавиться от этого можно либо сужением границ областей определения, либо разбиением одной области на несколько и проведения эксперимента решением отдельных задач.

При планировании эксперимента важна независимость факторов – возможность установления фактора на любом из его уровней независимо от уровней, на которых находятся другие факторы. Если это условие невыполнимо, то невозможно планировать эксперимент. Иными словами, между факторами должна отсутствовать корреляция. Требование некоррелированности не означает, что между значениями факторов не должно быть никакой связи. Достаточно, чтобы эта связь не была линейной.

Задача № 12 Возможно ли в опыте использование в качестве факторов, влияющих на процесс автоклавной обработки силикатного бетона, выбрать одновременно температуру процесса и давление водяных паров в автоклаве?

Дата добавления: 2014-01-07