Chemometria_2_RD.pdf

(692 KB) Pobierz
Planowanie doświadczeń
Aby zrozumieć istotę i rolę planowania
doświadczeń zaczniemy nietypowo, bo nie od
teorii, ale od przykładu
* nt.
:
Roli rozmieszczenia punktów pomiarowych
* wg. M.Sergent et al.,
Chemometrics & Intelligent Laboratory Systems
27,153-162(1995).
W laboratorium stoi pewien przyrząd pomiarowy którego wskazania, y, zależą od pozycji 3 pokręteł: x
i
,
i = 1, 2, 3. Na przyrządzie tym podejmuje pomiary w kolejnych dniach trzech różnych laborantów: A, B i
C. Wykonywać oni będą pomiary dla serii próbek tego samego typu. Z instrukcji obsługi przyrządu
wynika, że pozycje pokręteł można dobierać niezależnie, z tym że powinny się one mieścić w przedziale
od 1,1 do 2,5. Z instrukcji wynika również, że zależność wskazań przyrządu od pozycji pokręteł daje się
w tym zakresie opisać zależnością:
���� = ����
0
+ ����
1
����
1
+ ����
2
����
2
+ ����
3
����
3
z tym, że wartości współczynników b
i
zależą od tak wielu czynników, że dla danej serii pomiarów należy
je każdorazowo wyznaczać. Wyznaczenie tych współczynników będzie więc pierwszym zadaniem
laborantów.
Dla wyznaczenia współczynników każdy z laborantów otrzymuje taką samą próbkę wzorcową i ma dla
niej wykonać n = 10 pomiarów przy różnych pozycjach pokręteł. Pozycje pokręteł dla kolejnych
pomiarów laboranci wybierają samodzielnie. Przy pomocy odpowiedniego programu regresji
wielokrotnej obliczają następnie wartości współczynników b
i
. Na tym kończy się ich pierwszy dzień
pomiarów.
Pierwszego dnia laborant A wykonał pomiary i otrzymał następujące wyniki:
x
1
1,6
2,3
1,2
1,5
x
2
1,8
2,2
1,4
1,4
x
3
1,6
2,1
1,2
1,5
y
26,8
32,3
22,1
24,2
2,4
1,1
1,9
2,5
1,9
1,3
2,5
1,1
2,0
2,2
1,7
1,2
2,4
1,2
2,2
2,3
1,9
1,6
32,8
22,3
32,7
32,6
30,3
24,6
Można sprawdzić, że wszystkie wartości x
i
mieszczą się w zadanym przedziale
zmienności. Po wykonaniu obliczeń regresyjnych laborant A otrzymał wyniki:
b
0
= 10,24
b
1
= 0,87
b
2
= 0,93
b
3
= 8,15
Drugiego dnia laborant B wykonał pomiary wg swojego uznania i otrzymał
następujące wyniki:
x1
1,8
2,0
1,4
1,7
x
2
1,9
2,1
1,5
1,7
x
3
1,8
2,1
1,1
1,8
y
28,5
31,4
22,3
27,0
2,3
1,1
1,9
2,5
1,8
1,7
2,4
1,1
1,8
2,5
1,8
1,8
2,5
1,2
2,0
2,4
1,9
2,0
32,8
22,3
31,1
34,0
30,4
29,2
Wszystkie wartości x
i
mieszczą się w zadanym przedziale zmienności. Spodziewamy się więc,
że otrzyma on podobne współczynniki b
i
jak laborant A. Po wykonaniu obliczeń tym samym
programem i na tym samym komputerze otrzymał wyniki:
b
0
= 12,11
b
1
= 8,26
b
2
= -5,53
b
3
= 6,39
Wyniki są tak różne od uzyskanych przez laboranta A iż podejrzewamy, że jeden z nich
musiał się pomylić. Czekamy wobec tego na wynik laboranta C.
Trzeciego dnia laborant C wykonał pomiary wg swojego schematu i otrzymał
następujące wyniki:
x1
1,1
1,8
2,5
1,8
1,8
1,1
1,8
1,8
2,5
1,8
x
2
1,1
1,4
1,1
1,4
1,4
1,1
2,5
1,4
1,1
2,5
x
3
1,9
1,1
1,7
2,5
1,8
1,7
1,9
1,8
1,9
1,7
y
25,2
23,9
26,3
29,8
25,3
24,8
32,5
26,3
29,7
30,0
Wszystkie wartości x
i
mieszczą się w zadanym przedziale zmienności. Po wykonaniu
obliczeń tym samym programem i na tym samym komputerze co jego poprzednicy
laborant C otrzymał wyniki:
b
0
= 9,93
b
1
=2,14
b
2
= 3,57
b
3
= 4,58
Są one zupełnie różne od uzyskanych przez jego kolegów!
Zgłoś jeśli naruszono regulamin