7.6. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЭТАПЫ ОПТИМИЗАЦИИ СРЕДЫ

Расчет программы крутого восхождения. После скучных, но необходимых расчетов значимости коэффициентов и адекватности уравнения в целом вернемся к главной задаче – расчету программы крутого восхождения.

Для данного примера рассчитываем условия для 6 шагов крутого восхождения, т. е. 6 новых сред.

На каждом шаге к предыдущему уровню фактора (начиная от исходного уровня – центра планирования) прибавляется или от него отнимается рассчитанное значение шага. По наиболее критичному фактору последний шаг будет совпадать с максимальным или минимальным его уровнем, по другим факторам – несколько не доходить до них. Теперь можно составлять 6 сред крутого восхождения и воспроизводить процесс с этими рассчитанными средами. Здесь важно не забыть, что для факторов с отрицательным значением коэффициента регрессии при каждом шаге отнимается, а не прибавляется величина рассчитанного ΔSi.

Анализ результатов крутого восхождения. На основании намеченной программы крутого восхождения можно рассчитать ожидаемые результаты выхода при сохранении адекватности описывающего уравнения. Для этого сначала нужно все значения уровней факторов пересчитать в кодированные
7.15(7.15)
а затем рассчитать величину Pˆ аналогично тому, как это делалось для опытов в исследовательской матрице, подставив вместо кодированных значений Si (–1) и (+1) значения, вычисленные по формуле Х7.15). Например, для опыта 11 ожидаемое (расчетное) значение Pˆ составит:
118

В специальном столбце табл. 7.4 приведены результаты расчетных значений выхода в программе Kpyioro восхождения.

Далее следует поставить опыты с рассчитанными значениями факторов.

В колонке рядом с расчетными данными приведены экспериментальные. Очевидно, что столь высоких значений выхода, как ожидали, мы не получаем. Более того, рост выходного показателя идет не все время – после 4-го шага (12-го опыта ) начинается даже падение выхода. Но это не должно смущать. Мы ведь и не рассчитывали на то, что уравнение идеально описывает всю область варьирования факторов. Вполне возможно, что линейное приближение недостаточно. Но направление движения к оптимуму найдено. Более того, за один проход результат увеличен с 6603 (среднее по матрице планирования) до 8510. Далее нужно поставить новую матрицу планирования с центром в новой точке и наметить программу крутого восхождения.

Обычно уже за один цикл исследовательской матрицы и крутого восхождения получается довольно заметное увеличение выхода. Но в принципе расчет по этому методу необходимо повторять до тех пор, пока линейное уравнение не станет неадекватным. В этом случае надо использовать другие методы, описывающие процесс уже уравнением второго порядка:
7.16(7.16)

Здесь кроме линейных членов biSi появляются еще и квадратичные biiSi2, а самое главное – еще и так называемые «коэффициенты взаимодействия», которые учитывают взаимовлияние факторов.

Для таких уравнений существуют и специальные планы эксперимента, и специальные методы оптимизации.