abr.数值模拟在抽样策略最佳化设计之研究(ppt 29)

来自中国最大的资料库下载數值模擬在抽樣策略最佳化設計之研究校內專題研究計畫成果報告題目：来自中国最大的资料库下载內容大綱壹、緣由與目的貳、文獻探討參、研究方法及進行步驟肆、結果與討論伍、計畫成果自評陸、結語来自中国最大的资料库下载•對事理或物項的認知通常係透過檢驗（含量測、調查）的方式，以獲得有關的特徵質或量。•理想的方式是全數檢驗（totalinspection），或稱為100%檢驗。•實用的方式是抽樣檢驗，係以少數的樣本（sample）來探討整個母體（population）的特性。壹、緣由與目的来自中国最大的资料库下载•如何針對問題找到適用的抽樣策略，實關係著對母體認知的準確或可靠與否•本研究的目的即在運用有系統的規劃方式，以數值模擬為驗證工具，希望對不同的問題形態，各找出其最佳或最適當的抽樣方式，以增進抽樣檢驗應用上的精度與準度。壹、緣由與目的来自中国最大的资料库下载•抽樣方法的分類：(一)立意抽樣法（purposivesampling）：均勻抽樣（uniformsampling）與規律性抽樣（systematicsampling）(二)隨機抽樣法（randomsampling）：簡單隨機抽樣（simplerandomsampling）(三)混合抽樣法（mixedsampling）：分層隨機抽樣（stratifiedrandomsampling）與群集抽樣（clustersampling）(四)其他抽樣法（othersampling）：漢默斯里序列抽樣法（Hammersley’ssamplingmethod）、升降抽樣法（up/downsamplingmethod）、拉丁高立方抽樣法（Latinhypercubesamplingmethod）貳、文獻探討来自•GeneralSamplingStrategies•HammersleySequence•Feature-basedSampleDistribution•Multiplesurfacefeature’ssampledistribution•RandomizationoftheHammersleySequence貳、文獻探討来自中国最大的资料库下载...(a)SimpleRandomSampling:Everypossiblesampleofsizenhasthesamechanceofbeingselected.(b)UniformSampling:Sampleofsizenareuniformlyselected.(c)SystematicSampling:Randomlyselectoneelementfromthefirstkelements,theneverykthelementthereafter(1-in-ksystematicsamplewitharandomstart).来自(d)StratifiedSampling:*ashomogeneousaspossiblewithin*asdifferentaspossiblebetween...N1N2Nh(e)ClusterSampling:*asheterogeneousaspossiblewithin*asalikeaspossiblebetween(f)LatinHypercubeSampling:*generatenrandomnumberinn-by-ngrids*orderthemintopifori=1ton*pickthe(i,pi)gridandselectarandompoint来自中国最大的资料库下载(g)Up/downsampling:*downsamplinglatticerepresentsseparablebythreeinbothdimensions*upsamplingoneis“quincunx”DownsamplingUpsampling300321016303来自=10Hammersleypoints(h)HammersleySequence:来自中国最大的资料库下载抽樣策略之系列探討(一)•在任何的量測過程中，抽樣策略的選擇可能是產生量測不確定性或誤差的主要來源，因為過程中模式或演算法內所使用的分析資料，只是抽到的樣本部分，而任何存在於未抽到的樣本之有價值的訊息便無法被反映出來。參、研究方法及進行步驟来自中国最大的资料库下载抽樣策略之系列探討(二)•本研究的目的即在運用有系統的規劃方式，以數值模擬為驗證工具，希望對不同的問題形態，各找出其最佳或最適當的抽樣方式，以增進抽樣檢驗應用上的精度與準度。參、研究方法及進行步驟来自中国最大的资料库下载(1)SurfaceAreas:A1=14784.2mm2;A2=16894.6mm2;A3=20071.2mm2;A4=2000.8mm2;A5=1819.4mm2;A6=9120.7mm2;(2)TheRatioofStandardDeviations:s1:s2:s3:s4:s5:s6=1:1.2:1:1.1:1.1:1.8(4)TheNeymanAllocationAlgorithm:nnNNnAAjjjjjjjjjjjssss1616n1:n2:n3:n4:n5:n6=12:16:16:2:2:12(3)TheTotalSampleSize:n=60来自:16pointsforarea3:2pointsforarea4:2pointsforarea5:12pointsforarea6:NumberXYZXYZXYZXYZXYZXYZ10003.6E-0768.64.2E-15045.72.8E-1511145.7011138.10118.638.12.33E-152024.253842.008718.511653.849-22.3054.36875-45.7-8E-15111-42.0720114.8-38.10119.132.9927-19.04843029.704717.158.8802445.0089-45.0098.73755.6E-15-45.7118.8519.0496-32.99494059.40933.6E-1529.124820.042-48.38613.1063-1E-1445.7119.354.7E-15-38.09265021.0044-12.1274.357098.1E-15-66.17217.47532.3148-32.315118.725-19.05-32.99546027.1165-46.96723.6765-21.204-51.1921.8438-32.31532.3148119.225-32.991-19.0474705.1E-15-42.00913.59-43.153-43.15326.2125-32.315-32.315118.975-38.098-7E-1580-32.085-55.57234.9089-45.408-18.80930.581332.314832.3148119.475-32.98719.0449890-14.852-8.5752.15893-67.397-1E-1434.9542.2213-17.489118.663-19.0532.99552100-51.45-9E-1521.0614-52.53621.761339.3188-42.22117.4886119.163-9E-1538.09585110-33.21119.174311.2104-44.09144.090843.6875-17.489-42.221118.91319.049432.99446120-30.91853.550931.971-19.43546.920648.056317.488642.2213119.41332.988119.04567136.59672-2E-1464.924552.42517.4886-42.2211426.362320.63149.807756.7938-17.48942.22131516.022642.194942.194961.1625-42.221-17.4891637.948243.843718.160765.531342.221317.4886TheCartesianCoordinatesoftheSixFeatures来自中国最大的资料库下载參、研究方法及進行步驟計畫進行步驟来自中国最大的资料库下载肆、結果與討論為切合實際及提昇未來之實用價值，本研究按進行之步驟，先行仿真模擬出本校學生之各項基本資料母體，計有十六個系，每系四個年級，每年級三個班，每班五十人，完成之母體總合為9,600筆資料。每一筆資料並包含七個項目(k=7)，如性別、身體重、籍貫、政黨屬別、家庭年收入、及家庭總財產等。各資料項目的產生方式彙整如表一所示。来自中国最大的资料库下载肆、結果與討論表一：母體之各項基本資料產生方式資料項目隨機變數X的產生方式性別F≦0.5為男生，餘為女生身高男生則X~N(168,25)，女生則X~N(155,16)體重男生則X~N(63,25)，女生則X~N(45,9)籍貫F≦0.4為本地，餘為外地黨別F≦0.3為甲黨，餘為他黨年收入平分為N(20,9)，N(50,16)，N(60,16)，N(100,25)，N(250,100)等五級總財產設為λ=500的指數分配，∴X=500*ln(1-F)註：F為累積分配函數，本身具均勻分配，可藉亂數方式產生。来自中国最大的资料库下载肆、結果與討論透過MATLAB軟體的撰寫與應用，產生之母體資料彙整如表二所示。其中，性別、籍貫與政黨屬別屬伯努利型(或二項)分佈，身高、體重與家庭年收入屬常態型分佈，家庭總財產則是指數型分佈。来自中国最大的资料库下载肆、結果與討論表二：母體之各項基本資料產生方式資料項目第1筆第2筆第3筆…第9600筆性別女男女…男身高(cm)153.27169.44159.76…164.04體重(kg)40.0057.2744.89…70.13籍貫本地它地本地…它地黨別其它其它其它…其它年收入(萬)60.5023.57101.64…57.67總財產(萬)19.151160.0723.73…303.51来自中国最大的资料库下载肆、結果與討論本研究以均勻抽樣、簡單隨機抽樣、及分層隨機抽樣等方式，配合抽樣個數n=10、50及100個，與模擬次數ns=10、50、100、500、及1000次等情形，探討其中各項組合的總絕對誤差值(MAE)與總均方根誤差值(RMSE)，由而決定出最佳的抽樣策略與方式，兩個誤差指標均愈小愈好。来自中国最大的资料库下载肆、結果與討論經過實驗設計的