Eksperimentin planlanması

Eksperimentin planlanması tam və ya qismən naməlum proseslər haqqında biliklərin əldə olunması məqsədilə aparılan sınaqların məqsədyönlü planlanması üsuldur.

Metodologiyası

Eksperimentlərin planlanması riyazi statistikadan məlum olan biliklərə söykənir (dispersiya, reqressiya analizi, ən kiçik kvadratlar üsulu, t-testi, F-testi və s.). Burada iki anlayışı eksperiment və sınaqfərqləndirmək lazımdır. Eksperiment dedikdə obyekt və ya tədqiq olunan proses haqqında informasiya almaq məqsədilə icra olunan müşahidələr, təsirlər və ya əməliyyatlar sistemi nəzərdə tutulur. Sınaq isə eksperimentin planına uyğun araşdırılan təsirin, nəticələri qeyd etmək şərtilə icra edilməsidir. Çox vaxt araşdırılan obyekt haqqında informasiya almaq üçün eksperiment tərtib olunur, nəticələr analiz edilir. Adi halda eksperimentator digər bütün parametrləri sabit saxlamaqla yalnız bir parametri müxtəlif (bəzən qeyri-bərabər addımla) addımlarla dəyişir və onun prosesin çıxış göstəricisinə təsirini müşahidə edir. Prosesə çoxlu sayda parametr təsir etdikdə belə eksperimentlərin həyata keçirilməsi çox vaxt və əmək tələb edir. Bundan əlavə, əldə olunan nəticələr arasında hər-hansı bir əlaqə qurmaq və ya onların müqayisəsi çətinləşir, bəzən mümkün olmur. Elsperimentlərin planlanmasının tətbiqi təsvir olunan bu çatışmazlığı aradan qaldırmağa yönəlib. Qarşıya qoyulmuş məsələnin həlli üçün eksperimentlərin planlanması ilə statsitik araşdırılması bir tərəfdən vaxta və əməyə qaət etməyə, digər tərəfdən alınan nəticənin dəqiqliyini artırmağa imkan verir. Bu, tədqiq olunan obyektə dair yararlı olan sualların məhdudlaşdırılması və onların etibarlığının artırılması ilə əldə olunur. Yəni eksperimentlərin sayı elə seçilir ki, alınan nəticə ilə obyekt haqqında yüksək etibarlıqla fikir yürütmək mümkün olsun. Yerdə qalan suallar yararsız sayılır. Eksperimentin nəticələrinin analizində prosesin xətası nəzərə alınmaqla cavab göstəricisinin qiyməti yüksək ehtimalla, kəmiyyətcə təsvir edilir. Bunun üçün inam intervalından istifadə olunur. Eksperimentin planlanmasının digər üstün cəhətlərindən bir də prosesin modelləşdirilməsi və optimallaşdırılmasından ibarətdir.

Tətbiq ounan üsullar

Əslində eksperimentlərin planlanmasında tədqiq olunan obyektə qara qutu kimi baxırlar. Burada kibernetikadan məlum olan ümumiləşmiş gedişdən istifadə edilir. Prosesin giriş parametrləri (İnput) və çıxı parametrləri (Output) əsas götürülür. Kibernetikadan məlumdur ki, sistemin daxilində baş verənləri bilmədən onu idarə və tənzim etmək olar. Müəyyən sahədə giriş parametrinin (xi) obyektin çıxış gəstəricisinə (y) təsiri haqqında məlumatın olması kifayət edir. Bu prinsip eksperimentlərin planlanmasının əsasında durur. Şəkil-də qeyd olunan prinsip sistem nəzəriyyəsi əsasında yaradılmış modeldə öz əksini tapır. Araşdırılan obyekt kimi torna ilə kəsmə prosesini, giriş parametri kimi kəsmə rejimlərini, çıxış göstəriciləri kimi isə səthin kələkötürlüyünü və dəqiqliyini misal göstərmək olar.

Statistik araşdırma zamanı obyektə təsir edən məlum amillərdən əlavə, naməlum və əhəmiy- yətli olmayan təsirlər mövcuddurlar. Eksperimentlərin planlanması və aparılmasında naməlum təsirlərin rolunu azaltmaq üçün prosesin maksimal dayanıqlığına çalışırlar. Stabil olmayan prosesin statistik analizi mümkün olmur. Çünki təsadüfi amillərin təsirlərindən alınan nəticələrin dispersiyaları bir-birindən həddindədn çox fərqlənir. Eksperimentlərin nəticəsi kimi alınmış polinominal asılılıqdan istifadə etməklə tədqiq olunan proses üçün araşdırılan parametrlər fəzasında optimal qiyməti tapmaq mümkündür. Ən dik qalxma üsulundan istifadə etməklə istənilən nöqtədən başlayaraq tez bir zamanda qeyri-optimal sahədən çıxaraq optimal sahəyə doğru hərəkət edilir. Addım-addım optimal sahəyə doğru irəliləməklə çoxlu sayda sınaqlar nəzərdən atılır.

Eksperimentlərin planlanmasında istifadə olunan faktorların sayından asılı olaraq iki üsul mövcuddur: Tam faktorlu eksperiment planlanması və qismən-faktorlu eksperiment planlanması. Bundan əlavə birinci dərəcəli polinomdan ikinci dərəcəli polinoma keçməyə imkan verən mərkəzə sıxılmış eksperiment planlanmasından geniş istifadə olunur.

Mənbə

• Eberhard Scheffler: Einführung in die Praxis der statistischen Versuchsplanung. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1974,
• Əliyev, R. R. Maşınqayırma leksikonu. Bakı: Apostroff, II hissə, 2012.423 s.