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VersuchsplanungZoomA-Z

Unter der Versuchsplanung wird das Festlegen der allgemeinen und zielgerichteten Strategie für das Experiment verstanden. Der Versuchsplan umfasst den Leitfaden der geplanten Untersuchungen sowie die Methoden der Auswertung zur Lösung der gestellten Forschungsaufgabe.

Das Ziel dieser Problemanalyse ist es, eine statistisch gesicherte Aussage zum funktionalen Zusammenhang von verschiedenen Parametern zu erhalten. Für die erfolgreiche Bearbeitung dieses Forschungsgegenstandes muss ein Plan (Versuchsplan) aufgestellt werden, der die Art der Erfassung der Daten, den Umfang der Stichproben und den Weg zur Lösung des Problems enthält. Je gründlicher diese Planung vorgenommen wird, desto genauer werden die mit den Methoden der Statistik ermittelten Aussagen sein. Die Planung muss insbesondere sicherstellen, dass keine für die Schlussfolgerungen wichtigen Messungen oder Parameter fehlen oder eventuell unvollständig sind.

Der Informationsinhalt und die Qualität der Ergebnisse hängen maßgeblich vom Aufbau des Versuchsplanes ab. Fehler in der Konzeption des Vorgehens sind auch durch aufwendige Verfahren zur Auswertung nicht mehr auszugleichen.

Die Ziele der mathematischen Statistik mit Hilfe eines Versuchsplanes sind

  • das Schätzen von Mittelwerten, Konstanten sowie Parametern,
  • das Prüfen von Hypothesen und
  • das Gewinnen von statistischen Modellen.

Aufgabe der statistischen Versuchsplanung ist es, die Versuchs- und Auswertepläne für das Erreichen des vorgegebenen Ziels so zu gestalten, dass diese optimal – und damit hinsichtlich Umfang und Aufwand auch ökonomisch – sind. Insbesondere sind die nachfolgenden Anforderungen zu realisieren.

  • Auswahl der unbedingt erforderlichen Anzahl der Versuchspunkte im Versuchsplan
  • Festlegen der Lage dieser Versuchspunkte im Versuchsraum
  • Gewinnen des für das vorgegebene Ziel erforderlichen Informationsinhaltes
  • Verdichten der Informationen für die notwendigen Schlussfolgerungen und Entscheidungen

Um diesen Ansprüchen gerecht zu werden, sind die allgemeinen Prinzipien der Versuchsplanung unbedingt zu berücksichtigen.

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

Grundlagen der VersuchsplanungLevel 260 min.

MathematikOptimierungVersuchsplanung

Behandelt werden Definitionen, Begriffe, Statistik in der Versuchsplanung und die Aufstellung von Faktorenplänen.