Đang tải... (xem toàn văn)
Một số khái niệm cơ bản 2. Trình tự thực hiện 3. Kiểm tra sự tương thích của mẫu với luật phân bố chuẩn 4. Ví dụMột số khái niệm cơ bản 2. Trình tự thực hiện 3. Kiểm tra sự tương thích của mẫu với luật phân bố chuẩn 4. Ví dụMột số khái niệm cơ bản 2. Trình tự thực hiện 3. Kiểm tra sự tương thích của mẫu với luật phân bố chuẩn 4. Ví dụMột số khái niệm cơ bản 2. Trình tự thực hiện 3. Kiểm tra sự tương thích của mẫu với luật phân bố chuẩn 4. Ví dụ
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Ệ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU Ệ (Data Analysis and Design of Experiment) PGS TS Trịnh Văn Dũng Bộ mơn: Q trình thiết bị CN Hóa – Sinh học – Thực phẩm 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM trinhvandung190361 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 2 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM Một số khái niệm Trình tự thực Kiểm ể tra tương thích mẫu với luật phân bốố chuẩn ẩ Ví dụ 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM Một ộ số khái niệm ệ Xử lý sơ kết đo quan sát là: - Tiền đề để bước xử lýý tiếp p theo đạt hiệu ệ q cao - Cơ sở để xây dựng sử dụng phụ thuộc thực nghiệm cách xác - Cần sử dụng phương pháp phân tích thống kê cách xác kết 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM Một ộ số khái niệm ệ Nội dung: - Đánh giá độ tin cậy dụng cụ, phương pháp, tay nghề - Loại L i bỏ saii sốố thô hô - Xác định khoảng tin cậy số đo -Lập ập bảngg p phân bố xác suất: + Biến rời rạc: bảng phân phối xác suất + Biến liên tục: hàm phân bố xác suất - Kiểm tra tương thích mẫu với luật phân bố chuẩn 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM Một ộ số khái niệm ệ Cần thực hiện: - Tính đặc trưng đại lượng ngẫu nhiên - Kiểm ể định giả thiết ế thống ố kê - Kiểm định phù hợp kết đo với phân phối chuẩn việc xác định thông số phân phối: + Nếu giả thuyết chấp nhận, cần xác định luật phân phối mà liệu thực nghiệm tuân theo + Nếu Nế thỏa mãn giả thiết thi xử lý theo luật l ật phân bố chuẩn ch ẩn 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM Một ộ số khái niệm ệ Khi kiểm định giả thiết trình xử lý sơ liệu thực nghiệm, nhằm giải vấn đề sau: -Sàng lọc sai sốố thô (nhầm) ầ quan sát -Ước lượng độ tin cậy giá trị đo Kiểm tra tương hợp việc phân phối kết đo lường với -Kiểm luật phân phối chuẩn 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM Trình tự ự thực ự ệ Thực bước sau: -Kiểm tra dụng ụ g cụ, ụ, p phươngg p pháp p người g thực ự ệ -Số lần đo (cực tiểu) -Loại bỏ sai số thô -Xác Xác định khoảng tin cậy phép đo -Lập bảng phân phối xác suất -Xây dựng đường phân bố 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM Trình tự ự thực ự ệ 1.Tìm R = xMax – xMin n n 100 2.Số khoảng biến đổi chuỗi: k l n n 100 1 , 221 log Chiều dài khoảng riêng phần theo công thức: R Ghi lại chuỗi biến thể khoảng thu được, kiểm tra: n i k n i Xây dựng chuỗi biến rời rạc: - Bảng phân phối - Hàm phân phối 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM Trình tự ự thực ự ệ Xây dựng đồ thị tích lũy tần số - tần số ứng với bảng số Tìm hàm p phân bố xác suất thực ự nghiệm g ệ trình bàyy đồ thịị Xác định đặc trưng xác suất mẫu (Mode, Median): M0, Me 9.Tính đại lượng lại: W W p i 03.10.2017 21:03 i 1 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu i MS: CH3309 10 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 2.4 Xác định ị khoảngg tin cậy ậy p phép p đo Trình tự từ bảng số đo: - Tính trung bình x độ phân tán S2x - Xác định sai lệch lớn so với giá trị trung bình xMax -Tính: ttn -Tra xMax x Sx P = 1 t,f=n-1 x x t , f S x n t , f S x , = 1,96x 2x 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 37 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 2.4 Xác định ị khoảngg tin cậy ậy p phép p đo Lập bảng số liệu: xắp xếp theo thứ tự tăng dần 1) Tính giá trị trung bình: x x x x n n x i x x i 2) Xác Xá định đị h độ lệ lệch h ỗi lần lầ đo: đ 3) Tính bình phương độ lệch: x 12 , x 22 , x n2 4)) Xác định ị độộ lệch ệ trungg bình bình p phương: g Sx x i2 n n 5) Chọn độ tin P (thường 95%) 6) Tra chuẩn Student: với P n x S x t , f 7) Tì Tìm kh khoảng ả tin ti cậy ậ (sai ( i số): ố) 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 38 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 2.5.1 Bảngg p phân bố xác suất Khi đó: Sự kiện x1 x2 … xk Tần số n1 n2 … nk nk = n Khi sốố mẫu ẫ lớn (n > 30) 1) Khoảng thay đổi (độ bành) X: R = xMax – xMin n k 12 2) Số khoảng cách: k 1 log n 3, lg n 3) Khoảng cách phần chọn: R k Giá trị thường lân cận giá trị Như xi số nguyên d số nguyên 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 39 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 2.1.3 Xác định ị khoảngg tin cậy ậy p phép p đo Lập bảng xác suất: Biến xi x1 x2 … xk Tần suất n1 n2 … nk p2 … pk W2 = w1 + p2 … Wk = Wk-1 k + pk Tần suất tương đối, Pi=ni/n p1 Tần suất tích lũy tương W1 = p1 đối, Wi = wi-1+ pi 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 40 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 2.1.3 Xác định ị khoảngg tin cậy ậy p phép p đo Cho bảng số liệu thực nghiệm: 61,2 61,4 60,2 61,2 61,3 60,4 61,4 60,8 61,2 60,6 61,6 60,2 61,3 60,3 60,7 60,9 61,2 60,5 61,0 61,4 61,1 60,9 61,5 61,4 60,6 61,2 60,1 61,3 61,1 61,3 , 61,3 , 60,6 , 61,7 , 60,6 , 61,2 , 60,8 , 61,3 , 61,0 , 61,2 , 60,3 60,5 61,4 60,7 61,3 60,9 61,2 61,1 61,3 60,9 61,4 60,7 61,2 60,3 61,1 61,0 61,5 61,3 61,9 61,4 61,3 61,6 61,0 61,7 61,1 60,9 61,5 61,6 61,4 61,5 61,2 61,6 61,3 61,8 61,1 61,7 60,9 62,2 61,1 62,1 61,0 61,5 61,7 62,3 62,3 61,7 62,9 62,5 62,8 62,6 61,5 62,1 62,6 61,6 62,5 62,4 62,3 62,1 62,3 62,2 62,1 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 41 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 2.1 Bảngg p phân bố xác suất Giá trị ban đầu x0 đề suất: Lập bảng biến đổi x0 = xMin – 0,5 xk = xMax + 0,5 Khoảng biến ế (xi1 , xi) (x0 , x1 ) (x1 , x2 ) … (xk 1 , xk ) Tần suất Trung vị (xi1 , xi) Tần suất tương đối P i 03.10.2017 21:03 n1 n2 … nk * * … * x1 p1 x2 p2 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu … MS: CH3309 xk pk 42 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 2.1 Bảngg p phân bố xác suất Lập bảng biến đổi Biến xi x1 x2 … xk Tần suất n1 n2 … nk … pk … Wk = Wk-1 + pk Tần suất tương đối, Pi=ni/n p1 p2 Tần suất tích lũyy tươngg W1 = p1 W2 = w1 + p2 đối, Wi = wi-1+ pi P W x0 x1 x2 03.10.2017 21:03 xk‐1 xk x x0 x1 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu Xk‐1 x k MS: CH3309 x 43 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM Biến xi Tần suất ni Tần suất tương đối ui = ni/n Tần ầ suất ấ tích lũy Wi = Wi1 + pi 03.10.2017 21:03 62,7 - 63,0 62,4 - 62,7 62,1 - 62,4 61,8 - 62,1 61,5 - 61,8 61,2 - 61,5 60,9 - 61,2 60,6 - 60,9 60,3 - 60,6 Khoảng biến 60,0 - 60,3 2.1.3 Xác định ị khoảngg tin cậy ậy p phép p đo 60,15 60,45 60,75 61,05 61,35 61,65 61,95 62,25 62,55 62,85 Tổng 615 18 29 16 10 100 0,03 0,06 0,09 0,18 0,29 0,16 0,02 0,1 0,05 0,02 0,03 0,09 0,18 0,36 0,65 0,81 0,83 0,93 0,98 1 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 44 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 2.1.3 Xác định ị khoảngg tin cậy ậy p phép p đo 03 0.3 0.24 18 0.18 0.12 0.06 60 60.6 61.2 61.8 62.4 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu 63 MS: CH3309 45 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 2.1.3 Xác định ị khoảngg tin cậy ậy p phép p đo 0.3 0.24 0.18 0.12 0.06 60 03.10.2017 21:03 60 61.2 60.6 61 61.8 61 62.4 62 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu 63 MS: CH3309 46 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 2.1.3 Xác định ị khoảngg tin cậy ậy p phép p đo TT 10 11 12 xi 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ni 11 35 58 145 175 225 179 105 48 12 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 47 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 2.1.3 Xác định ị khoảngg tin cậy ậy p phép p đo TT 10 11 12 xi 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 38855 ni 11 35 58 145 175 225 179 105 48 12 1000 Pi 0,001 0,011 0,035 0,058 0,145 0,175 0,225 0,179 0,105 0,048 0,012 0,006 , 1,0 k=11 0,25 0,25 0,2 0,2 Series2 Series1 Series3 0,15 S er i i… 0,1 0,15 0,1 0,05 0,05 10 11 12 0 03.10.2017 21:03 10 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu 20 30 40 MS: CH3309 50 60 70 48 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 2.1.3 Xác định ị khoảngg tin cậy ậy p phép p đo 03 0.3 0.3 0.24 0.24 0.18 0.18 0.12 0.12 0.06 0.06 0 16 03.10.2017 21:03 32 48 64 80 0 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu 16 32 48 MS: CH3309 64 80 49 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 2.1.3 Xác định ị khoảngg tin cậy ậy p phép p đo TT 10 11 xi 2,5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25 27,5 10310 ni 48 167 218 189 164 102 50 27 21 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 1000 50 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 2.1.3 Xác định ị khoảngg tin cậy ậy p phép p đo TT 10 11 xi 2,5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25 27,5 10310 ni 48 167 218 189 164 102 50 27 21 1000 0.3 0.24 0.18 12 0.12 0.06 0 03.10.2017 21:03 12 18 24 30 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 51 ...190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM trinhvandung190361 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 2 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM Một số khái niệm Trình... thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM Một ộ số khái niệm ệ Khi kiểm định giả thiết trình xử lý sơ liệu thực nghiệm, nhằm giải vấn đề sau: -Sàng lọc sai số ... tra tương thích mẫu với luật phân bốố chuẩn ẩ Ví dụ 03.10.2017 21:03 Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309 190361 XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM Một ộ số khái niệm ệ Xử lý sơ kết đo