УДК 621.316

Л 49

Рецензенти:

А.В. Журахівський, доктор технічних наук, професор

В.П. Кожем‘яко, доктор технічних наук, професор

Л.Р. Пауткіна, кандидат технічних наук, доцент

Рекомендовано до видання Ученою радою Вінницького національного технічного університету Міністерства освіти і науки України

Лежнюк П.Д., Рубаненко О.Є., Лук‘яненко Ю. В.

Л 49 Основи науково-дослідної роботи. Основи теорії планування

експеримента. Лабораторний практикум. - Вінниця: ВНТУ, 2005. - 132 с.

В практикумі розглянуті приклади використання методів математичної статистики при вирішенні задач енергетичного виробництва. А саме: метод контрольних меж, методи одно факторного та двофакторного аналізу, метод еволюційного планування експерименту. Посібник розроблений у відповідності з планом кафедри і програмою до дисциплін "Основи науково-дослідної роботи" і призначений для студентів спеціальностей 7.090601, 7.090601і, також може бути корисний для студентів інших енергетичних спеціальностей.

УДК 621.316

© П. Лежнюк, О. Рубаненко, Ю. Лук’яненко, 2005

ЗМІСТ

		Стор
	Вступ……………………………………………………………
	Лабораторна робота № 1. Метод контрольних меж………...
1.1	Теоретичні відомості…………………………………………
1.1.1	Загальні відомості……………………………………………..
1.1.2	Коротка історична довідка……………………………………
1.1.3	Невизначеність вимірів……………………………………….
1.1.4	Стандартна невизначеність………………………………….
1.1.5	Аналіз результатів повторних спостережень………………..
1.1.6	Перевірка гіпотези про вид закону розподілу результатів спостережень………………………………………………….
1.1.7	Методи перевірки гіпотез про вид закону розподілу………
1.1.7.1	Критерій c2Пірсона…………………………………………
1.1.7.2	Складений критерій…………………………………………..
1.1.7.3	Обробка результатів кількох серій вимірювань
1.1.8	Вимірювання невипадкових величин та їх реалізацій Призначення контрольних меж. Рівноточні виміри постійного величини………………………………………….
1.1.9	Статистична характеристика якості продукції……………...
1.1.10	Статистичний контроль якості продукції…………………...
1.1.11	Техніка контрольних карт……………………………………
1.1.12	Форма контрольної карти типу "середнє-размах"………….
1.2	Хід роботи…………………………………………………….
1.3	Приклад виконання завдання………………………………..
1.3.1	Завдання………………………………………………………
1.3.2	Рішення задачі………………………………………………
1.4	Варіанти завдань……………………………………………..
1.5	Контрольні питання………………………………………….
	Лабораторна робота № 2 Однофакторний дисперсійний аналіз………………………………………………………….
2.1	Теоретичний опис роботи……………………………………
2.1.1	Постановка задачі…………………………………………….
2.1.2	Постановка задачі в загальному вигляді…………………….
2.1.3	Припущення, на яких базується дисперсійний аналіз………
2.1.4	Ідея дисперсійного аналізу……………………………………
2.1.5	Однофакторний аналіз………………………………………...
2.1.6	Розкладання сум квадратів……………………………………
2.1.7	Оцінка дисперсій………………………………………………
2.1.8	Оцінка впливу фактора………………………………………..
2.1.9	Випадок нерівнокількісних спостережень…………………...
2.1.10	Розрахункові формули для суми……………………………...
2.2	Хід роботи……………………………………………………...
2.3	Приклад виконання завдання…………………………………
2.3.1	Завдання……………………………………………………….
2.3.2	Рішення задачі……………………………………………….
2.4	Варіанти завдань………………………………………………
	Лабораторна робота № 3. Багатофакторний дисперсійний аналіз…………………………………………………………..
3.1	Теоретичний опис роботи…………………………………….
3.1.1	Постановка задачі……………………………………………...
3.1.2	Розклад сум квадратів…………………………………………
3.1.3	Оцінка дисперсій………………………………………………
3.1.4.	Оцінка впливу факторів……………………………………….
3.1.5	Розрахункові формули для сум……………………………….
3.1.6.	Опорна стрижнева парцелянова ізоляція…………………….
3.2	Хід роботи……………………………………………………..
3.3	Приклад виконання завдання…………………………………
3.3.1	Завдання………………………………………………………..
3.3.2	Рішення задачі……………………………………………….
3.4	Варіанти завдань………………………………………………
	Лабораторна робота № 4. D-оптимальні експериментальні плани……………………………………………………………
4.1	Теоретичні відомості………………………………………….
4.2	Хід роботи……………………………………………………...
4.3	Формули для розрахунку……………………………………...
	Література

Вступ

Краса без сили - безглузда.

Корисність без краси - безсильна.

У. Сойєр«Прелюдія до математики»

Чи можна відшукати в літературі більш почесний епітет, чим творчий? І хоча це слово означає всього лише визначений і не завжди найкращий спосіб мислення, в ряді областей діяльності йому апріорно наданий атрибут високої інтелектуальності. Так, добре відоме висловлювання про те, що обряди встановлені для тих, хто не здатний вірити, мода створена для тих, хто не уміє вдягатися, а для тих, хто не здатний творити, існує ремесло.

Таким чином, творчості протиставляється чітко встановлений канон. А творчість - це процес, у якому відсутні (чи майже відсутні) правила. Творчість це вільний пошук, інтуїція, образи, «політ думки», точніше, почуттів.

Однак тут виникають два законних питання. Дійсно, духовно-матеріальна діяльність створює й образи, і поняття. Образи породжені почуттями й уявою, поняття - логічною роботою розуму. Тому чи правда, що перший спосіб дослідження природи повніше і точніше відображає дійсність? Чому творчість цінніше логічного мислення?

На це питання відповідають так. Це мистецтво. Воно, якщо не цінніше, то вище. Йому не можна навчитися. «Поетами не стають, поетами народжуються». Дуже зручна, але бездоказова точка зору. Люди змушені були так погоджуватись з такою точкою зору тому, що для більшості з них думки, виражені точними поняттями, були не зрозумілі.

На сьогодні та в найближчому майбутньому не тільки мистецтво, але і науки не можуть обійтися без творчості, тому що на багатьох етапах цих процесів майже нічого не можна сказати чітко (без обмежень).

Однак тут і виникає друге питання. Хто довів, що творчості, зокрема науковій, не можна навчитися? В. В. Маяковський написав прекрасну роботу про те, як складати вірші. Він демонстративно назвав її «Як робити вірші». Автор хотів, сказати, що не суттєво, що робити. Головне - треба мати гарний алгоритм.

Для тих, хто думає, що це твердження не вірне, доречно нагадати мудру думку В. Солоухіна: «Фраза «цього не може бути» є вищий ступінь відображення людського неуцтва».

Існує відоме твердження про те, що «людину нічому не можна навчити, тому що вона всьому повинна навчитися сама». Навчити дійсно не можна, але полегшити самостійне навчання можна.

Виробнича діяльність сучасного інженера - це безперервний творчий процес.

Хибна думка проте, що інженер-електрик не повинен діяти творчо, що вся його діяльність, це лише виконання пунктів "Правил…", "Інструкцій…", "Галузевих стандартів …" і т. і., які не дозволяють будь-яких відхилень. Це лише пояснення відсутності творчих здібностей. І як наслідок цього, ознакою сьогодення є широке впровадження в енергетиці мікропроцесорних автоматичних і автоматизованих комплексів, наділених штучним інтелектом, призначених замінити людей при виконанні багатьох тривіальних задач. Але аналіз аварій на електричних станціях і в електроенергетичних системах свідчить, що навіть найсучасніші комп‘ютерні системи не заміняють людину.

Мета інженера розвити, вдосконалити свої творчі здібності, оволодіти методами творчого мислення.

Часто виникають виробничі ситуації, коли потрібно приймати рішення в умовах нечіткої початкової інформації; коли потрібно інтерпретувати результати вимірів; спланувати заходи по безпечній, економічній, безаварійній експлуатації обладнання; організувати швидке проведення вимірів при обмеженій кількості людських та матеріальних ресурсів.