[发明专利]一种针对响应突变的序贯试验设计方法

说明书

本发明公开了一种针对响应突变的序贯试验设计方法，意在解决复杂电磁环境下对抗试验中响应存在突变时，基于均匀设计和传统序贯设计获取的试验结果难以有效反映装备性能的变化特性特别是性能突变过程的问题；利用可卷型L₂‑偏差描述设计方案的均匀性，利用试验点的梯度模值表征试验响应的突变程度，有机结合两者定义目标函数，通过不断迭代提高目标函数值获取试验设计方案。本发明所提供的针对响应突变的序贯试验设计方法生成的试验设计方案在响应突变处分布更为密集。

技术领域

本发明涉及统计试验设计技术领域，具体为一种针对响应突变的序贯试验设计方法。

背景技术

试验设计也称为实验设计，是关于如何按照预定目标制订适当的试验方案，以利于对试验结果进行有效的统计分析的数学原理和实施方法。一个试验的设计，即是对试验的一种安排，需要考虑试验所要解决的问题的类型、对结论赋予何种程度的普遍性、希望以多大功效作检验、试验单元的齐性、每次试验的耗资耗时等方面，选取适当的因子和相应的水平，从而给出试验实施的具体程序和数据分析的框架。其中因子：试验中所需考察的变量，称为因子(或因素)。因子是影响测试结果的试验参数。水平：因子可选的状态称为因子的水平。响应：试验的结果称为响应(或输出)。试验设计：厘清因子和水平后的试验的总体安排方案^[1]。

传统的试验设计方法，如正交设计、均匀设计等，均是一次整体设计，即在试验前根据试验的可控因子M、水平Q和试验次数n，按相应的最优准则一次性构造出试验方案；按照试验方案执行试验后进行数据统计和分析。在数据分析和处理后，如果还需补充进行试验，这便是序贯设计。传统的序贯设计，其仍然只考虑试验的可控因子以及其水平的均匀性。

但是在复杂电磁环境下的对抗试验中，需要通过试验发现装备在各种试验条件下的各种响应情况。然而由于电子信息装备在复杂电磁环境下的响应多具有突变性，当输入的因子和水平为均匀设计时，只能获取部分典型水平取值下的响应结果，导致获取的试验数据难以有效反映装备性能的变化特性特别是性能突变过程，进而影响数据建模分析精度。如果后续的序贯补充试验设计仍然采用传统的均匀设计方案，将无助于解决响应突变情况，从而对于摸清试验响应的全面性，更全面地评估装备的能力，带来很大的影响。因此，后续的序贯设计方法，将在考虑输入因子和水平均匀性的同时，还要考虑能尽量多地覆盖在响应突变的周边区域，从而能够更全面评估装备的能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对响应突变的序贯试验设计方法，以解决上述背景技术中提出的在复杂电磁环境下的对抗试验中，当试验响应存在突变时，基于均匀设计和传统序贯设计获取的试验结果难以有效反映装备性能的变化特性特别是性能突变过程的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种针对响应突变的序贯试验设计方法，其特征在于：所述针对响应突变的序贯试验设计方法具体操作步骤如下：

S1：给定初始设计尺寸n₀和响应突变设计的n₁；

S2：生成一个尺寸为n₀的均匀设计方案D₀：X＝{x_k:k＝1,2,…,n₀}；

S3：执行D₀的试验，获取响应集Y＝{y_k:k＝1,2,…,n₀}；

S4：画出响应集在其值域范围内的分布图；

S5：判断分析响应是否存在突变，若否则结束，若是则转到S6；

S6：对X＝{x_k:k＝1,2,…,n₀}和Y＝{y_k:k＝1,2,…,n₀}建模，得到