Файл: Курсовая работа по дисциплине Введение в информационные технологии.docx
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 1303
Скачиваний: 92
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
2)Расчёт аппроксимации и построение графиков MS Excel
2.2)Представление результатов в виде графиков. Построение линии тренда.
2.3)Получение числовых характеристик с использованием функции ЛИНЕЙН и ЛГРФПРИБЛ
2.4)Вычисление прогнозного значения
3)Расчёт аппроксимаций по программе, разработанной в среде VBA
4)Расчёт аппроксимаций и построение графиков MathCAD
.tb_k2q_s = Format(m2, "0.000000")
.tb_k3q_s = Format(m3, "0.000000")
.tb_k1q_tr = Format(t1, f_st)
.tb_k2q_tr = Format(t2, f_st)
.tb_k3q_tr = Format(t3, f_st)
.tb_kq_tt = Format(Sd, f_st)
.tb_q_ft = Format(Fd, f_st)
.tb_q_fr = Format(f, f_st)
If t1 > Sd Then
.tb_k1q_z = "çíà÷èì"
Else
.tb_k1q_z = "íå çíà÷èì"
End If
If t2 > Sd Then
.tb_k2q_z = "çíà÷èì"
Else
.tb_k2q_z = "íå çíà÷èì"
End If
If t3 > Sd Then
.tb_k3q_z = "çíà÷èì"
Else
.tb_k3q_z = "íå çíà÷èì"
End If
If f > Fd Then .tb_q_z = "çíà÷èìî" Else .tb_q_z = "íå çíà÷èìî"
End With
Case 3
st = "ýêñïîíåíöèàëüíîé àïïpîêñèìàöèè"
With UserForm1
.tb_k1e = Format(a1, f_st)
.tb_k2e = Format(a2, f_st)
.tb_kde = Format(R, "0.000000")
.tb_k1e_s = Format(m1, "0.000000")
.tb_k2e_s = Format(m2, "0.000000")
.tb_k1e_tr = Format(t1, f_st)
.tb_k2e_tr = Format(t2, f_st)
.tb_ke_tt = Format(Sd, f_st)
.tb_e_ft = Format(Fd, f_st)
.tb_e_fr = Format(f, f_st)
If t1 > Sd Then
.tb_k1e_z = "çíà÷èì"
Else
.tb_k1e_z = "íå çíà÷èì"
End If
If t2 > Sd Then
.tb_k2e_z = "çíà÷èì"
Else
.tb_k2e_z = "íå çíà÷èì"
End If
If f > Fd Then .tb_e_z = "çíà÷èìî" Else .tb_e_z = "íå çíà÷èìî"
End With
End Select
R1 = ActiveSheet.UsedRange.Row + _
ActiveSheet.UsedRange.Rows.Count + 1
Cells(R1, C1).Activate
If gr = 1 Then
ActiveCell = "N=" + Str(n) + " - ÷èñëî íàáëþäåíèé"
ActiveCell.Offset(1, 0).Activate
ActiveCell = "Òàáëè÷íûå çíà÷åíèÿ êðèòåðèåâ:"
ActiveCell.Offset(1, 0).Activate
ActiveCell = "Ôèøåðà Ñòüþäåíòà"
ActiveCell.Offset(1, 0).Activate
ActiveCell = Format(Ftab(1), "0.0000") + Space(8) + _
Format(Stab(1), "0.0000") + " - ïðè âû÷èñëåíèè äâóõ êîýôôèöèåíòîâ"
ActiveCell.Offset(1, 0).Activate
ActiveCell = Format(Ftab(2), "0.0000") + Space(8) + _
Format(Stab(2), "0.0000") + " - ïðè âû÷èñëåíèè òðåõ êîýôôèöèåíòîâ"
ActiveCell.Offset(1, 0).Activate
End If
str1 = sa1 + "=" + Format(a1, f_st) + " " + sa2 + "=" + Format(a2, f_st)
If gr = 2 Then
str1 = str1 + " " + sa3 + "=" + Format(a3, f_st)
End If
ActiveCell = str1 + " -êîýôôèöèåíòû " + st
ActiveCell.Offset(1, 0).Activate
If gr = 1 Then
ActiveCell = sk + Format(k, "0.000000") + _
" -êîýôôèöèåíò êîppåëÿöèè"
End If
ActiveCell.Offset(1, 0).Activate
ActiveCell = sR + Format(R, "0.000000") + _
" -êîýôôèöèåíò äåòåpìèíèpîâàííîñòè"
ActiveCell.Offset(1, 0).Activate
str1 = sm1 + Format(m1, "0.000000") + " " + sm2 + _
Format(m2, "0.000000")
If gr = 2 Then
str1 = str1 + " " + sm3 + Format(m3, f_st) + _
" -ñòàíäàpòíûå îøèáêè êîýôôèöèåíòîâ "
End If
ActiveCell = str1
ActiveCell.Offset(1, 0).Activate
ActiveCell = "Êpèòåpèè äëÿ ïpîâåpêè íóëåâûõ ãèïîòåç "
ActiveCell.Offset(1, 0).Activate
str1 = sf + Format(f, f_st) + " " + st1 + Format(t1, f_st) + " " + _
st2 + Format(t2, f_st)
If gr = 2 Then
str1 = str1 + " " + st3 + Format(t3, f_st)
End If
ActiveCell = str1
ActiveCell.Offset(1, 0).Activate
If f > Fd Then
ActiveCell = "Óðàâíåíèå" + st + "çíà÷èìî"
Else
ActiveCell = "Óðàâíåíèå" + st + "íå çíà÷èìî"
End If
ActiveCell.Offset(1, 0).Activate
If t1 > Sd Then
ActiveCell = "Êîýôôèöåíò" + sa1 + "çíà÷èìî"
Else
ActiveCell = "Êîýôôèöåíò" + sa1 + "íå çíà÷èìî"
End If
ActiveCell.Offset(1, 0).Activate
If t2 > Sd Then
ActiveCell = "Êîýôôèöåíò" + sa2 + "çíà÷èìî"
Else
ActiveCell = "Êîýôôèöåíò" + sa2 + "íå çíà÷èìî"
End If
ActiveCell.Offset(1, 0).Activate
If gr = 2 Then
If t3 > Sd Then
ActiveCell = "Êîýôôèöåíò" + sa3 + "çíà÷èìî"
Else
ActiveCell = "Êîýôôèöåíò" + sa3 + "íå çíà÷èìî"
End If
End If
ActiveCell.Offset(1, 0).Activate
End Sub
Public Sub graf()
Dim cell_1 As String, cell_2 As String
' äèàïàçîíà ñ äàííûìè
'çàïîìèíàåì íîìåð ïåðâîé ñòðîêè ñ âûâîäèìûìè äàííûìè
R1 = ActiveSheet.UsedRange.Row + _
ActiveSheet.UsedRange.Rows.Count + 1
For i = 1 To n
Cells(R1 + i - 1, 1) = x(i)
Cells(R1 + i - 1, 2) = a1L + a2L * x(i)
Next i
cell_1 = Cells(R1, 1).Address
cell_2 = Cells(R1 + n - 1, 2).Address
ActiveSheet.Shapes.AddChart.Select 'íîâàÿ äèàãðàììà
ActiveChart.ChartType = xlXYScatterSmoothNoMarkers 'xlXYScatter
ActiveChart.SetSourceData Source:=Range(cell_1 + ":" + cell_2)
ActiveChart.SeriesCollection.NewSeries
cell_1 = Cells(UR.Row + 1, UR.Column).Address
cell_2 = Cells(UR.Row + n - 1, UR.Column).Address
ActiveChart.SeriesCollection(2).XValues = Range(cell_1 + ":" + cell_2)
ActiveChart.SeriesCollection(2).Values = Range(Cells(UR.Row + 1, _
UR.Column + 1).Address + ":" + Cells(UR.Row + n - 1, UR.Column + _
1).Address)
ActiveChart.SeriesCollection(2).Select
ActiveChart.SeriesCollection(2).ChartType = xlXYScatter
ActiveChart.SetElement (msoElementChartTitleAboveChart)
Selection.Caption = "Ëèíåéíàÿ"
ActiveSheet.ChartObjects(1).Left = 430
For i = 1 To n
Cells(R1 + i - 1, 3) = a1sqr + a2sqr * x(i) + a3sqr * x(i) * x(i)
Next i
cell_1 = Cells(R1, 1).Address
cell_2 = Cells(R1 + n - 1, 3).Address
ActiveSheet.Shapes.AddChart.Select
ActiveChart.ChartType = xlXYScatterSmoothNoMarkers
ActiveChart.SeriesCollection.NewSeries
ActiveChart.SeriesCollection(1).XValues = Range(cell_1 + ":" + _
Cells(R1 + n - 1, 1).Address)
ActiveChart.SeriesCollection(1).Values = Range(Cells(R1, 3).Address _
+ ":" + cell_2)
ActiveChart.SeriesCollection.NewSeries
ActiveChart.SeriesCollection(2).XValues = Range(Cells(UR.Row + 1, _
UR.Column).Address + ":" + Cells(UR.Row + n - 1, _
UR.Column).Address)
ActiveChart.SeriesCollection(2).Values = Range(Cells(UR.Row + 1, _
UR.Column + 1).Address + ":" + Cells(UR.Row + n - 1, UR.Column + _
1).Address)
ActiveChart.SeriesCollection(2).Select
ActiveChart.SeriesCollection(2).ChartType = xlXYScatter
ActiveChart.SetElement (msoElementChartTitleAboveChart)
Selection.Caption = "Êâàäðàòè÷íàÿ"
ActiveSheet.ChartObjects(2).Left = 800
On Error Resume Next
ActiveChart.SeriesCollection(3).Delete
On Error GoTo 0
For i = 1 To n
Cells(R1 + i - 1, 4) = a1exp * Exp(a2exp * x(i))
Next i
cell_1 = Cells(R1, 1).Address
cell_2 = Cells(R1 + n - 1, 4).Address
ActiveSheet.Shapes.AddChart.Select
ActiveChart.ChartType = xlXYScatterSmoothNoMarkers
ActiveChart.SeriesCollection.NewSeries
ActiveChart.SeriesCollection(1).XValues = Range(cell_1 + ":" + _
Cells(R1 + n - 1, 1).Address)
ActiveChart.SeriesCollection(1).Values = Range(Cells(R1, 4).Address _
+ ":" + cell_2)
ActiveChart.SeriesCollection.NewSeries
ActiveChart.SeriesCollection(2).XValues = Range(Cells(UR.Row + 1, _
UR.Column).Address + ":" + Cells(UR.Row + n - 1, _
UR.Column).Address)
ActiveChart.SeriesCollection(2).Values = Range(Cells(UR.Row + 1, _
UR.Column + 1).Address + ":" + Cells(UR.Row + n - 1, UR.Column _
+ 1).Address)
ActiveChart.SeriesCollection(2).Select
ActiveChart.SeriesCollection(2).ChartType = xlXYScatter
ActiveChart.SetElement (msoElementChartTitleAboveChart)
Selection.Caption = "Ýêñïîíåíöèàëüíàÿ"
ActiveSheet.ChartObjects(3).Left = 1170
On Error Resume Next
ActiveChart.SeriesCollection(3).Delete
On Error GoTo 0
End Sub
'Ïðîãðàììíûé êîä ôîðìû
Private Sub Button2_Click() 'Êíîïêà ×èòàòü
Dim Inp_Data As String, Data1 As String, Data2 As String
R = 1
c = 1
FileName = TextBox1.Value
If FileName = "" Then
Dialog:
FileName = Application.GetOpenFilename _
(, , "Âûáåðèòå òåêñòîâûé ôàéë ñ äàííûìè")
End If
If FileName = "" Or VarType(FileName) = vbBoolean Then
Exit Sub
End If
On Error GoTo Dialog
Open FileName For Input As #1
On Error GoTo 0
TextBox1.Value = FileName
Worksheets("VBA").Cells.Clear
R = 0
Do While Not EOF(1)
Line Input #1, Inp_Data '×òåíèå ñòðîêè èç ôàéëà â ìàññèâ
If Inp_Data = "" Then Exit Do
pr1 = InStr(Trim(Inp_Data), " ")
Worksheets("VBA").Cells(R + 2, 1) = Val(Left(Trim(Inp_Data), _
pr1 - 1))
Worksheets("VBA").Cells(R + 2, 2) = Val(Trim(Mid(Trim(Inp_Data), _
pr1 + 1)))
R = R + 1
Loop
Close #1
Worksheets("VBA").Cells(1, 1) = "X"
Worksheets("VBA").Cells(1, 2) = "Y"
ReadList
End Sub
Private Sub Button3_Click()
Worksheets("VBA").Activate
UserForm1.Hide
End Sub
Private Sub CheckBox1_Click()
If CheckBox1.Value = False Then
TextBox1.Visible = False
Button2.Visible = False
Label3.Visible = False
Else
TextBox1.Visible = True
Button2.Visible = True
Label3.Visible = True
End If
End Sub
Private Sub CommandButton1_Click()
Dim Sx As Single, Sy As Single, Sx2 As Single, Sxy As Single, Sx3 _
As Single, Sx4 As Single, Sx2y As Single, Slny As Single, Sxlny As _
Single, Xsr As Single, Ysr As Single, lnYsr As Single, Sxysr As Single _
, Sx2sr As Single, Sy2sr As Single
If n = 0 Then
MsgBox "Èñõîäíûå äàííûå îòñóòñòâóþò"
Exit Sub
End If
Call Read_XY(x, y)
alfa = Val(TextBox2.Value)
Call Read_tabl(alfa)
On Error Resume Next
ActiveSheet.ChartObjects.Delete
On Error GoTo 0
'Óäàëåíèå ðåçóëüòàòîâ ðàñ÷åòîâ
If n > 0 Then
Range(Cells(UR.Row + n + 2, 1).Address + ":" + Cells(UR.Row + n _
+ 100, 4).Address).Clear
End If
ReDim lny(n)
Sx = 0
Sy = 0
Sx2 = 0
Sxy = 0
Sx3 = 0
Sx4 = 0
Sx2y = 0
Slny = 0
Sxlny = 0
For j = 1 To n
Sx = Sx + x(j)
Sy = Sy + y(j)
Sx2 = Sx2 + x(j) * x(j)
Sxy = Sxy + x(j) * y(j)
Sx3 = Sx3 + x(j) * x(j) * x(j)
Sx4 = Sx4 + (x(j)) ^ 4
Sx2y = Sx2y + x(j) * x(j) * y(j)
lny(j) = Log(y(j))
Slny = Slny + lny(j)
Sxlny = Sxlny + x(j) * lny(j)
Next j
Xsr = Sx / n
Ysr = Sy / n
lnYsr = Slny / n
Sxysr = 0
Sx2sr = 0
Sy2sr = 0
For j = 1 To n
Sxysr = Sxysr + (x(j) - Xsr) * (y(j) - Ysr)
Sx2sr = Sx2sr + (x(j) - Xsr) ^ 2
Sy2sr = Sy2sr + (y(j) - Ysr) ^ 2
Next j
Call L_Kram(n, Sx, Sx, Sx2, Sy, Sxy, a1L, a2L)
koef_cor = Sxysr / (Sqr(Sx2sr) * Sqr(Sy2sr))
ReDim YL(1 To n)
For j = 1 To n
YL(j) = a1L + a2L * x(j)
Next j
Call Koef_det(n, y, YL, Ysr, SostL, SregrL, SpolnL, R_det_L)
Call ZnachLine(n, SostL, R_det_L, Sx2, Sx2sr, a1L, a2L, Sa1L, Sa2L, _
Fline, ta1L, ta2L)
Call Sqr_Kram(n, Sx, Sx2, Sx, Sx2, Sx3, Sx2, Sx3, Sx4, Sy, Sxy, Sx2y, _
a1sqr, a2sqr, a3sqr, MD)
ReDim Ysqr(1 To n)
For j = 1 To n
Ysqr(j) = a1sqr + a2sqr * x(j) + a3sqr * x(j) * x(j)
Next j
Call Koef_det(n, y, Ysqr, Ysr, Sostsqr, Sregrsqr, Spolnsqr, R_det_sqr)
DSost = Sostsqr / (n - 3)
Sa1sqr = Sqr(DSost * (Sx2 * Sx4 - Sx3 * Sx3) / MD)
Sa2sqr = Sqr(DSost * (n * Sx4 - Sx2 * Sx2) / MD)
Sa3sqr = Sqr(DSost * (n * Sx2 - Sx * Sx) / MD)
Fsqr = R_det_sqr * (n - 3) / (2 * (1 - R_det_sqr))
ta1sqr = Abs(a1sqr) / Sa1sqr
ta2sqr = Abs(a2sqr) / Sa2sqr
ta3sqr = Abs(a3sqr) / Sa3sqr
Call L_Kram(n, Sx, Sx, Sx2, Slny, Sxlny, cexp, a2exp)
a1exp = Exp(cexp)
ReDim Yexp(1 To n)
ReDim lnYexp(1 To n)
For j = 1 To n
Yexp(j) = a1exp * Exp(a2exp * x(j))
lnYexp(j) = Log(Yexp(j))
Next j
Call Koef_det(n, lny, lnYexp, lnYsr, Sostexp, Sregrexp, Spolnexp, _
R_det_exp)
Call ZnachLine(n, Sostexp, R_det_exp, Sx2, Sx2sr, a1exp, a2exp, _
Sa1exp, Sa2exp, Fexp, ta1exp, ta2exp)
'Âûâîä ðåçóëüòàòîâ
gr = 1
Call Print_rez(gr, "a1L", "a2L", "", "koef_kor=", "R_det_L=", "Sa1L=", _
"Sa2L=", "", "FLine=", "ta1L=", "ta2L=", "", a1L, a2L, 0, koef_cor, _
R_det_L, Sa1L, Sa2L, 0, Fline, ta1L, ta2L, 0)
gr = 2
Call Print_rez(gr, "a1sqr", "a2sqr", "a3sqr", "", "R_det_sqr=", _
"Sa1sqr=", "Sa2sqr=", "Sa3sqr=", "Fsqr=", "ta1sqr=", "ta2sqr=", _
"ta3sqr=", a1sqr, a2sqr, a3sqr, 0, R_det_sqr, Sa1sqr, Sa2sqr, Sa3sqr, _
Fsqr, ta1sqr, ta2sqr, ta3sqr)
gr = 3
Call Print_rez(gr, "a1exp", "a2exp", "", "", "R_det_exp=", "Sa1exp=", _
"Sa2exp=", "", "Fexp=", "ta1exp=", "ta2exp=", "", a1exp, a2exp, 0, 0, _
R_det_exp, Sa1exp, Sa2exp, 0, Fexp, ta1exp, ta2exp, 0)
Call MinMax(x, n, Min, Max)
Xpr = Xsr + 0.1 * (Max - Min)
Ypr = a1L + a2L * Xpr
st1 = " ïðîãíîçíîé òî÷êå Xpr=" + Format(Xpr, f_st) + _
"ïðîãíîçíîå çíà÷åíèå Ypr=" + Format(Ypr, f_st)
ActiveCell = st1
tb_x = Format(Xpr, f_st)
tb_y_l = Format(Ypr, f_st)
tb_y_q = Format(a1sqr + a2sqr * Xpr + a3sqr * (Xpr) ^ 2, f_st)
tb_y_e = Format(a1exp * Exp(a2exp * Xpr), f_st)
Call graf
End Sub
Private Sub CommandButton2_Click()
Unload UserForm1
End Sub
Private Sub Label19_Click()
End Sub
Private Sub ListBox1_Change()
End Sub
Private Sub tb_y1_Change()
End Sub
Private Sub tb_yq_Change()
End Sub
Private Sub UserForm_Click()
End Sub
Результат работы программы представлен на рисунках 13-15
Рис. 13 Результат работы программы с выводом на лист Excel(Текст)
Рис. 14 Результат работы программы с выводом на лист Excel(Графики)
Рис. 15 Результат работы программы с выводом на UserForm
4)Расчёт аппроксимаций и построение графиков MathCAD
Решение и графическое представление результатов расчетов аппроксимации линейной, квадратичной, экспоненциальных функцией в MathCad приведено на рисунке 16,17,18 соответственно.
Рис.16. Аппроксимация линейной функцией и график результата в MathCad.
Рис.17. Аппроксимация квадратичной функцией и график результата в MathCad.
Рис.18. Аппроксимация эспоненциальной функцией и график результата в MathCad.
5)Расчёт аппроксимаций и построение графиков MatLab
Исходный код программы выглядит следующим образом для расчета аппроксимаций:
%%Изначальные данные
format shortG
Y=[0.02 0.05 0.10 0.2 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.52];
X=[10.0 23.3 36.65 58.9 65.2 74.5 79.2 84.9 86.5 88.1 88.5];
x=0:1:100;
n = 11;
%%Линейная аппроксимация
a=polyfit(X',Y',1)
Yl=a(1).*X+a(2);
y1 = polyval(a,x);
plot(x,y1,'b',X,Y,'o')
grid
title('Линейная аппроксимация')
legend('Линейная модель','Заданные точки','Location','NorthWest');
%%Квадратная аппроксимация
l=polyfit(X',Y',2)
Ykv=l(1).*X.^2+l(2).*X+l(3);
y2 = polyval(l,x);
plot(x,y2,'b',X,Y,'o')
grid
title('Квадратная аппроксимация')
legend('Квадратная модель','Заданные точки','Location','NorthWest');
%%Экспоненциальная аппроксимация
y_log=log(Y);
c=polyfit(X,y_log,1);
f=[exp(c(2)) c(1)]
p_log=polyval(c,x);
p=exp(p_log);
plot(x,p,'b',X,Y,'ro')
grid
title('Экспоненциальная аппроксимация')
legend('Экспоненциальная модель','Заданные точки','Location','NorthWest');
Решение и графическое представление результатов расчетов аппроксимации линейной, квадратичной, экспоненциальных функцией в MatLab приведено на рисунке 19,20,21 соответственно.
Рис.19. Аппроксимация линейной функцией и график результата в MatLab.
Рис.20. Аппроксимация квадратичной функцией и график результата в MatLab.
Рис.21. Аппроксимация эспоненциальной функцией и график результата в MatLab.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В курсовой работе мы решили задачу проведение эксперимента установления зависимости давления взрыва(Y) от концентрации пыли(X), определили тип и параметры аналитической зависимости, аппроксимирующей результаты испытаний. Лучше всего результаты испытаний, аппроксимирует квадратичная функция: y = 8E-05x2 - 0,0021x + 0,0489 т.к коэффициент детерминированности квадратичной выше других.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Елисеева И.И. Общая теория статистики: Учебник для вузов (под ред. Елисеевой И.И.) изд. 5-е, перераб., доп. /Елисеева И.И., Юзбашев М.М. М.: Финансы и статистика, 2008. – 656.
2. Краинский, И. Word 2007 : популярный самоучитель : практическое руководство / И. Краинский. - Санкт-Петербург : Питер, 2008. - 240 с. - (Серия «Популярный самоучитель»). - ISBN 978-5-91180-678-1. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1775932 (дата обращения: 06.10.2022).