19
заключаются в том, что получение модели можно распространять на
похожие явления, известные внутренние закономерности; недостат-
ки
— в том, что данный подход применяется лишь при несуществен-
ных допущениях, которые в практике исследования технических
систем встречаются редко.
При
экспериментально-статистическом подходе
(ЭСП) одно
и то же воздействие на объект исследования приводит к различным
результатам, каждый из которых наступает с некоторой вероятнос-
тью. В основе ЭСП лежит эксперимент по методу «черного ящика»
(рис. 1.2), идея которого заключается в следующем:
1) исследуемый объект рассматривается
как отдельная система
окружающего мира, имеющая внешнюю среду;
2) внешняя среда воздействует на систему через входы
Х
=
(
х
1
,
х
2
,
…,
х
m
);
3) система воздействует на внешнюю среду через выходы
Y
=
(
у
1
,
у
2
,
…,
у
N
);
4) внутренние состояния системы характеризуются параметрами
S
=
(
S
1
,
S
2
,
…,
S
k
)
.
К определенному моменту времени
t
будет иметь место следующая
зависимость:
Y
f X S
t
t
t
=
(
,
), т. е. состояния выходов определяются
состояниями входов и внутренними состояниями системы. Часть
входных параметров может быть управляемыми, а часть — будут со-
ставлять помехи.
Выходные параметры могут быть техническими или экономичес-
кими. В системе, считающейся «черным ящиком», структура и внут-
ренние связи скрыты от наблюдателя. Исследователь фиксирует лишь
состояния входов и выходов и анализирует
наличие связи между
ними; при этом используется протокол наблюдения.
Рассмотрим пример. Пусть дана система, считающаяся «черным
ящиком». Она имеет один вход
Х
и один выход
Y
. Наблюдения за
входом и выходом показали следующие результаты:
Вход (
Х
) ...................... 1
3
4
6
9
10
12 15
17 18
Выход (
Y
) .................... 3
9
14
21 27 34 35 49 50 53
Рис. 1.2. Система и внешняя среда
20
Анализ результатов
наблюдений показывает, что более высокой
числовой характеристике входа соответствует бо
льшая числовая ха-
рактеристика выхода. В данном случае
Y
превышает 31 приблизи-
тельно в три раза, т. е. имеет место статистическая зависимость.
Математическая обработка полученных результатов (с помощью
метода наименьших квадратов, см. гл. 4) дает следующее уравнение
регрессии:
Y
=
1,47
+
2,95
Х.
Данная зависимость определена для вероятностной
системы и яв-
ляется корреляционной зависимостью.
Корреляционная зависимость
— это зависимость, при которой
случайному значению аргумента соответствует
случайное значение
функции.
Кроме того, в теории планирования эксперимента встречается
регрессионная зависимость, при которой неслучайному значению
аргумента соответствует случайное значение функции. Если факти-
ческие значения аргумента подставить в полученную формулу, то они
не будут совпадать. Налицо определенные отклонения (табл. 1.2).
Т а б л и ц а 1.2
Достарыңызбен бөлісу: