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《工學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理講稿正交試驗(yàn)設(shè)計(jì).ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在PPT專(zhuān)區(qū)-天天文庫(kù)。
1、6.1概述引例—多因素的試驗(yàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題指標(biāo)—收率因素—(1)原料A的用量(2)原料B的用量(3)液固比C(4)反應(yīng)溫度D(5)反應(yīng)壓力E(6)催化劑的用量F(7)反應(yīng)時(shí)間G(8)攪拌強(qiáng)度H水平—8個(gè)因素各取3個(gè)水平進(jìn)行全面搭配的試驗(yàn)次數(shù)為：38=6561次科學(xué)問(wèn)題：能否只做其中一小部分試驗(yàn)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)達(dá)到全面試驗(yàn)的效果呢？16.1.1正交表（一）正交表的代號(hào)及含義常用正交表的形式為：Ln（rm）式中，L──正交表的符號(hào)；n──要做的試驗(yàn)次數(shù)；r──因素的水平數(shù)；m──最多允許安排的因素個(gè)數(shù)。如：L8（27）完全試驗(yàn)次數(shù)：128L27（313）完全試驗(yàn)次數(shù)：15943232（二）正
2、交表的形式（1）等水平正交表：指各個(gè)因素的水平數(shù)都相等的正交表。如L8（27），L27（313）（2）混合水平正交表：指試驗(yàn)中各因素的水平數(shù)不相等的正交表如L8（41×24），L24（3×4×24）3（三）正交表的特點(diǎn)（1）每一列中，不同的數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)相等，即對(duì)任何一個(gè)因素，不同水平的試驗(yàn)次數(shù)是一樣的。（2）任意兩列中，同一橫行的兩個(gè)數(shù)字構(gòu)成有序數(shù)對(duì)，每種數(shù)對(duì)出現(xiàn)的次數(shù)是相同，即任何兩個(gè)因素之間都是交叉分組的全面試驗(yàn)。4（三）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的分類(lèi)56.1.2正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)①能在所有試驗(yàn)方案中均勻地挑選出代表性強(qiáng)的少數(shù)試驗(yàn)方案。②通過(guò)對(duì)這些少數(shù)試驗(yàn)方案的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以推出
3、較優(yōu)的方案，而且所得到的較優(yōu)方案往往不包含在這些少數(shù)試驗(yàn)方案中。③對(duì)試驗(yàn)結(jié)果作進(jìn)一步的分析，可以得到試驗(yàn)結(jié)果之外的更多信息。例如，各試驗(yàn)因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響的重要程度、各因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響趨勢(shì)等。66.1.3正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟包括兩部分：一是試驗(yàn)設(shè)計(jì)；二是數(shù)據(jù)處理（1）明確試驗(yàn)?zāi)康模_定評(píng)價(jià)指標(biāo)（2）挑選因素，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(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（6）進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，作進(jìn)一步分析76.2正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的直觀分析法6.2.1單指標(biāo)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及其結(jié)果的直觀分析例6-2檸檬酸硬脂酸單甘酯是一種新型的食品乳化劑，它是檸
4、檬酸與硬脂酸單甘酯在一定的真空度下，通過(guò)酯化反應(yīng)制得，現(xiàn)對(duì)其合成工藝進(jìn)行優(yōu)化，以提高乳化劑的乳化能力。乳化能力測(cè)定方法：將產(chǎn)物加入油水混合物中，經(jīng)充分地混合、靜置分層后，將乳狀液層所占的體積百分比作為乳化能力。根據(jù)探索性試驗(yàn)，確定的因素與水平如表6－5所示，假定因素間無(wú)交互作用。8（1）明確試驗(yàn)?zāi)康模_定評(píng)價(jià)指標(biāo)試驗(yàn)?zāi)康摹岣弋a(chǎn)品的乳化能力評(píng)價(jià)指標(biāo)——單指標(biāo)：乳化能力（3）選正交表，進(jìn)行表頭設(shè)計(jì)a按水平數(shù)選表b根據(jù)試驗(yàn)特點(diǎn)選表（2）挑選因素，確定水平水平(A)溫度/℃(B)酯化時(shí)間/h(C)催化劑種類(lèi)11303甲21202乙31104丙9※等水平正交表：2水平正交表L4（23）、
5、L8（27）、L12（211）......3水平正交表L9（34）、L18（37）、L27（313）......4水平正交表L16（45）、L32（49）、L64（421）......5水平正交表L25（56）......8水平正交表L64（89）......因素A空列BC列號(hào)1234※表頭設(shè)計(jì)：一個(gè)因素占一列，不同因素占不同的列※本例是一個(gè)3水平的試驗(yàn)，要選用Ln(3m)型正交表，※有3個(gè)因素，不考慮交互作用，m≥3，選L9(34)10（4）明確試驗(yàn)方案把各列上的數(shù)字1、2、3分別看成是該列因素在各個(gè)試驗(yàn)中的水平數(shù)———每行對(duì)應(yīng)一個(gè)試驗(yàn)方案試驗(yàn)號(hào)A空列BC試驗(yàn)方案11111A1B
6、1C121222A1B2C231333A1B3C342123A2B2C352231A2B3C162312A2B1C273132A3B3C283213A3B1C393321A3B2C111如果將各因素對(duì)應(yīng)的水平的具體數(shù)值填上去，則試驗(yàn)方案更加明確A3B2C1(1)甲(2)2(3)(3)1109A3B1C3(3)丙(1)3(2)(3)1108A3B3C2(2)乙(3)4(1)(3)1107A2B1C2(2)乙(1)3(3)(2)1206A2B3C1(1)甲(3)4(2)(2)1205A2B2C3(3)丙(2)2(1)(2)1204A1B3C3(3)丙(3)4(3)(1)1303A1B2
7、C2(2)乙(2)2(2)(1)1302A1B1C1(1)甲(1)3(1)(1)1301試驗(yàn)方案(C)催化劑種類(lèi)(B)酯化時(shí)間/h空列(A)溫度/℃試驗(yàn)號(hào)按規(guī)定的方案做試驗(yàn)，將試驗(yàn)結(jié)果（指標(biāo)）填寫(xiě)在表的最后一列中0.660.640.670.820.850.870.570.740.56乳化能力12（5）對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析——極差分析①計(jì)算每個(gè)因素中各水平試驗(yàn)結(jié)果之和Ki:Ki=Σ(同一列中與i水平有關(guān)的試驗(yàn)結(jié)果)②計(jì)算每個(gè)因素中各個(gè)水平的平均效果ki:ki=Ki/同
