Планирование и обработка результатов пассивного эксперимента

clear,clc
% ПАРАМЕТРЫ ДИАЛОГОВОГО ОКНА inputdlg
options.Resize = 'on';
options.WindowStyle = 'normal';
options.Interpreter = 'tex';
%--------------------------------------
X = inputdlg({'\bf Ввод значения функции отклика...................'}, 'База функции отклика', 1, {'6.78'}, options);
Xb = str2num(char(X));
if prod(size(Xb)) ~= 1 | isempty(Xb) == 1 | ...
        ~isreal(Xb) | isinf(Xb) | isnan(Xb)
    errordlg('Отклик функции должен быть одним действительным числом',...
        'Ошибка ввода функции отклика');
    return
end
ms = inputdlg({'\bfМатематическое ожидание нормального закона:','\bfСтандартное отклонение нормального закона: .......'},...
    'Параметры',1,{'0','1'},options);
m = str2num(char(ms(1)));
s = str2num(char(ms(2)));
if isempty(m) | prod(size(m)) ~= 1 | ~isreal(m) | isinf(m) | isnan(m)
    errordlg('Математическое ожидание должно быть одним действительным числом',...
        'Ошибка ввода математического ожидания');
    return
end
if isempty(s) | prod(size(s)) ~= 1 | ~isreal(s) | ...
        isinf(s) == 1 | s <= 0 | isnan(s)
    errordlg('Стандартное отклонение должно быть действительным числом больше нуля',...
    'Ошибка ввода стандартного отклонения');
    return
end
% ВВОД РАЗМЕРНОСТИ ВХОДА И ЧИСЛА ОПЫТОВ
u = inputdlg({'\bfЧисло входов:...',...
    '\bfЧисло опытов в эксперименте:..................................'},...
 'Параметры эксперимента:',1,{'3','10'},options);
p = str2num(char(u));
if isempty(p) | prod(size(p(1))) ~= 1 |  ~isreal(p(1)) | ...
    isinf(p(1)) | p(1) ~= round(p(1)) | p(1) <= 0 | isnan(p(1))
    errordlg('Число входов должно быть натуральным числом',...
        'Ошибка ввода числа входов');
    return
end
if isempty(p(2)) | prod(size(p(2))) ~= 1 | isnan(p(2)) | ...
       ~isreal(p(2)) | isinf(p(2)) | p(2) ~= round(p(2)) 
    errordlg('Число опытов должно быть натуральным числом',...
        'Ошибка ввода числа опытов');
    return
end
if p(2) <= p(1) + 1
errordlg('Число опытов должно быть больше числа входов на 2 единицы ',...
    'Ошибка ввода числа опытов');
    return
end
%-----------------------------------------------------------------
% ЗАДАНИЕ ПОГРЕШНОСТИ ПО ВЫХОДУ
if abs(Xb) > 0.001
zet = inputdlg({'\bfВеличина относительной погрешности в процентах:..................'},...
 'Относительная погрешность по выходу',1,{'0.5'}, options);
dz = str2num(char(zet));
if isempty(dz) | prod(size(dz)) ~= 1 | ~isreal(dz) | ...
        isinf(dz) == 1 | dz <= 0 | isnan(dz)
    errordlg('Погрешность должна быть действительным числом больше нуля...',...
            'Ошибка ввода относительной погрешности');
    return
end

else
   zet = inputdlg({'\bfВеличина абсолютной погрешности по выходу:...'},...
       sprintf('Абсолютная погрешность '),1,{'0.001'}, options);
dz = str2num(char(zet));
if isempty(dz) | prod(size(dz)) ~= 1 | isreal(dz) == 0 | ...
        isinf(dz) == 1 | dz <= 0 | isnan(dz)
    errordlg('Погрешность должна быть действительным числом больше нуля',...
            'Ошибка ввода абсолютной погрешности');
    return
end
end
%-----------------------------------------------------------------
Ub = [1,randn(1,p(1))];
%------------------------------------------------------------------
k = p(2); % ЧИСЛО ОПЫТОВ
d = 100;
n = 0;
% dz - ПОГРЕШНОСТЬ ПО ВЫХОДУ
while d > dz
n = n + 1;
% ФОРМИРОВАНИЕ ВЕКТОРА ВЫХОДА С ПОВТОРНЫМИ ОПЫТАМИ
for I = 1:k
    R(I) = normrnd(m,s);
end
X = Xb + R';
%------------------------------------
U = Ub(2) + randn(k,1);
% p(1) - ЧИСЛО ВХОДОВ
for J = 1:p(1) - 1
    U = [U,Ub(J) + rand(k,1)];
end
U1 = [ones(length(U(:,1)),1),U];
%------------------------------------
b = inv(U1'*U1)*U1'*X;
%------------------------------------
% РАСЧЕТНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВЫХОДА
Xpac = Ub*b;
%------------------------------------
% ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ В ПРОЦЕНТАХ
if abs(Xb) > 0.001

d = abs(Xpac-Xb)/abs(Xb)*100;
else
    d = abs(Xpac-Xb);
end
end
%------------------------------------
% ОСТАТОЧНАЯ СУММА КВАДРАТОВ
Q = (X - U1*b)'*(X - U1*b);
%------------------------------------
disp(sprintf('\n ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ПАССИВНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА'));
disp(sprintf(' Базовый выход Xb = %g',Xb))  
fprintf(' Параметры нормального закона для формирования повторных опытов выхода:\n');
 
fprintf('\t математическое ожидание  m = %g\n',m);
fprintf('\t cтандартное отклонение  s = %g\n',s);
disp(sprintf('\t Число входов m = %g',length(Ub) - 1));
disp(sprintf('\t Значения входного воздействия:'));
 
for J = 2 : length(Ub)
    fprintf('\t %-g\n', Ub(J));
end
 fprintf('\n');
if abs(Xb) > 0.001
 fprintf('\t Заданная относительная погрешность в процентах: %g%s\n',dz,'%')
else
fprintf('\t Заданная абсолютная погрешность: %g\n',dz);
end
disp('--------------------------------------------------------------')
fprintf('\t Число повторных опытов в эксперименте: %d\n',p(2))
fprintf('\n\t Расчетная матрица входных воздействий с повторными опытами:\n');
disp(U1)
fprintf('\t Расчетный вектор выхода с повторными опытами:\n')
fprintf('\t %-g\n',X)
if abs(Xb) > 0.001
disp('--------------------------------------------------------------')
disp(sprintf('\t Расчетный выход Xpac = %g\n\t Погрешность расчета в процентах d = %g%s',...
    Xpac,d,'%'))
elseif abs(Xb) <= 0.001
disp('--------------------------------------------------------------')
disp(sprintf('\t Расчетный выход Xpac = %g\n\t Абсолютная погрешность расчета  d = %g', Xpac,d))
end
 fprintf('\t РАСЧЕТНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ УРАВНЕНИЯ РЕГРЕССИИ:');
for J = 1 : length(b)
    fprintf('\n\t b%d = %-g', J-1, b(J));
end
fprintf('\n');
 disp(sprintf('\t Остаточная сумма квадратов Q = %g',Q))
disp(sprintf('\t Число итераций по условию проверки погрешности n = %g',n))
fprintf('\n\t 1) Символьное уравнение регрессии:\n');
bn = length(b);
fprintf('\t\t y = '),fprintf('b0 + ');
for J = 1:bn - 2
    fprintf('b%d*x%d + ',J,J);
end
fprintf('b%d*x%d\n',bn - 1,bn - 1);
fprintf('\t 2) Уравнение регрессии с числовыми оценочными параметрами:\n')
bn = length(b);
fprintf(' y = '),fprintf('%g + ',b(1));
for J = 2 : (bn - 1)
    fprintf('(%g)*x%d + ',b(J),J - 1);
end
fprintf('(%g)*x%d\n',b(end), bn - 1);
disp('--------------------------------------------------------');

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ПАССИВНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
 Базовый выход: Xb = 6.78
 Параметры нормального закона для формирования повторных опытов выхода:
	 математическое ожидание:  m = 0
	 cтандартное отклонение:  s = 1
	 Число входов: m = 3
	 Значения входного воздействия:
	 -1.01743
	 -1.4031
	 -0.260899

	 Заданная относительная погрешность в процентах: 0.5%
--------------------------------------------------------------
	 Число повторных опытов в эксперименте: 10
	 Расчетная матрица входных воздействий с повторными опытами:
    1.0000   -0.0259    1.8706   -0.8428
    1.0000   -2.0962    1.5201   -0.2298
    1.0000   -0.7237    1.4284   -0.1887
    1.0000   -1.4151    1.6469   -0.7250
    1.0000   -0.8569    1.3781   -0.1382
    1.0000   -0.3895    1.9245   -0.0297
    1.0000   -2.4837    1.0058   -0.9198
    1.0000    0.0256    1.7664   -0.6273
    1.0000   -1.1517    1.6920   -0.8416
    1.0000   -0.9158    1.1305   -0.5560
	 
        Расчетный вектор выхода с повторными опытами:
	 5.86991
	 5.30057
	 9.27119
	 9.05969
	 6.35003
	 9.75507
	 8.46856
	 6.92237
	 9.01667
	 5.847
--------------------------------------------------------------
	 Расчетный выход: Xpac = 6.80021
	 Погрешность расчета в процентах: d = 0.298114%
	 РАСЧЕТНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ УРАВНЕНИЯ РЕГРЕССИИ:
	 b0 = 6.48866
	 b1 = -0.159952
	 b2 = -0.0359629
	 b3 = -0.376992
	 Остаточная сумма квадратов: Q = 9.89971
	 Число итераций по условию проверки погрешности: n = 184

	 1) Символьное уравнение регрессии:
		 y = b0 + b1*x1 + b2*x2 + b3*x3
	 2) Уравнение регрессии с числовыми оценочными параметрами:
y = 6.48866 + (-0.159952)*x1 + (-0.0359629)*x2 + (-0.376992)*x3
--------------------------------------------------------------