Enunciado

12-8.Tratamento termico frequientemente usado para carbonizar pe

cas metalicas.tais como engrenagens.A espessura da camada carbon

zadae considerada uma caracteristica erucial da engrenageme contr

bui para a confiabilidade geral da peca.Por causa da natureza critic

dessa caracteristica.dois testes laboratoriais diferentes sao teitosemcada

carga o forno.Um teste e feito em um pino que acompanha cada car

ga.Ooutro teste e destrutivo.em que uma pecarealesecionada transver-

salmente.Esse teste implica em correr uma analise de carbono na super

ficie do passo da engrenagem(topo do dente da engrenagem)e naraiz da

engrenagem(entre os dentes da engrenagem).A Tabela 12-6 mostra os

resultados dos testes da analise de carbono no passo para 32 pecas.

Os regressores sao a temperatura do fomno(TEMP),aconcentracao

de carbono e a duracao do ciclo de carbonizacao(CONCCARB、CICLO)

ca concentracao de carbono e a duracao do ciclo de difusao

(CONCCARBDIF,CICLODIF).

(a)Ajuste um modelo de regressao linear relacionando os resuitados do

leste da analise de carbono no passo(PASSO)aos cinco regressores.

(b)Estimeo.

(c)Encontre os erros-padrao ep(B).

(d)Use o modelo do item(a) para prever PASSO,quando TEMP=

Passo 1

Letra a:

A matriz X então contém 1's na primeira coluna, os valores x 1 na segunda coluna, os valores x 2 na terceira coluna, os valores x 3 na quarta coluna e os valores x 4 na quinta coluna:

X = 1 1650 0.58 1.10 0.25 0.90 1 1650 0.66 1.10 0.33 0.90 1 1650 0.66 1.10 0.33 0.90 … 1 1700 18.50 1.00 1.50 0.70

A matriz y contém os valores y:

y = 0.013 0.016 0.015 … 0.068

Os coeficientes da equação de predição de segunda ordem são então encontrados calculando X T X - 1 ( X y )

β ^ = X T X - 1 X ' y = - 0.0784 0.0000 0.0025 0.0183 0.0078 - 0.0031

A equação de regressão então se torna:

y ^ = - 0.0784 + 0.0000 x 1 + 0.0025 x 2 + 0.0183 x 3 + 0.0078 x 4 - 0.0031 x 5

Passo 2

Letra b:

A soma dos quadrados dos erros é:

S S E = y ' y - y ' X X T X - 1 X T y = [ 0.0001 ]

A estimativa da variância σ 2 é então o erro de quadrados dividido pela diferença do tamanho da amostra e o número de parâmetros (número de colunas de X ' X - 1

σ ^ 2 = S S E n - p = 0.0001 32 - 6 = 0.0001 26 ≈ 0.000003846

Passo 3

Letra c:

X T X - 1 = 1049.3884 … … … … … … 0.0003 … … … … … … 0.0084 … … … … . … … 78.5862 … … … … … … 0.3527 … … … … … … . 12.5624

O erro padrão é a raiz quadrada do produto da estimativa da variância σ 2 e o elemento C i i da matriz X ' X - 1 :

S E β 0 = σ ^ 2 C 00 = 0.000003846 1049.3884 ≈ 0.0635 S E β ^ 1 = σ ^ 2 C 11 = 0.000003846 0.0003 ≈ 0.00003397 S E β 2 = σ ^ 2 C 22 = 0.000003846 0.0084 ≈ 0.0001797 S E β ^ 3 = σ ^ 2 C 33 = 0.000003846 78.5862 ≈ 0.01739 S E β 4 = σ ^ 2 C 44 = 0.000003846 0.3527 ≈ 0.001165 S E β 5 = σ ^ 2 C 35 = 0.000003846 ( 12.5624 ) ≈ 0.006951

Todos os parâmetros do modelo não são estimados com a mesma precisão, porque os erros padrão diferem muito para parâmetros diferentes.

Passo 4

Letra d:

Substitua x 1 na equação de regressão por 1650, x 2 por 1.00, x 3 por 1.10 e x 4 por 1.00 e x 5 por 0.80 :

y ^ = - 0.0784 + 0.0000 ( 1650 ) + 0.0025 ( 1.00 ) + 0.0183 ( 1.10 ) + 0.0078 ( 1.00 ) - 0.0031 ( 0.80 ) = 118.9649

Resposta

  1. y ^ = - 0.0784 + 0.0000 x 1 + 0.0025 x 2 + 0.0183 x 3 + 0.0078 x 4 - 0.0031 x 5
  2. 0.000003846
  3. 0.0635,0.0003397,0.0001797,0.01739,0.001165,0.006951 ,  Não
  4. - 0.05045
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