黄河口鱼类底拖网调查采样断面数的优化

优化调查采样设计方案,利用有限的调查成本获取准确可靠的渔业资源数据,对于开展独立于渔业的科学调查十分重要。根据2013年8、10月和2014年2、5月在黄河口及其邻近水域进行的渔业资源底拖网调查数据,选取短吻红舌鳎(Cynoglossus joyneri)和矛尾虾虎鱼(Chaeturichthys stigmatias)作为目标鱼种,以其平均个体体长、平均个体体重为调查采样优化目标,利用计算机模拟方法对黄河口水域的渔业资源底拖网调查生物学数据进行再抽样,以平均体长、平均体重估计值的相对估计误差(REE)、相对偏差(RB)和变异系数(CV)作为优化评价指标,对基于整群抽样方法的黄河口及邻近海域的调查采样断面数进行优化。结果表明,对于目标鱼种的平均体长、平均体重指标,模拟估计值的REE、RB和CV均随着断面数的减少不断增加,调查断面数少于3时,各指标的变化幅度较大。断面数由5减少至3,REE值平均增加2%,RB值平均增加0.13%,CV值平均增加1.95%,同时渔获量降低近40%。因此,断面数为3可视为黄河口及邻近海域可接受的最优调查断面数。

数理统计直观教学的实验设计与R程序实现

针对数理统计中关于格列汶科定理、正态抽样定理、点估计和区间估计在教学中的常见疑惑和问题进行讨论与分析,通过实验设计和R程序,以图形方式加以直观解决。该实验设计一方面促进了学生对于数理统计理论与方法的理解、提升了教学效果,另一方面也为R软件在教学上的应用提供一种思路。

中国沿海中小型双船底拖网经验设计法

本文反映经过广泛深入的调查研究,分析比较了中国沿海使用的八十余种拖网。在选优的基础上,进行了水槽模型试验和生产性试验。用数理统计方法,分别计算出使用小目网和疏目网的渔船主机功率与网口周长的关系式,以及拖网各部主尺度与网口周长的比例等系列关系式。为中国沿海中小型双船底拖网设计得出一种简便、易行、可靠的经验设计方法,对生产、科研和教学部门均有实用意义。

基于正交试验方法的四片式虾拖网结构参数优化

针对规格为40.3 m×(20.8~16.2)m的我国过洋性虾拖渔业四片式虾拖网,基于L_9(3~4)正交表,设计了网身长度(L_b)、下网袖长度(L_w)、侧网宽度(W_S)3种因素各3个水平的正交试验,并利用方差分析检测3种试验因素对网具阻力、能耗系数、L/R(袖端间距与阻力之比)系数影响的显著性,旨在对此种网具的网身长度与网口周长之比(L_b/C)、下网袖长度与网口周长之比(L_w/C)、侧网宽度与上网片宽度之比(W_S/W_U)这3种结构参数进行优化。结果表明,对网具阻力的影响因素由主到次依次是下网袖长度、网身长度、侧网宽度。对能耗系数的影响因素在水平扩张L/S(袖端间距/下纲长度)=0.45时由主到次依次是侧网宽度、网身长度、下网袖长度;但在水平扩张L(袖端间距)=10 m时,下网袖长度为主影响因素。对L/R系数的主影响因素为下网袖长度。此类型网具的L_b/C应比小网目底层拖网略小,但在较大的范围内(0.26~0.38)变化亦不会对网具水动力性能有显著影响。L_w/C=0.31为试验的最佳水平,下网袖长度为3种因素中对网具性能影响最显著的因素。W_S/W_U=0.19为试验的最佳水平,侧网宽度应优先满足虾拖网作业对网口高度的要求,在此基础上,尽量缩小W_S/W_U值,不必拘泥于W_S/W_U结构参数值。

数学模拟技术在污水处理工艺设计、优化、研发中的应用(上)

污水生物处理数学模型经过二三十年的发展已基本完善,不仅有了可以描述碳氧化、硝化、反硝化、生物除磷在内的宏观活性污泥模型,而且也有了可以从微观角度细述生物除磷过程的代谢模型,另外还有多维生物膜结构模型。所有这些模型借助突飞猛进的计算机技术发展而日益显示出它们在工程应用与试验研究中的巨大作用。在介绍数学模型发展历程与计算机应用软件的基础上,举例说明模拟技术在工艺设计、运行优化、试验定向等方面的具体作用与应用,旨在推动数学模拟这一超级辅助工具在我国的实际应用。

融合正交试验法和数理统计的爆燃动力装置优化设计

涉及一种新型爆燃动力装置的精确化设计方法。在分析该爆燃动力装置做功过程的基础上,确定了影响动力装置做功能力的主要因素,研制了做功能力考核试验装置;采用正交试验法研究了各主要因素的影响规律,获得了优化的结构参数,提高了装填火药的能量利用率和爆燃动力装置的做功能力;利用数理统计方法对试验结果进行检验,最终确定了爆燃动力装置的最优结构参数;为爆燃动力装置精确化设计提供了试验依据,为飞机服务舱门运动的精确化控制奠定了基础。

步降应力加速寿命试验(续篇)——优化设计篇

如何设计试验方案使试验评估结果最准确、试验代价最小,是步降应力加速寿命试验应用中面临的一个重要问题。针对传统解析优化方法在某些场合最优解的封闭形式难以得到甚至不存在的情况,提出了一种新的基于Monte Carlo仿真的步降应力加速寿命试验优化设计方法,并且针对Monte Carlo方法高精度计算中的计算量问题,利用优化目标函数的连续性,将非参数化曲面拟合方法引入优化过程,使计算量大大下降,满足了工程应用的要求。最后提供的算例说明了该方法的应用过程及有效性。

两自由度微型超声波电机的优化设计

介绍了一种两自由度柱状微型超声波电机的结构,提出了基于复损耗的定子数学模型以及结构优化方案。在约定的边界条件下,以电机定子结构参数为变量,以两自由度电机定子的输出性能(定子端面最大纵向位移和扭转角度)为优化目标进行结构设计。在综合比较各参数的影响后,结合样机进行实验测试。结果显示,数学模型和实验数据的变化趋势基本吻合,验证了数学模型的准确性和结构优化方法的有效性。

分析化学计量学

本文是《分析试验室》第五篇“分析化学计量学”专题定期评述文章。评述了１９９７ 年１ 月至１９９８ 年１２ 月我国分析化学计量学的主要进展。内容涉及统计学与统计方法、试验设计与优化、分析信号处理、多元校正、化学模式识别、定量构效关系（ＱＳＡＲ）、数据库及专家系统、化学计量学教学等方面，共引用文献 １６８篇。

关于试验设计的效率及有关问题

效率是试验设计的根本出发点和追求目标,但实际上它是一个抽象和模糊的概念,容易误解和产生偏颇,至今还很少有文献对它专门进行过很好的阐述和研究。常见的各种试验设计方法所追求的效率一般都是单一地在某种数学模型及相应的数学准则下要求实现最优而已。本文将探讨试验设计的基本原理,解释和研究到底什么是试验设计的效率?应该怎样来追求试验设计的效率?并指出现有试验设计学科的一些不足和问题,提出一个改进的试验设计框架和学说。

水下航行器全动舵可靠性优化设计

利用基于中心复合采样的二阶响应面法得到AUV稳定度极限状态函数。综合考虑由于人为和客观造成的不确定性误差对极限状态方程的可靠度的影响,进行多次随机虚拟实验,计算AUV稳定度的可靠度,并根据求得的可靠度定量给出各设计变量关于极限状态函数的可靠度灵敏度。经判断,选择灵敏度较小的参数作为确定性变量,并对AUV全动舵进行可靠性优化设计,结果表明,减少不确定性量后,优化迭代次数大幅减少。

制导弹药允许发射区参数模型设计

提出了一种基于反应曲面建模(RSM)的制导弹药允许发射区参数模型设计方法。定义一个n顶点的多边形来表示允许发射区的几何形状,并采用一组二次多项式方程来建立允许发射区的数学模型。设计一组基于6自由度(DOF)模型的仿真实验来产生模型系数的训练数据集和验证数据集。其中,训练数据集对应的实验点采用D-最优设计来产生,模型系数通过对训练数据集的多元回归分析来确定。验证数据集用于验证利用拟合的系数得到的允许发射区是否满足预定的标准,其对应的实验点采用Sobol序列来产生。仿真实例表明,设计的参数模型满足允许发射区解算精度的要求,且可有效降低解算程序的计算复杂度。

正交试验设计下信息化教学效果的影响因素探讨——以“医药数理统计”课程为例

为了探讨正交试验设计下“医药数理统计”课程信息化教学的影响因素及其主次顺序,可在信息化教学过程中,考查学生的学习态度、兴趣、思维方式和信息化处理能力4个因素,每个因素取2个水平。采用正交试验设计方法安排试验,按照试验方案进行教学,采用直观分析法分析试验结果。数据显示:学生学习态度、兴趣、思维方式和信息化处理能力4个因素的极差分别为1.88、5.96、3.96、2.22。由此,影响信息化教学效果的4个因素的主次顺序依次为学习兴趣、思维方式、信息化处理能力、学习态度。

应用型高校数理统计与实验设计课程教学改革

数理统计与实验设计是高校食品专业的一门重要专业课,其理论性和实践性很强。为提高学生的学习兴趣、培养应用创新人才,本文分析了数理统计与实验设计课程教学过程中存在的问题,包括课程理论知识内容抽象、课堂教学过于理论化、教学方法单一、教学管理和考核方式陈旧等,并从教学内容、教学方法、考核方式等方面对数理统计与实验设计课程教学改革进行初步探索,以期为提高教学质量提供参考。

PCBN刀具断续车削Cr12MoV钢表面粗糙度的试验研究

使用PCBN(聚晶立方氮化硼)刀具对不同硬度淬火模具钢Cr12MoV进行强断续车削试验。基于正交设计法,运用Minitab16统计软件对数据进行极差分析,得出工件硬度及切削参数对表面粗糙度的影响程度,实现切削参数的优选;应用多元回归分析法建立表面粗糙度的线性预测模型和指数预测模型,并对这两种模型进行比较。结果表明:影响表面粗糙度值的主次关系是工件硬度、切削速度、背吃刀量、进给量;线性预测模型平均误差不超过7%,能很好地对表面粗糙度进行预测。

《医药数理统计方法》教学体会

以作者的教学体会,论述在教学中采用数理统计与专业知识相结合、试验设计为导向的教学方法,培养学生的统计思维和试验设计能力。

关于抗冲击聚苯乙烯(PS-1)悬冲强度测试结果再现性的探讨

抗冲击聚苯乙烯(PS-1)悬臂梁缺口冲击强度测试是与制样、环境状态调节、铣缺口、测试环节等多个要素相关的条件实验,这些实验条件直接影响了冲击强度的再现性。由于仪器等条件限制,目前国内各生产厂家执行的制样及检测标准不完全一致,导致分析结果可比性差。本文注重讨论如何提高PS-1悬臂梁冲击强度测试结果的再现性问题,使不同生产企业的抗冲击聚苯乙烯(PS-1)的悬臂梁冲击强度结果有较好的可比性。

基于均匀设计法的磨粒流加工试验

根据磨粒流加工原理,以坦克发动机喷油嘴为研究对象,利用均匀试验设计方法,通过均匀分散而选出较优的磨粒流加工试验参数(磨粒粒径、磨料浓度、加工时间及研磨液的酸碱性),再通过优化变量得到目标函数,进而获得最优磨粒流加工工艺参数。试验结果表明:采用均匀设计方案较正交设计方案可节省70%的时间;经过均匀试验后,喷油嘴工件内孔表面粗糙度减小,达到了磨粒流加工试验的目的,而回归优化后的工艺参数可以进一步减小喷嘴小孔的内表面粗糙度,所得到表面粗糙度与材料物性及加工时间的数学模型可为磨粒流的生产实际提供技术支持。

中药组方优化试验设计方法概述

组方优化研究是中药方剂研究的重要环节,是中兽药产业化推广的关键步骤。本文介绍了中药组方的概念、组方优化的原则、目的、意义及指导思想等,总结了近年来基于中医传统理论和现代数理模型的两类中药组方优化方法,进一步对其中基于现代数理模型的试验设计方法,包括正交设计、均匀设计、基线等比设计、Plackett-Burman筛选试验设计、星点设计、中心组合设计、Doehlert设计等进行比较,并分析了不同方法在试验安排、数据分析和拟合模型等方面的优缺点、在组方优化领域的适用范围和实用性,并对未来的方法设计提出展望,为中兽药复方制剂的研发提供参考。

效应分析试验设计法

本文通过提出最大效应的概念,运用简单的数理统计计算,建立了一种新的有效的试验设计方法—效应分析试验设计法.该方法改进了正交试验的直观分析法和方差分析法.