Система X является системой, объединяющей комплекс факторов (входных величин), каждый из которых принимает случайное значение в некотором диапазоне варьирования и характеризуется своим рядом распределения. Таким образом, состояние системы X определяется набором состояний (значений) каждого из параметров Zk. Здесь, по-видимому, уместно будет переобозначить исходную систему X через Z, построенную по всем эффектам, вошедшим в модель. При этом полная условная энтропия модели рассчитывается следующим образом
где qk — нормирующий множитель, характеризующий вероятность соответствующего состояния
в
;
— условная энтропия модели системы
при условии, что эффект Zk находится в состоянии Zki.
В свою очередь
где
— условная вероятность того, что модель системы
примет значение
при условии, что соответствующий эффект Zk находится в состоянии
— условная вероятность того, что модель системы
примет значение
при нахождении Zk в состоянии Zki;
— количество состояний Zk в совместном распределении (количество разрядов гистограммы);
— количество состояний значений модели
при совместном распределении с эффектом Zk (также количество разрядом гистограммы).
Так как число разрядов гистограммы для непрерывных величин обычно задается в достаточно узких пределах (рекомендуется при N от 100 до 1000 измерений иметь от n от 10 до 15), то без потери информации следует положить
Величины lk либо задаются характером плана эксперимента (варьированием факторов на двух, трех, и т.д. уровнях), либо должны подчиняться вышеприведенному правилу. Поэтому в большинстве случаев можно также считать lk = l =const.
Подставляя (9.12) в (9.11) с учетом замечания получим
Тогда выражение для полной информации с учетом (9.10) и (9.13) примет вид
Полученное выражение можно использовать в качестве критерия для оценки информационной емкости математической модели.
Для практического использования выражения (9.14) необходимо установить порядок определения входящих в него вероятностей. Это можно сделать на основе теоремы Бернулли, которая позволяет заменять вероятности событий их частостями. Тогда
где Nj — число попаданий опытных значений выходной величины Y в j-й разряд гистограммы;
— число попаданий значений выходной величины
, вычисленной по модели, в i-й столбец таблицы совместного с эффектом Zk распределения, причем все экспериментальные значения факторов заменяются на значения центров соответствующих разрядов;
— число попаданий значений выходной величины Y, вычисленной по модели, одновременно в j-ю строку и i-й столбец таблицы совместного с эффектом Zk распределения; N — число опытов.
