正交試验设计与应用.pptVIP

正交试验设计与应用;这就是我们常见的 正交表，什么情况 下才使用它呢？ ; 试验设计 简单地说，试验设计是研究如何科学安排试验，以较少的人力物力消耗而取得较多较全面的信息。试验安排得好，事半功倍；反之则事倍功半，甚至达不到预期目的。因此，如何进行试验设计是一个至关重要的问题。;平时科研试验中，我们经常遇到要进行工艺探讨、工艺优化等，比如说有6个因素，每个因素下我们要进行5个数据的探讨，即有6因素，5水平。这样我们进行全面试验就需要56=15625个组合! “不可能完成的任务！”;正交试验是采取部分试验来代替全面试验的方法, 挑选出有代表性的试验点来进行试验, 通过对代表性的试验的结果分析, 了解全面试验的情况, 以实现工艺的优化。;Fisher的马铃薯肥料试验是一个3因素，3水平试验。3个因素的选优区可以用一个立方体表示，把立方体划分成27个格点，反映在 图上就是立方体内的27个点。若27个网格点都试验，就是全面试验。那时Fisher从中选取了非常有代表性的9个点作为实验对象： ;1951 年日本统计学家田口玄一根据试验的优化规律提出了正交表。正交表成为正交试验设计的基本工具, 使得正交试验具备了分散性和整齐可比性, 不仅可以根据正交表确定出因素的主次效应顺序,而且可应用方差分析对试验数据进行分析, 分析出各因素对指标的影响程度, 从而找出优化条件或最优组合, 实现试验的目的。;接下来让我们真正去认识下正交表。下图的正交表记号为L8(27); 1、等水平正交表 各列水平数相同的正交表称为等水平正交表。如L4(23)、L8(27)、L12(211)等各列中的水平为2，称为2水平正交表；L9(34)、L27(313)等各列水平为3，称为3水平正交表。 2、混合水平正交表 各列水平数不完全相同的正交表称为混合水平正交表。如L8(4×24)表中有1列水平数为4，有4列水平数为2。也就是说该表可以安排1个4水平因素和4个2水平因素。再如L16(44×23)，L16(4×212)等都是混合水平正交表。;试验结果分析;结合例子，我们來了解正交试验设计的全过程，并使用计算机软件设计正交试验;1.明确试验目的，确定试验指标 对本试验而言，试验目的是为了提高山楂原料的利用率。所以可以以液化率为试验指标，来评价液化工艺条件的好坏。液化率越高，山楂原料利用率就越高。 {液化率=[(果肉重量-液化后残渣重量)/果肉量]×100%};;; ;前面我们选定了3个水平，在3水平的正交表中有L9 (34），L27（313）、L81(340）。可以选用L9(34)或L27(313) ； 因本试验考察的四个因素都是对液化率影响效果的必需因素，无需考虑交互作用，故宜选用L9（34）正交表。若要考察交互作用，则应选用L27(313)。 4.进行表头设计 5.确定试验方案 根据现成的L9(34)正交表，将对应的数值带入，便形成正交试验方案。;▲直观分析法－极差分析法 计算简便，直观，简单易懂，是正交试验结果分析最常用方法。 ◆分清各因素及其交互作用的主次顺序，分清哪个是主要因素，哪个是次要因素； ◆判断因素对试验指标影响的显著程度； ◆找出试验因素的优水平和试验范围内的最优组合，即试验因素各取什么水平时，试验指标最好。 以上例为实例来说明极差分析过程。 ;Rj为第j列因素的极差，反 映了第j列因素水平波动时， 试验指标的变动幅度。Rj越 大，说明该因素对试验指标 的影响越大。根据Rj大小， 可以判断因素的主次顺序;KA1=y1+y2+y3=0+17+24=41，kA1= KA1/3=13.7;★使用计算机???件设计正交试验;;;;;;; 上述这些内容只是只是针对大家常见的正交设计类型，有一点自己的小小见解，肯定有很多的不足和需要完善的地方，请大家批评指正。谢谢！