Koesuunnittelu ja tilastollinen laadunohjausLaajuus (3 op)

Osaamistavoitteet

Opiskelija hallitsee tilastollisen koesuunnittelun perusteet ja osaa suunnitella tehokkaita koesarjoja yksinkertaisissa tutkimus- ja tuotekehitysprojekteissa. Opiskelija osaa analysoida suunnitelluista kokeista saatuja tuloksia laadunohjauksen, optimoinnin tai mitoituksen tarpeisiin.

Sisältö

1. Koesuunnittelun peruskäsitteet; malli- ja muuttujatyypit.

2. Tavallisimmat kvalitatiivisiin ja kvantitatiivisiin muuttujiin liittyvät koesuunnitelmat.

3. Koetulosten analysointi varianssi- ja regressioanalyysillä.

4. Kokeellinen optimointi ja vastepinnat (Box-Wilson strategia).

5. Tilastollisten analyysien tulosten graafinen esittäminen käyräparvina ja vastepintoina.

6. Excelin tai jonkin tilasto-ohjelman käyttö koesuunnittelussa

Esitietovaatimukset

Tekniikan matematiikan perusteet, Yhtälöryhmät ja matriisit, Funktiot ja derivaatta, Differentiaali ja integraalilaskenta, Tilastomatematiikan peruskurssi

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

1. Opiskelija osaa luetella koesuunnittelun keskeiset periaatteet; opiskelija osaa selittää mekanistisen ja empiirisen mallin eron ja osaa muodostaa usean muuttujan lineaarisia malleja.

2. Opiskelija osaa muodostaa faktoriaalisia koesuunnitelmia ja erityisesti 2N-koe-suunnitelmia.

3. Opiskelija osaa tehdä lineaarisen regressioanalyysin

4. Opiskelija osaa kuvata Box-Wilson strategian (gradienttimenetelmän).

5. Opiskelija osaa havainnollistaa muuttujakohtaisia vaikutuksia lineaarisen mallin pohjalta.

6. Opiskelija osallistuu laboraatioihin ja suorittaa tehtävät hyväksytysti.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

1. Opiskelija osaa soveltaa keskeisiä periaatteita yksinkertaisissa käytännön koesuunnittelutilanteissa; opiskelija osaa muodostaa varianssianalyysissä käytettyjä malleja.

2. Opiskelija osaa muodostaa CC- ja 2N-osakoe-suunnitelmia.

3. Opiskelija osaa valita ja toteuttaa tilanteeseen sopivan varianssianalyysin.

4. Opiskelija osaa päätellä, milloin 2N-koesuunnitelma vaatii täydennystä.

5. Opiskelija osaa tehdä vastepintoja.

6. Opiskelija osoittaa osaavansa soveltaa ATK-osaamistaan käytännön koesuunnittelutilanteessa.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

1. Opiskelija osaa luokitella kvalitatiivisia muuttujia ja päätellä annetun suunnittelutilanteen kuvauksen perusteella sopivan empiirisen mallin.

2. Opiskelija osaa valita annettuun tilanteeseen resoluutioltaan sopivan koesuunnitelman.

3. Opiskelija osaa arvioida monipuolisesti saadun mallin luotettavuutta.

4. Opiskelija osaa laskea gradientin ja suunnitella uusia kokeita sen suunnassa.

5. Opiskelija osaa soveltaa graafisia esityksiä kokeellisessa optimoinnissa