PRODUKT-OG PROSESSOPTIMALISERING FRÅ EIN STATISTISK SYNSVINKEL.

Like dokumenter
EKSAMEN I FAG TMA4255 FORSØKSPLANLEGGING OG ANVENDTE STATISTISKE METODER

EKSAMEN I FAG TMA4255 FORSØKSPLANLEGGING OG ANVENDTE STATISTISKE METODER

UNIVERSITETET I OSLO

Tid: Torsdag 11. desember Emneansvarleg: Trygve Almøy

EKSAMEN I FAG TMA4260 INDUSTRIELL STATISTIKK

Eksamensoppgave i TMA4255 Anvendt statistikk

Eksamensoppgåve i TMA4255 Anvendt statistikk

MOT310 Statistiske metoder 1, høsten 2006 Løsninger til regneøving nr. 8 (s. 1) Oppgaver fra boka:

Eksamensoppgave i TMA4255 Anvendt statistikk

Eksamenssettet består av to deler. Ved bedømmelsen teller del A 30 % og del B 70 %. Innenfor hver del teller alle deloppgaver likt.

EKSAMEN I FAG TMA4255 ANVENDT STATISTIKK

EKSAMEN I TMA4255 ANVENDT STATISTIKK

UNIVERSITETET I OSLO

Universitetet i Agder Fakultet for økonomi og samfunnsfag E K S A M E N

10.1 Enkel lineær regresjon Multippel regresjon

Eksamensoppgave i TMA4255 Anvendt statistikk

Eksamensoppgåve i TMA4255 Anvendt statistikk

MOT310 Statistiske metoder 1, høsten 2006 Løsninger til regneøving nr. 7 (s. 1) Oppgaver fra boka: n + (x 0 x) 2 σ2

Eksamensoppgave i TMA4255 Anvendt statistikk

Eksamensoppgåve i TMA4255 Anvendt statistikk

EKSAMEN I TMA4255 ANVENDT STATISTIKK

Eksamensoppgave i TMA4255 Anvendt statistikk

Fakultet for informasjonsteknologi, Institutt for matematiske fag EKSAMEN I EMNE ST2202 ANVENDT STATISTIKK

EKSAMEN I TMA4255 ANVENDT STATISTIKK

Eksamensoppgåve i TMA4255 Anvendt statistikk

Eksamensoppgåve i TMA4255 Anvendt statistikk

Generelle lineære modeller i praksis

SOS 301 og SOS31/ SOS311 MULTIVARIAT ANALYSE

Kp. 12 Multippel regresjon

EKSAMENSOPPGAVER STAT100 Vår 2011

Eksamensoppgave i PSY3100 Forskningsmetode - Kvantitativ

Multippel regresjon. Her utvider vi perspektivet for enkel lineær regresjon til også å omfatte flere forklaringsvariable x 1, x 2,, x p.

MASTER I IDRETTSVITENSKAP 2018/2020. Individuell skriftlig eksamen. STA 400- Statistikk. Mandag 18. mars 2019 kl

MOT310 Statistiske metoder 1, høsten 2011

Statistisk analyse av data fra planlagte forsøk

Er det enklere å anslå timelønna hvis vi vet utdanningslengden? Forelesning 14 Regresjonsanalyse

EKSAMEN I TMA4255 ANVENDT STATISTIKK

MOT310 Statistiske metoder 1, høsten 2011 Løsninger til regneøving nr. 7 (s. 1) Oppgaver fra boka: n + (x 0 x) 2 1. n + (x 0 x) 1 2 ) = 1 γ

Løsningsforslag. n X. n X 1 i=1 (X i X) 2 og SY 2 = 1 ny S 2 X + S2 Y

EKSAMENSOPPGAVE STA «Tabeller og formler i statistikk» av Kvaløy og Tjelmeland. To A4-ark/ 4 sider med egne notater. Godkjent kalkulator. Rute.

Eksamen i: STA-1002 Statistikk og sannsynlighet 2 Dato: Fredag 31. mai 2013 Tid: Kl 09:00 13:00 Sted: Administrasjonsbygget

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

SOS 31 MULTIVARIAT ANALYSE

Løsningsforslag eksamen 25. november 2003

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMENSOPPGAVE. B154 «Tabeller og formler i statistikk» av Kvaløy og Tjelmeland. To A4-ark (4 sider) med egne notater. Godkjent kalkulator.

Lineære modeller i praksis

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Eksamensoppgave i TMA4267 Lineære statistiske modeller

Eksamensoppgave i PSY3100 Forskningsmetode kvantitativ

UNIVERSITETET I OSLO

Oppgave 1 (25 %) Resultater fra QM: a) Maximin = 0 ved ikke å lansere. b) Maximax = for produkt 2.

Eksamensoppgave i PSY3100 Forskningsmetode - kvantitativ

Eksamensoppgave i PSY3100 Forskningsmetode - Kvantitativ

SOS 31 MULTIVARIAT ANALYSE

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

UNIVERSITETET I OSLO

Kontroller at oppgavesettet er komplett før du begynner å besvare spørsmålene. Ved sensuren teller alle delspørsmål likt.

Forelesning 13 Regresjonsanalyse

Eksamensoppgave i PSY2017/PSYPRO4317 Statistikk og kvantitative forskningsmetoder

Hvordan lage en delkostnadsnøkkel - sosialhjelp. Melissa Edvardsen

Oppgave N(0, 1) under H 0. S t n 3

Anvendt medisinsk statistikk, vår Repeterte målinger, del II

PSYC 3101 KVANTITATIV METODE II Eksamen høst 2008

EKSAMEN I FAG ST2202 ANVENDT STATISTIKK

EKSAMEN I TMA4255 ANVENDT STATISTIKK

EKSAMEN I PSY3100 FORSKNINGSMETODE KVANTITATIV HØSTEN 2012

Institutt for økonomi og administrasjon

Eksamen i : STA-1002 Statistikk og. Eksamensdato : 3. juni Sted : Administrasjonsbygget. Tillatte hjelpemidler : - Godkjent kalkulator

Eksamen i : STA-1002 Statistikk og. Eksamensdato : 26. september Sted : Administrasjonsbygget. Tillatte hjelpemidler : - Godkjent kalkulator

Eksamensoppgave i PSY3100 forskningsmetoder kvantitativ

UNIVERSITETET I OSLO

OPPGAVESETTET BESTÅR AV 3 OPPGAVER PÅ 6 SIDER MERKNADER: Alle deloppgaver vektlegges likt.

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMENSOPPGAVE STA «Tabeller og formler i statistikk» av Kvaløy og Tjelmeland. To A4-ark/ 4 sider med egne notater. Godkjent kalkulator. Rute.

Eksamensoppgave i SOS3003 Anvendt statistisk dataanalyse i samfunnsvitenskap

SOS3003 Eksamensoppgåver

vekt. vol bruk

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Tidspunkt: Fredag 18. mai (3.5 timer) Tillatte hjelpemidler: C3. Alle typer kalkulatorer, alle andre hjelpemidler.

Kp. 13. Enveis ANOVA

Kapittel 6 - modell seleksjon og regularisering

Tillatte hjelpemidler: C3: alle typer kalkulator, alle andre hjelpemidler

Eksamensoppgave i ST3001

Fra krysstabell til regresjon

Regresjonsmodeller. HEL 8020 Analyse av registerdata i forskning. Tom Wilsgaard

HØGSKOLEN I STAVANGER

SKOLEEKSAMEN I SOS KVANTITATIV METODE. 27. februar 2017 (4 timer)

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Forsøksplaner, oppsett og datainnsamling, fra et statistisk ståsted

EKSAMENSOPPGAVE STA-2004.

SOS 31 MULTIVARIAT ANALYSE

MA Universitetet i Agder Institutt for matematiske fag EKSAMEN. Emnekode: MA-202 Emnenavn: Statistikk 2

Oppgave 1. Kilde SS df M S F Legering Feil Total

Løsningsforslag eksamen STAT100 Høst 2010

EKSAMENSOPPGAVE STA-1001.

Tillatte hjelpemidler: C3: alle typer kalkulator, alle andre hjelpemidler

Eksamensoppgave i SOS3003 Anvendt statistisk dataanalyse i samfunnsvitenskap

PSY2012 Forskningsmetodologi III: Statistisk analyse, design og måling Eksamen vår 2014

Transkript:

PRODUKT-OG PROSESSOPTIMALISERING FRÅ EIN STATISTISK SYNSVINKEL. Respons prosessutbyte y produktkarakteristikk 80 70 styrke 60 50 40 50 temp 00 50 7 poly RESPONSFLATEMETODIKK (BOX-WILSON, 95) Forsøksplanlegging Regresjonsanalyse Optimering

DETERMINISTISK OPTIMALISERINGSPROBLEM kjende Maksimer y = f x, x,, x ) Start x 0 = x x 0 0 x n 0 ( n Iterer x = x + f( x ) k+ k αk k * La optimum vere i x Dersom * x m tilstrekkeleg nær x f x) f ( x ) + f( x )'( x x ( m m m ) + ( x x m )' F(x m )(x x m ) x m [ ] + = xm F(xm) f(xm) x* xm [ F(xm) ] f(xm)

REALISTISK PROBLEM ukjende labprosedyrer, labutstyr, målefeil, råmaterialer y = f x, x,, x ) + ε ( n Treng samle inn informasjon om y og kva faktorar som påverkar prosessen eller produktet FORSØKSPLANLEGGING. Varier fleire faktorar samstundes. Sekvensiell eksperimentering STEG VED UTFØRING AV FORSØK. Kva problem vil ein finne noko ut av Variable som inngår: Respons, forklaringsvariable (faktorar) 3. Design 4. Nivå på faktorane 5. Korleis utføre forsøket? Kven? Randomisering? Blokkdeling? Fraksjonering? 6. Innsamling av data. 7. Analyse: Utrekning av effektar, vurdering av signifikans. 8. Tolkning og konklusjon

EKSEMPEL y er styrken av innpakningspapir av plastikk. y avheng av tilverkinstemperatur T og tilsats av polyethelen P Målt på ein bestemt skala er: ( + y = f T, P) = 0 + 0.55T +.5P 0.005T 0.375P 0. 05TP som gjev at styrken har maksimum for P = 9. og T = 6 C Men dette er ukjent for oss: Vi må difor ta i bruk forsøksplanlegging, kunnskapar om optimering og regresjonsanalyse for å løyse problemet. Eller det som kallast responsflatemetodikk.

Det blei tilrådd å undersøke responsen rundt verdiane T = 40 C og P = 4%. Verdiane 60 og 0 blei valgt som høgt og lågt nivå for T. For P blei verdiane 6 og valgt. La 40 x = T og 0 x 4 = P Eit forsøk med tre senterpunkt blei utført og resultata er synt i tabellen nedanfor: 6 5 poly 4 3 0 30 40 temp 50 60 x 0 - - 0 x

T P x x y 0 - - 5 60 + - 6 0 6-60 60 6 + 70 40 4 0 0 6 40 4 0 0 63 40 4 0 0 65 80 70 styrke 60 50 40 50 temp 00 50 7 poly

Regression Analysis The regression equation is styrke = 6.0 + 5.00 temp + 4.00 poly + 0.00 tempxpoly Predictor Coef StDev T P Constant 6.0000 0.865 75.93 0.000 temp 5.000.080 4.63 0.09 poly 4.000.080 3.70 0.034 tempxpol 0.000.080 0.00.000 S =.60 R-Sq = 9.% R-Sq(adj) = 84.3% Analysis of Variance Source DF SS MS F P Regression 3 64.000 54.667.7 0.037 Residual Error 3 4.000 4.667 Total 6 78.000 Source DF Seq SS temp 00.000 poly 64.000 tempxpol 0.000 Fractional Factorial Fit Estimated Effects and Coefficients for styrke (coded units) Term Effect Coef StDev Coef T P Constant 6.0000 0.865 75.93 0.000 temp 0.0000 5.0000.080 4.63 0.09 poly 8.0000 4.0000.080 3.70 0.034 temp*poly 0.0000 0.0000.080 0.00.000 Analysis of Variance for styrke (coded units) Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P Main Effects 64.000 64.000 8.0000 7.57 0.0 -Way Interactions 0.000 0.000 0.0000 * * Residual Error 3 4.000 4.000 4.6667 Curvature 9.333 9.333 9.3333 4.00 0.84 Pure Error 4.667 4.667.3333 Total 6 78.000

Vi får modellen y ˆ = 6 + 5x + 4x ŷ 5 = 4. Forsøk langs gradienten gav følgjande resultat: T P x 65 6.5 7 90 8.50 77 5 0 3.75 3 79 40 5.00 4 76 65 4 6.5 5 70 x y 5 0 poly 5 00 50 00 50 temp

Eit nytt forsøk blei utført rundt rundt T = 5 og P = 0. Resultata er synt 5 nedanfor med = T 0 x og x 0 = P. T P x x y 95 8 - - 78 35 8-76 95-7 35 75 5 0 0 0 79 5 0 0 0 80 5 0 0 0 8 5 0 poly 5 00 50 temp 00 50

Fractional Factorial Fit Estimated Effects and Coefficients for C3 (coded units) Term Effect Coef StDev Coef T P Constant 77.86.39 55.53 0.000 C 0.500 0.50.84 0.4 0.90 C -3.500 -.750.84-0.95 0.4 C*C.500.50.84 0.68 0.546 Analysis of Variance for C3 (coded units) Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P Main Effects.5000.5000 6.50 0.46 0.669 -Way Interactions 6.500 6.500 6.50 0.46 0.546 Residual Error 3 40.6786 40.6786 3.560 Curvature 38.6786 38.6786 38.679 38.68 0.05 Pure Error.0000.0000.000 Total 6 59.486 Analysen indikerer at.ordens effektane og samspelet ikkje er signifikante, men at det er krumming i responsen.

.5.0 0.5 x 0.0-0.5 -.0 -.5 -.5 -.0-0.5 0.0 0.5.0.5 x Row T P x x styrke 95 8.00 -.00 -.00 78.0000 35 8.00.00 -.00 76.0000 3 95.00 -.00.00 7.0000 4 35.00.00.00 75.0000 5 5 0.00 0.00 0.00 79.0000 6 5 0.00 0.00 0.00 80.0000 7 5 0.00 0.00 0.00 8.0000 8 87 0.00 -.4 0.00 74.0000 9 43 0.00.4 0.00 76.0000 0 5 7.0 0.00 -.4 77.0000 5.80 0.00.4 7.0000

Response Surface Regression Estimated Regression Coefficients for styrke Term Coef StDev T P Constant 79.998 0.4459 79.39 0.000 temp 0.479 0.735.75 0.40 poly -.76 0.735-6.44 0.00 temp*temp -.380 0.363-7.94 0.00 poly*poly -.63 0.363-8.064 0.000 temp*poly.50 0.386 3.37 0.03 S = 0.774 R-Sq = 96.7% R-Sq(adj) = 93.4% Analysis of Variance for styrke Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P Regression 5 87.564 87.564 7.55 9.35 0.00 Linear 6.5784 6.5784 3.89.7 0.003 Square 54.7340 54.7340 7.3670 45.87 0.00 Interaction 6.500 6.500 6.500 0.48 0.03 Residual Error 5.9830.9830 0.5966 Lack-of-Fit 3 0.9830 0.9830 0.377 0.33 0.8 Pure Error.0000.0000. Total 0 90.5455

Contour Plot of C6.5.5 70 75 80 poly 0.5 9.5 8.5 7.5 90 00 0 0 30 40 temp

80 75 styrke 70 65 -.5 -.0-0.5 temp 0.0 0.5.0.5.5.0 0.5 0.0-0.5 -.0 -.5 poly Estimert respons er : y ˆ = 80 + 0.48x.76x.38x.36x +.5x x som har maksimum for x = 0. 03 og x = 0. 34. Dette gjev T = 5. 3 og P = 9. 3 som er rimeleg nær verdiane 6 og 9..

VIKTIGE TEMAER. SCREENING DESIGN.?? [ y] f ( x, x,, x ) E = n Plackett-Burman design (ortogonale to-nivå design) Supermetta design. ROBUST DESIGN EKSPERIMENTERING. kontrollfaktor miljø(støy)- faktor y ( x, z) = β0 + x'b + x'bx + z'γ + x' z + e min Var z [ y( x, z) ] x subject to E [ y( x, z) ] = m z Split-plot eksperimentering Kvalitetsrørsla: KONTINUERLEG ALDRI OPPHØRANDE FORBETRING. EVOP: Brukt på prosessar i drift -3 faktorar Introduserer små forandringar i desse. k forsøk

Contour Plot of C6.5.5 70 75 80 poly 0.5 9.5 8.5 7.5 90 00 0 0 30 40 temp MULTIPLE RESPONSAR. Bruk av kontur plott lagt oppå einannan. Desireability funksjonen (Nyttefunksjonen) Optimalisering av ein respons med restriksjonar på dei andre. Bruk av avstandsmål frå optimalpunkt for kvar einskild respons.