[发明专利]一种基于响应分布均衡性的序贯试验设计方法

说明书

本发明公开了一种基于响应分布均衡性的序贯试验设计方法，主要目的是针对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，因此在许多情况下除了考虑试验方案的均匀性外，还要追求响应分布的均衡性。对于试验设计而言，不仅要考虑试验的输入端，即因子和水平的最优均匀性，同时还要考虑试验的输出端，即试验响应分布的均衡性和最大覆盖性。本发明在前期为均匀试验设计方案，后期序贯试验时，构造了一个最优化目标函数，保证因子、水平和响应三者共同达到均匀性，并且给出了相应的算法流程。

技术领域

本发明涉及统计试验设计技术领域，具体为一种基于响应分布均衡性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，因此在许多情况下，我们除了考虑试验方案的均匀性外，还要追求响应的均匀性——如该响应为后续试验的方案输入。复杂电磁环境下对抗试验的这种新需求，反映到试验设计上就是后期序贯试验设计不仅要考虑试验的输入端，即因子和水平的最优均匀性，同时还要考虑试验的输出端，即试验的响应的均匀性和最大覆盖性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于响应分布均衡性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需要兼顾试验方案均匀性和试验响应分布均衡性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于响应分布均衡性的序贯试验设计方法，其特征在于：所述基于响应分布均衡性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：判断响应分布是否均衡；

S6：得出结论。

优选的，所述S1中初始设计D₀是一个均匀设计方案，但在复杂电磁环境的试验中，由于装备对于环境因素的响应的非线性性，相应的响应集Y＝{y_k:k＝1,2,…,n₀}的分布很可能是不均匀的。

优选的，所述S5中对试验获取数据进行试验响应分布均衡性判断，若不符合要求则进一步处理，具体步骤如下：