Общие сведения о полном факторном эксперименте
Качество многих сложных технических объектов определяется и контролируется путем проведения целенаправленных исследований и экспериментов. В настоящее время среди многочисленных методов активного эксперимента самым легко реализуемым считается такой исследовательский метод, как полный факторный эксперимент.
Полный факторный эксперимент представляет собой совокупность нескольких измерений. Эти измерения могут быть признаны как полный факторный эксперимент только в случае удовлетворения ряду условий. Так, количество измерений должно быть равным 2, которое возведено в степень n, где n — это количество факторов.
Фактор есть независимая переменная величина, которая влияет на оптимизацию. Сами факторы могут принимать только одно из двух значений — верхнее или нижнее (их еще называют уровнями). В процессе измерения верхние и нижние значения факторов комбинируются во всех возможных сочетаниях.
Одним из главных условий для проведения полного факторного эксперимента является наличие у исследователя возможности для оказания влияния на поведение исследуемого объекта или системы. Кроме того, полный факторный эксперимент применим только в том случае, когда число факторов невелико. При большом количестве факторов становится необходимо сокращать количество опытов, что может быть осуществлено посредством проведения дробного факторного эксперимента или составления композиционных планов.
Проведение полного факторного эксперимента должно способствовать достижению двух исследовательских целей. Во-первых, необходимо получить линейную математическую модель изучаемого процесса. Во-вторых, нужно определиться с дальнейшей стратегией проведения эксперимента.
Использование полного факторного эксперимента обусловлено теми преимуществами, которыми он обладает по сравнению с другими методами исследования. Прежде всего, система уравнений оценивания параметров решается относительно просто. Более того, количество измерений считается статистически избыточным, благодаря чему уменьшается влияние погрешностей отдельных измерений на оценку параметров.
