Исследование характеристик выпускаемой продукции, в том числе и строительного назначения, является неотъемлемой частью контроля качества всего производственного процесса и призвано не допустить нарушений в технологическом цикле изготовления изделий [1…7]. Важную роль в этом исследовании играет установление схемы причинно-следственных отношений, которые лежат в основе различных видов регрессий и корреляций. Выбор вида уравнения и определение функции регрессии являются важнейшими задачами регрессионного анализа [8].
В работе первостепенная роль уделяется исследованию корреляционных связей и установлению главных причин-факторов действующих на зависимую переменную. Исследование проводилось на основе данных по прочности ЛДСП на изгиб, растяжение, покоробленность, твердость покрытия и прочности на отрыв (табл. 1). В данном случае за базовые показатели качества принимаются показатели, установленные в ГОСТ 52078.
Таблица 1. Статистические показатели качества ЛДСП
№ |
Предел прочности при изгибе, МПа |
Предел прочности при растяжении, МПа |
Покоробленность, мм |
Отрыв наружного покрытия, МПа |
Твердость покрытия, мм |
1 |
20 |
0,37 |
0,7 |
1,15 |
52 |
2 |
23,2 |
0,38 |
0,69 |
1,19 |
69 |
3 |
19,2 |
0,36 |
0,56 |
1,43 |
35 |
4 |
18,8 |
0,38 |
0,88 |
0,84 |
34 |
5 |
14,9 |
0,36 |
0,89 |
1,51 |
49 |
6 |
20,1 |
0,37 |
0,75 |
1,09 |
47 |
7 |
22,3 |
0,4 |
0,96 |
1,44 |
55 |
8 |
23,7 |
0,38 |
0,84 |
1,09 |
25 |
9 |
15,4 |
0,37 |
0,69 |
1,35 |
36 |
10 |
21,6 |
0,36 |
0,89 |
1,43 |
48 |
11 |
21,9 |
0,39 |
0,78 |
1,42 |
48 |
12 |
20,7 |
0,42 |
0,92 |
1,49 |
82 |
13 |
20,2 |
0,43 |
0,94 |
1,4 |
45 |
14 |
20,3 |
0,39 |
0,45 |
1,05 |
66 |
15 |
21 |
0,33 |
0,78 |
1,44 |
69 |
16 |
18 |
0,39 |
0,36 |
1,35 |
62 |
17 |
15,3 |
0,41 |
0,56 |
1,33 |
59 |
18 |
17,4 |
0,38 |
0,58 |
1,08 |
45 |
19 |
16,2 |
0,35 |
0,96 |
1,19 |
78 |
20 |
15,9 |
0,32 |
0,74 |
1,33 |
75 |
21 |
21,5 |
0,35 |
1,03 |
1,2 |
75 |
22 |
21,4 |
0,33 |
1,08 |
1,36 |
65 |
23 |
18,6 |
0,34 |
0,79 |
1,26 |
62 |
24 |
17,7 |
0,27 |
0,68 |
1,31 |
45 |
Прежде всего, стоит проверить линейную регрессионную зависимость между всеми парами статистических показателей. Во многом проще и нагляднее исследование пар статистических показателей осуществлять с использованием диаграмм рассеяния (рис. 1).
Рис. 1. Диаграммы рассеяния всех пар статистических показателей качества ЛДСП
Как видно из рис. 1 полученные линии регрессии на диаграммах рассеяния свидетельствуют об отсутствии зависимостей между всеми парами статистических показателей. С другой стороны, это может означать, что исследуемое явление представляет собой результат совместного и одновременного действия нескольких причин, которые могут усиливать влияния друг на друга или ослаблять его в зависимости от своей направленности.
Рассмотрение множественной регрессии проводилось с использованием пакета Statistica 6.0, и решающими инструментами при выборе регрессионного уравнения были:
– коэффициент детерминации (чем он больше, тем большую долю вариации объясняют переменные, включенные в модель);
– стандартные ошибки оценок параметров множественной регрессии, т.е. коэффициентов уравнения регрессии (чем они больше, тем более оцененные величины отличаются от наблюдаемых значений зависимой переменной и тем менее надежны оценки прогнозов, построенные на данной функции регрессии) [9].
Построение различных линейных уравнений множественной регрессии вида y=b0+b1x1+b2x2+…+bnxn, часть из которых приведена в табл. 2, не выявили множественных связей исследуемых статистических показателей.
Таблица 2
Зависимая переменная, y |
Объясняющая |
Уравнение |
Коэффициент детерминации |
Стандартные ошибки |
Комментарий |
|||
b1 |
b2 |
b3 |
b4 |
|||||
Изгиб |
Растяжение |
Покоробленность |
– |
– |
9,82998 + 16,50295 b1 + 4,52213 b2 |
0,13847149 |
6,17364 (b0) 15,07457 (b1) 2,89130 (b2) |
Уравнение регрессии не объясняет имеющейся зависимости. Коэффициент детерминации мал, т.е. переменные, включенные в модель объясняют 13,8 % вариаций |
Изгиб |
Растяжение |
Покоробленность |
Отрыв |
– |
12,00863 + 16,52211 b1 + 4,78645 b2 – 1,86615 b3 |
0,15289064 |
7,30016 (b0) 15,31707 (b1) 2,97253 (b2) 3,19838 (b3) |
Уравнение регрессии даже ухудшилось |
Растяжение |
Покоробленность |
Отрыв |
Твердость |
Изгиб |
0,323756 – 0,029931 b1 + 0,009245 b2 – 0,000153 b3 + 0,003292 b4 |
0,06622002 |
0,087543 (b0) 0,045665 (b1) 0,047667 (b2) 0,000519 (b3) 0,003160 (b4) |
Уравнение регрессии не объясняет имеющейся зависимости. А малые стандартные ошибки получились, т.к. сами коэффициенты уравнения малы. |
Покоробленность |
Отрыв |
Твердость |
– |
– |
0,516976 +0,138428 b1 + 0,001387 b2 |
0,03645786 |
0,309066 (b0) 0,236592 (b1) 0,002593 (b2) |
Уравнение регрессии не объясняет имеющейся зависимости. |
Твердость |
Отрыв |
Растяжение |
Изгиб |
– |
42,4957 + 19,1778 b1 -37,4110 b2 + 0,1012 b3 |
0,05100227 |
48,40264 (b0) 19,92545 (b1) 97,82802 (b2) 1,32274 (b3) |
Уравнение регрессии не объясняет имеющейся зависимости. Коэффициент детерминации мал, т.е. переменные, включенные в модель объясняют 5,1 % вариаций |
В данной работе путем построения линейных уравнений множественной регрессии и последующего анализа некоторого набора (независимых и зависимой) переменных были изучены результаты испытаний ЛДСП по пяти показателям: по прочности на изгиб, растяжение, покоробленность, твердость покрытия и прочности на отрыв. Анализ показал, что во всех линейных моделях коэффициент детерминации достаточно мал (например: 0,15289064), и значит только малая доля вариации (соответственно, 15,289 %) может быть объяснена полученным уравнением.
Отсутствие устойчивой линейной корреляционной связи, может быть связано с рядом причин, например:
– малый объем выборки;
– наличие нелинейной связи;
– присутствие в регрессионной модели некоторых неучтенных в исследовании объясняющих (независимых) переменных.
Библиографический список
- Тарасов, Д.В. Методика оценки стабильности технологического процесса при производстве продукции строительного назначения [Текст] /Д.В. Тарасов, Р.В. Тарасов, Л.В. Макарова, И.Э Слепова // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 1; URL: http://www.science-education.ru/121-17674 (дата обращения: 06.03.2015).
- Макарова, Л.В. Оценка конкурентоспособности строительной продукции [Текст] / Л.В. Макарова, Р.В. Тарасов, К.С. Резевич // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 1; URL: http://www.science-education.ru/121-17215.
- Тарасов, Д.В. Совершенствование контроля качества продукции строительного назначения [Текст] /Д.В. Тарасов, Р.В. Тарасов, Л.В. Макарова, Я.А. Ермишина // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 1; URL: http://www.science-education.ru/121-17591.
- Макарова Л.В. Методический подход к обеспечению стабильности и качества технологических процессов [Текст] / Л.В. Макарова, Р.В. Тарасов, Д.В. Тарасов, О.Ф. Петрина // Научно-теоретический журнал Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова.- № 1.- 2015.-С.120-124.
- Makarova L.V., Tarasov R.V. To a question of ensuring of competitiveness of construction production. Contemporary Engineering Sciences.- Vol. 7.- 2014.- no. 37.- 1955- 1960 HIKARI Ltd, http://www.m-hikari.com http://dx.doi.org/10.12988/ces.2014.411212.
- Makarova L.V., Tarasov R.V. Assessment of competitiveness of construction production. Contemporary Engineering Sciences.- Vol. 8.- 2015.- no. 4.- 185 – 189 HIKARI Ltd, http://www.m-hikari.com http://dx.doi.org/10.12988/ces.2015.5113.
- Tarasov D.V., Tarasov R.V., Makarova L.V. A methodical approach to ensure the stability and quality of technological processes. Contemporary Engineering Sciences.- Vol. 8.- 2015.- no. 6.- 257 – 261 HIKARI Ltd, http://www.m-hikari.com http://dx.doi.org/10.12988/ces.2015.5125.
- Гмурман, В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие для вузов [Текст] / В. Е. Гмурман. – 11-е изд. – М. : Высш. шк., 2005. – 479 с.
- Фёрстер, Э. Методы корреляционного и регрессионного анализа. Руководство для экономистов [Текст] / Э. Фёрстер, Б. Рёнц. Перевод с немецкого и предисловие В. М. Ивановой.- М.: “Финансы и статистика”,1983 г.- 304 с.