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《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理Experimentdesignanddataprocessing第6章正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)ppt課件.ppt》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第6章正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)1主要內(nèi)容及重點(diǎn)與難點(diǎn)主要內(nèi)容正交表特點(diǎn)、正交表符號的意義。因素、水平、自由度、試驗(yàn)指標(biāo)、交互作用。均衡分散性、整齊可比性、自由度選表原則、表頭設(shè)計(jì)。正交試驗(yàn)的步驟。用正交表安排試驗(yàn)及結(jié)果分析。EXCEL在直觀分析和方差分析中應(yīng)用。重點(diǎn)與難點(diǎn)多因素試驗(yàn)問題：全面試驗(yàn)法、簡單比較法、正交試驗(yàn)法。正交表符號的意義。正交表的均衡分散性和整齊可比性的物理意義。用自由度選表原則進(jìn)行表頭設(shè)計(jì)。因素水平的隨機(jī)化。有交互作用的正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)的一般步驟及結(jié)果分析。EXCEL和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)助手在正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用。26.1概述適合多因素試驗(yàn)全面試驗(yàn)：每個因素的每個水平都相互搭配進(jìn)行試驗(yàn)
2、例：3因素4水平的全面試驗(yàn)次數(shù)≥43=64次正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)(orthogonaldesign)：利用正交表科學(xué)地安排與分析多因素試驗(yàn)的方法例：3因素4水平的正交試驗(yàn)次數(shù)：1636.1.1正交表(orthogonaltable)（1）等水平正交表：各因素水平數(shù)相等的正交表①記號：Ln(rm)L——正交表代號n——正交表橫行數(shù)（試驗(yàn)次數(shù)）r——因素水平數(shù)m——正交表縱列數(shù)(最多能安排的因數(shù)個數(shù))456②等水平正交表特點(diǎn)表中任一列，不同的數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)相同表中任意兩列，各種同行數(shù)字對（或稱水平搭配）出現(xiàn)的次數(shù)相同兩性質(zhì)合稱為“正交性”：使試驗(yàn)點(diǎn)在試驗(yàn)范圍內(nèi)排列整齊、規(guī)律，也使試驗(yàn)點(diǎn)在試驗(yàn)范圍內(nèi)散布
3、均勻，及整齊可比，均衡分散。7（2）混合水平正交表各因素的水平數(shù)不完全相同的正交表8混合水平正交表性質(zhì)：（1）表中任一列，不同數(shù)字出現(xiàn)次數(shù)相同（2）每兩列，同行兩個數(shù)字組成的各種不同的水平搭配出現(xiàn)的次數(shù)是相同的，但不同的兩列間所組成的水平搭配種類及出現(xiàn)次數(shù)是不完全相同96.1.2正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)能均勻地挑選出代表性強(qiáng)的少數(shù)試驗(yàn)方案由少數(shù)試驗(yàn)結(jié)果，可以推出較優(yōu)的方案可以得到試驗(yàn)結(jié)果之外的更多信息10正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟：(1)明確試驗(yàn)?zāi)康?，確定評價指標(biāo)(2)挑選因素(包括交互作用)，確定水平(3)選正交表，進(jìn)行表頭設(shè)計(jì)(4)明確試驗(yàn)方案，進(jìn)行試驗(yàn)，得到結(jié)果(5)對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(6
4、)進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，作進(jìn)一步分析116.2.1單指標(biāo)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及其結(jié)果的直觀分析例：單指標(biāo)：乳化能力因素水平：3因素3水平（假定因素間無交互作用）6.2正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的直觀分析法12（1）選正交表要求：因素?cái)?shù)≤正交表列數(shù)因素水平數(shù)與正交表對應(yīng)的水平數(shù)一致選較小的表選L9(34)13（2）表頭設(shè)計(jì)將試驗(yàn)因素安排到所選正交表相應(yīng)的列中因不考慮因素間的交互作用，一個因素占有一列（可以隨機(jī)排列）空白列（空列）：最好留有至少一個空白列14（3）明確試驗(yàn)方案15（4）按規(guī)定的方案做試驗(yàn)，得出試驗(yàn)結(jié)果注意：按照規(guī)定的方案完成每一號試驗(yàn)試驗(yàn)次序可隨機(jī)決定試驗(yàn)條件要嚴(yán)格控制16（5）計(jì)算極差，確定因素的主次
5、順序三個符號：Ki：表示任一列上水平號為i時，所對應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果之和。ki：ki=Ki/s，其中s為任一列上各水平出現(xiàn)的次數(shù)R（極差）：在任一列上R=max｛K1,K2,K3｝－min｛K1,K2,K3｝，或R=max｛k1,k2,k3｝－min｛k1,k2,k3｝1718R越大，因素越重要若空列R較大，可能原因：漏掉某重要因素因素之間可能存在不可忽略的交互作用19（6）最優(yōu)方案的確定最優(yōu)方案：在所做的試驗(yàn)范圍內(nèi)，各因素較優(yōu)的水平組合若指標(biāo)越大越好，應(yīng)選取使指標(biāo)大的水平若指標(biāo)越小越好，應(yīng)選取使指標(biāo)小的水平還應(yīng)考慮：降低消耗、提高效率等20（7）進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，作進(jìn)一步的分析優(yōu)方案往往不包含在正
6、交實(shí)驗(yàn)方案中，應(yīng)驗(yàn)證優(yōu)方案是在給定的因素和水平的條件下得到的，若不限定給定的水平，有可能得到更好的試驗(yàn)方案對所選的因素和水平進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以找到新的更優(yōu)方案趨勢圖（因素水平值作為橫坐標(biāo)，試驗(yàn)指標(biāo)的平均值ki作為縱坐標(biāo)）216.2.2多指標(biāo)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及其結(jié)果的直觀分析兩種分析方法：綜合平衡法綜合評分法22（1）綜合平衡法先對每個指標(biāo)分別進(jìn)行單指標(biāo)的直觀分析對各指標(biāo)的分析結(jié)果進(jìn)行綜合比較和分析，得出較優(yōu)方案23②例6-3P132三個指標(biāo)：提取物得率總黃酮含量葛根素含量三個指標(biāo)都是越大越好24對三個指標(biāo)分別進(jìn)行直觀分析：提取物得率：因素主次：CAB優(yōu)方案：C3A2B2或C3A2B3總黃酮含量
7、：因素主次：ACB優(yōu)方案：A3C3B3葛根素含量：因素主次：CAB優(yōu)方案：C3A3B2綜合平衡：A3B2C325③綜合平衡原則：次服從主（首先滿足主要指標(biāo)或因素）少數(shù)服從多數(shù)降低消耗、提高效率④綜合平衡特點(diǎn)：計(jì)算量大信息量大有時綜合平衡難26（2）綜合評分法①綜合評分法：根據(jù)各個指標(biāo)的重要程度，對得出的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，給每一個試驗(yàn)評出一個分?jǐn)?shù)，作為這個試驗(yàn)的總指標(biāo)進(jìn)行單指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果的直觀分析法27②評分方法：直接給出每
