分享

选修课—系列4—选修4-7:优选法与试验设计初步

 仙客来@ 2011-03-09
在生产和科学试验中,人们为了达到优质、高产、低消耗等目标,需要对有关因素的最佳组合(简称最佳点)进行选择,关于最佳组合(最佳点)的选择问题,称为选优问题。在实践中的许多情况下,试验结果与因素的关系,要么很难用数学形式来表达,要么表达式很复杂,优选法与试验设计是解决这类问题的常用数学方法。20世纪60年代,著名数学家华罗庚亲自组织推广了优选法,并在全国工业部门得到了广泛的应用,取得了可喜的成果。
    简单地说,优选法是合理地安排试验以求迅速找到最佳点的数学方法。试验设计也是一种数学方法,一般说来,它是考虑在多因素情况下安排试验的方法,它可以帮助人们通过较少的试验次数得到较好的因素组合,形成较好的设计方案。
    本专题将结合具体实例,初步地介绍单因素、双因素的优选法和多因素的正交试验设计方法,并对方法给予简单的说明,帮助学生理解这些方法的基本思想,并能思考和解决一些简单的实际问题。
一、内容与要求
    1.通过丰富的生活、生产案例,使学生感受在现实生活中存在着大量的优选问题。
    2.通过分析和解决具体实际问题,使学生掌握分数法、0.618法及其适用范围,可以利用计算机(或计算器)进行试验,并能思考和尝试运用这些方法解决一些实际问题,体会优选的思想方法。
    3.了解斐波那契数列{Fn},理解在试验次数确定的情况下分数法最佳性的证明,通过连分数知道Fn-1/Fn和黄金分割的关系。
    4.通过一些具体的实例,使学生知道对分法、爬山法、分批试验法,以及目标函数为多峰情况下的处理方法。
    5.通过丰富的实例,了解多因素优选问题,了解处理双因素问题的一些优选方法,进一步体会优选的思想方法。
    6.通过丰富的生活、生产案例,使学生感受在现实生活中存在着大量的试验设计问题。
    7.通过对具体案例(因素不超过3,水平不超过4)的分析,理解运用正交试验设计方法解决简单问题的过程,了解正交试验的思想和方法,并能运用这种方法思考和解决一些简单的实际问题。
    8.完成一个总结报告。报告应包括三方面的内容:

     (1)知识的总结。对本专题的整体结构和内容的理解,对实验设计方法及其意义的认识。

     (2)拓展。通过查阅资料、调查研究、访问求教、独立思考,对某些内容、某些结果和应用进行拓展和深入。

     (3)对本专题的感受、体会、看法。
二、说明与建议
    1.本专题要求学生掌握一些优选的方法,尽管没有给予严格的数学证明,目的是让学生理解这些方法的思想和实质。
    2.作为一门应用课程,有条件的地方应让学生用所学的方法亲自做一些试验,以便更好地掌握这些方法。
    3.使学生认识到,应根据问题的具体情况讨论采用何种方法更为有效,并要与具体问题的专业知识相结合。同时,要能比较不同方法的利弊和适用范围。

 

 

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多