Статистическое экспериментирование

Испытания на влияние окружающей среды

Испытания этого вида служат для определения реакции системы на различные внешние условия. Обычно подобные испытания включаются в программу испытаний качества: часто их организуют на заключительной стадии проектирования при меньшем числе параметров и при ослабленных требованиях к ней.

Исследуя широкий диапазон внешних условий можно получить большую уверенность в годности систем, чем при испытаниях системы в одних условиях. Однако следует избегать необычных или нереальных условий, так как результате таких испытаний потом трудно будет использовать. Испытания определяются не только теми условиями, в которые ставится система, но также последовательностью или порядком испытаний.

Аналитический и методический фундаменты статистического экспериментирования составляет научный метод. Основания его методики сводятся к следующему:

1) выдвигается гипотеза, основанная на теории или опыте;

2) предлагается метод испытаний, и производятся наблюдения;

3) наблюдения сравниваются с ожидаемым поведение, соответствующем исходной гипотезе;

4) подытоживается существующая информация, и делаются выводы;

5) вырабатывается более совершенная гипотеза;

6) повторяются этапы со 2-го по 5-й до тех пор, пока гипотеза не будут достаточно усовершенствована и подтверждена.

На практике осуществление этой методики начинается с создания проекта системы, которая должна выполнять заданные функции. Это есть начальная гипотеза. Затем производятся испытания, проект усовершенствуется, потом производятся повторные испытания, и так далее – до тех пор, пока система не будет удовлетворять всем требованиям и не будет обладать заданной надежностью. Время, за которое решается задача установления соответствия конечным условиям зависит от:

- от этапа 1, определяемого способностями разработчика, ресурсами. Которое можно использовать, и требованиями к проекту;

- от эффективности этапов 2, 3, 4, и 5.

Очевидно, что многое зависит от разработчика: чем точнее он сможет приблизиться к конечным условиям, тем сильнее уменьшиться количество шагов между проектом системы и его реализацией. Однако современному совершенному ТС свойственна такая неопределенность и взаимосвязь элементов, что, как правило, в первоначальном проекте и первом макете всех их предвидеть просто не возможно. Поскольку большинство таких случайностей проявляются при работе системы, их можно обнаружить в испытаниях (еще до того как система или элемент приобретут устойчивую структуру).

Планирование и анализ результатов опытов имеют один важный аспект. Это связанно со степенью уверенности, которой обладают любые утверждения и гипотезы, выведенные из выборочных наблюдений. Эта степень уверенности численно измеряется вероятностью, так что можно делать объективные сравнения. Таким образом, решения принимаются на математической, а не субъективной основе допускающей возможность различных толкований.

Планирование испытаний не менее важно, чем их анализ, поскольку правильно составленный план позволяет делать обоснованные сравнения. При планировании испытаний учитывается большое количество факторов:

§ цели испытаний;

§ интерпретация результатов;

§ сопоставление информации, получаемой в данном испытании, с предыдущими и последующими испытаниями такой системы;

§ количество ТС, имеющихся в наличии;

§ количество видов факторов;

§ количество уровней для каждого фактора;

§ зависимость и независимость различных факторов;

§ вид получаемой информации;

§ однородность и представительность выборки;

§ стоимость испытаний.

Существует большое количество статистических методов, испытаний каждый из которых состоит в том, что факторам придается значение в определенной последовательности; при помощи этих методов получается обоснованное сравнение эффективности различных факторов.

Статистическое экспериментирование отличается от традиционного метода испытаний тем, что с целью определения влияния факторов одновременно варьируется несколько факторов. Сущность традиционного метода исследования нескольких факторов состоит в следующем: все факторы, кроме одного, остаются неизменными, а этот один фактор варьируется в определенных пределах. Эта процедура повторяется для каждого фактора. Подобный метод не только не эффективен, но и может привести к ошибочным выводам: при этом методе невозможно достичь оптимального эффекта, он также не позволяет выявить взаимодействие факторов.

Основой статистического экспериментирования является следующее: факторам придаются значения таким образом, чтобы на основании эксперимента можно было математически выразить их влияние и сравнить их между собой, а также оценить их действия при различных случайных колебаниях.

Контрольные вопросы

1. Назовите цель испытаний системы.

2. Что влияет на выбор метода испытаний?

3. Что достигается при испытаниях на долговечность?

4. Как определяется надежность системы при испытаниях на число циклов?

5. В чем смысл граничных испытаний?

6. С какой целью проводятся испытания на влияние окружающей среды?

7. Назовите основные этапы статистического экспериментирования.

8. Какие факторы учитываются при планировании испытаний?

9. Чем отличаются статистическое экспериментирование от традиционных методов испытаний?

Глава 11. Эргономика АСОИУ

Эргономика - это наука об оптимальной деятельности человека в конкретных условиях современного производства и построении оптимальных орудий, условий и процесса труда.

Эргономика комплексно изучает человека (группу людей) в конкретных условиях его (их) деятельности, связанной с использованием технических средств. Человек, технические средства и среда рассматривается в эргономике как сложное функциональное целое, в котором ведущая роль принадлежит человеку. Эргономика является одновременно научной и проектировочной дисциплиной, т.к. в ее задачу входит разработка методов учета человеческих факторов при модернизации действующей и создание новой техники и технологии, а также соответствующих условий труда.

Предметом эргономики является конкретная деятельность человека (группы людей), использующего машины (технические средства), а объектом исследования система "человек (группа людей)- машина (техническое средство)- среда".

Эргономика рассматривает технический и человеческий аспекты в неразрывной связи. Стремление раскрыть закономерности этого синтеза характеризует эргономику как науку особого типа. Общая цель эргономики формулируется как единство двух аспектов исследования и проектирования: повышения эффективности деятельности и соответственно функционирования человеко-машинных систем и охраны здоровья людей, участвующих в трудовом процессе.

Методической базой эргономики является системный подход. На его основании возможно использование в эргономическом исследовании методов различных наук, на стыке которых возникают и решаются качественно новые проблемы изучения систем "человек-машина". При этом происходит определенная трансформация используемых методов, приводящая к созданию новых методических приемов исследования. В эргономике используются методы исследования, сложившиеся в социологии, физиологии и гигиене труда, в функциональной анатомии, кибернетике, системотехнике и др.

Дата добавления: 2014-01-07