正交实验设计的基本原理-应化【9.18】.pptVIP

三因素三水平正交实验法实验点分布 小结 特点：选取有代表性的试验点参与试验，这些试验点均衡分散、整齐可比。因此，有可能从众多的处理组合中选出最优的处理组合。 优点：是一种多、快、好、省的设计方法。通常比全面试验节省人力、物力１／２至３／４以上。 缺点： 通常用数学的方法选出的最优处理组合没有出现在参试的处理组合中，给现场示范造成一定的困难，故要进一步做一个参试最优处理组合和用数学的方法选出的最优处理组合作对比试验，作现场示范。 本节学习完毕 正交实验设计的方法 下一节 1、单因素优化实验设计 洗涤水浓度c－时间t t/min 1 2 3 4 5 6 7 8 C/g·L-1 6.61 4.7 3.3 2.3 1.7 1.15 0.78 0.56 优化方法－对分法 对分法示意图 2、单因素优化实验：0.618法 确定第一、二两个实验点 x1 = a + 0.618 ( b - a ) x2 = a + 0.382 ( b – a ) a b x2 x1 例题 为提高某化工产品的生产率，需要加入某种药剂。已知最佳加药量在80～120mg/L之间，要求通过实验，找到使生产率达最高时的加药量。 1、 0.618法安排实验 确定第一、二两个实验点 x1 = a + 0.618 ( b - a ) =80＋0.618×40＝105 x2 = a + 0.382 ( b – a ) = 80＋0.382×40 ＝95 80 120 x2 ＝95 x1 ＝105 0.618法安排实验 80 120 x2 ＝95 x1 ＝105 x3 ＝110 x4 ＝115 85％ 80％ 92％ 90％ 2、均分法安排实验 80 85 90 95 100 105 110 115 120 70 73 77 80 83 85 92 90 87 作业 某化学实验需要对氧气的通入量进行优选。根据经验知道氧气的通入量是20～80kg，用0.618法算出最优点。 已知：①比②好； ①比③好； ③比②好； ①比④好；并且③和④相当。 第一章 实验设计 第三节 多因素正交实验设计 引言 多因素实验存在的矛盾 第一是全面实验的次数与实际可行的实验次数之间的矛盾； 第二是实际所做的少数实验与全面掌握内在规律的要求之间的矛盾。 正交实验设计 正交实验设计，能帮助我们在实验前借助于事先已制好的正交表科学地设计实验方案，从而挑选出少量具有代表性的实验做，实验后经过简单的表格运算，分清各因素在实验中的主次作用并找出最好的运行方案，最终得到正确的分析结果。 第三节 多因素正交实验设计 一、正交实验设计的基本原理 （一）正交表 正交表，是依据数学原理，从大量的全面试验点中，为挑选少量具有代表性的试验点，所制成的排列整齐的规范化表格 。 三因素二水平正交表 正交表符号的含义 常用正交表 L8（27） 列 号 实验号 1 2 3 4 5 6 7 1 1 1 1 1 2 1 1 2 1 1 1 2 1 2 2 3 1 2 2 1 2 2 2 4 1 2 2 2 1 1 1 5 2 1 2 1 2 1 2 6 2 1 2 2 1 2 1 7 2 2 1 1 2 2 1 8 2 2 1 2 1 1 2 常用正交表 L9（34） 列 号 实验号 1 2 3 4 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 3 1 3 3 3 4 2 1 2 3 5 2 2 3 1 6 2 3 1 2 7 3 1 3 2 8 3 2 1 3 9 3 3 2 1 正交表的特点 每一列中，不同数字（如：1或2）出现的次数相等； 任意两列中，将同一横行的两个数字看成有序数对（如：数对（1，1）、 （1，2） （2，1） 等）时，每种数对出现的次数相等。 （二）正交表的类型 同水平正交表： 即各因素水平数相等的表格； 混合水平正交表： 即各因素水平数不相等的表格。 1、同水平正交表L9（34） 列 号 实验号 1 2 3 4 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 3 1 3 3 3 4 2 1 2 3 5 2 2 3 1 6 2 3 1 2 7 3 1 3 2 8 3 2 1 3 9 3 3 2 1 2、混合水平正交表 L8（4×24） 实验号 列 号 1 2 3 4 5 1 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 2 3 2 1 1 2 2 4 2 2 2 1 1 5 3 1 2 1 2 6 3 2 1 2 1 7 4 1 2 2 1 8 4 2 1 1 2 混合水平正交表 常