第三讲 均匀实验设计.pptVIP

第三讲 均匀实验设计 70年代以来，我国广为流传和普遍使用的“优选法”和“正交设计”，都是科学的试验方法 然而世界上的事物是复杂和千变万化的，在一些课题中，需要考察的因素较多，且每个因素变化的范围较大，从而要求每个因素有较多的水平（在安排试验时，每个因素要选择一个试验范围，然后在试验范围内挑出几个有代表性的值来进行试验，这些值称为该因素的水平），这一类问题若采用现在流行的方法，则需要做很多次试验，不但周期长，而且投入可观，常令使用者望而生畏。 例如5个因素的试验，要求每个因素多于10个水平，而试验总次数不超过50．采用正交设计，做5个因素，31个水平，其试验次数将是961次，显然不能满足要求。 同时，在农业选种试验中也出现水平数大于12的因素。 实践向科学家提出了新的难题，如何寻求用最短的时间和最少的次数，达到完整全面的试验效果。 方开泰、王元两位颇具造旨的数学家经过潜心切磋，决定把50年代末华罗庚等发展的数论方法应用于试验设计。3个多月后，一个全新的试验设计方法——“均匀设计”诞生了，并首次在几项航天工程的设计中得到验证。 1981年由方开泰、王元合写的“均匀设计”一文在“科学通报”上正式发表。 均匀设计法 均匀设计法是方开泰、王元院士共同创立的一种新的试验设计方法。 其思想是将试验点均匀地散布在试验范围内。在大多数试验中,因素和响应之间的关系(数学模型)未知,或部份已知。这些试验需要适应模型的不确定性的稳健试验设计方法,均匀设计正是这样一种试验设计的方法。 均匀设计已成为因子部份实施(Fractional factorial design)的主要方法之一,同时也是电脑仿真试验设计(Design of computer experiments)的主要方法之一。 与正交设计类似，均匀设计法也是用精心设计的表格安排试验。 表示用这张表安排试验要做7次实验，最多可以安排4个因素。 每张均匀设计表都附有一个使用表，只是我们如何从设计表中选用适当的列，以及由这些列所组成的实验方案的均匀度。 使用表最后一列D是刻划均匀度的偏差的数值，偏差值D越小，表示均匀度越好。 步 骤 根据使用表，选用U8*（85）均匀设计表的1，2，3，5列，组成U8*（84）表。 均匀设计法优化芥菜多糖提取 本实验考察了影响多糖提取率的4个因素,每因素取12个水平,选用U*12(1210)的使用表安排实验 桑白皮中总黄酮提取工艺研究 * *