分批試驗法

分批試驗法

分批試驗法(block search)一種單因素優選法。此方法是每一批多做幾個試驗,同時進行比較,這樣可以減少檢驗的時間或代價,一批一批地試驗下去,直至找到最優點為止。若試驗結果需要較長的時間才能得到,或者檢驗一次需要花很大代價,而且每次同時檢驗多個樣品幾乎和檢驗一個樣品所花的時間或代價相近,則採用分批試驗法為好。分批試驗法不同於斐波那契法(參見“斐波那契法”)。分批試驗法分為均分分批試驗法和比例分割分批試驗法兩種。

基本介紹

  • 中文名:分批試驗法
  • 外文名:block search
  • 所屬領域:數理統計
  • 類型:單因素優選法
  • 分類:均分分批和比例分割分批試驗法
  • 優點:兼顧試驗設備、代價上的要求
特點,分類,均分法,比例分割法,套用,

特點

平分法、黃金分割法、分數法有一個共同的特點,就是必須根據前一次試驗的結果才能安排後面的試驗。這樣安排試驗的方法其優點是總的試驗次數很少,但缺點是試驗只能一個一個地做,試驗的時間累加起來可能較長,無法在較短的時間內完成全部試驗,並得出結論。
與此相反,也可以把所有可能的試驗同時都安排下去,根據試驗結果找出最好點,這種方法稱為同時法。例如,把試驗範圍平均地分為若干份,在每個分點上同時做試驗。很顯然,它的好處是試驗總時間短,但卻是以多做試驗為代價的。當某項試驗要求在最短的時間內得出結論,而每個試驗的代價不大,又有足夠的設備,這種方法當然也是可行的。
但較好的辦法是將全部試驗分幾批做,一批同時安排幾個試驗而不是一個試驗,這樣可以兼顧試驗設備、代價和時間上的要求。這就是分批試驗法。這種試驗設計方法又分為預知要求法和比例分割法兩種。

分類

在生產和科學實驗中,為加速試驗的進行,常常採用一批同時做幾個試驗的方法,即分批試驗法。分批試驗法可分為均分分批試驗法和比例分割分批試驗法兩種。

均分法

均分分批試驗法是把每批試驗配方均勻地同時安排在試驗範圍內,將其試驗結果比較,留下好結果的範圍。在這留下的部分,再均勻分成數份,再做一批試驗,這樣不斷做下去,就能找到最佳的配方重量範圍。在這個窄小的範圍內,等分點結果較好,又相當接近,即可中止試驗。這種方法的優點是試驗總時間短、快,但總的試驗次數較多。
假設第一批做2n個試驗(n為任意正整數),先把試驗範圍等分為(2n+1)段,在2n個分點上作第一批試驗,比較結果,留下較好的點,及其左右一段。然後把這兩段都等分為(n+1)段,在分點處做第二批試驗(共2n個試驗),這樣不斷地做下去,就能找到最佳點。

比例分割法

比例分割分批試驗法與該法相似,只是試驗點不是均勻劃分,而是按一定比例劃分。該法由於試驗效果、試驗誤差等原因,不易鑑別,所以一般工廠常用均分分批試驗法,但當原材料添加量變化較小,而製品的物理性能卻有顯著變化時,用該法較好。
假設每一批做2n+1個試驗。
第一步,把試驗範圍劃分為2n+2段,相鄰兩段長度為a和b(a>6),這裡有兩種排法,一種自左至右先排短段,後排長段;另一種是先長後短。在(2n+1)個分點上做第一批試驗,比較結果,在好試驗點左右留下一長一短(有兩種情況,長在左短在右,或是短在左長在右)兩段,試驗範圍變成a+b。
第二步,把a分成2n+2段,相鄰兩段為a1,b1(a1>b1),且a1=b,即第一步中短的一段在第二步變成長段。這樣不斷地做下去,就能找到最佳點。

套用

分批試驗法是將全部試驗分幾批作,一批同時安排幾個試驗,這樣可以兼顧試驗設備、代價和時間上的要求。
分批試驗法實用於:
1.預先能夠確定總的可能試驗個數,即已知試驗的范匾和要求的精確度;
2.事先限定試驗的批數和每批的個數。如果各批試驗數目相同,則可根據預給的要求進行試驗。

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