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常见的试验优化设计方法对比

摘要：为了研究者提供直接的试验优化方法的各种对比信息，介绍了常用的几种

优化设计方法——析因设计、正交设计、均匀设计和响应面设计，分别从基本定义、

应用特点、相应的数据处理方法及应用范围、优缺点等方面进行了阐述与对比。结

果表明，不同的优化设计方法的适用面不同，研究者应根据自己的实际需要慎重选

择，其中响应面设计由于其独特的优点正越来越受到关注，国际化应用面较广。研

究结果可以为科学合理的选择试验优化设计方法提供一定的借鉴。

关键词：试验设计优化；析因设计；正交设计；均匀设计；响应面设计

ComparisonofSeveralCommonOptimalExperimentalDesignMethods

Abstract：Inordertoprovidetheinformationofoptimalexperimentaldesignmethodsforresearchers，several

optimizationmethods--factorialdesign，orthogonaldesign，uniformdesignandresponsesurfacemethodology，which

wereusuallyusedinindustrialandagriculturalproductionandscientificresearch，wereintroducedbriefly．The

principle，characteristics，dateprocessingmethod，applicationandadvantagesanddisadvantageswereexpoundedon

respectively．Somereferenceisprovidedofrscientificchoiceoftheoptimalexperimentdesignmethods．Theresultsshow

thattheresponsesurfacemethodologyisappliedwidelyintheworld．

Keywords：experimentaldesignoptimization；factorialdesign；orthogonaldesign；uniofrmdesign；responsesurface

methodology(RSM)

反之会事倍功半，甚至劳而无功。如何安排实验能够

0引言

使实验次数少且实验效果好，就成了人们比较关心的

在工农业生产和科学研究中，经常需要做大量试问题。这里就涉及到试验优化设计的问题。

验，以求达到预期的目的。例如在工农业生产中希望所谓试验优化，是指在最优化思想的指导下进行

通过试验达到高质、优产、低消耗，特别是在新产品试最优设计的一种优化方法。它从不同的优良性出发，

验中，由于未知的因素很多，需要通过试验来摸索工艺合理设计试验方案，有效控制试验干扰，科学处理试验

和条件，在这种情况下，试验设计安排妥当与否，直接数据，全面进行优化分析，直接实现优化目标。试验优

影响着研究进度与效果。试验设计得好，会事半功倍；化已成为现代化技术的一个重要方面，析因设计、正交

设计、均匀设计及响应面设计是试验优化设计中最常

收稿日期：2012一O1～05

用的几种方法。本文针对这4种优化方法的概念、应

用及优缺点等方面进行对比性阐述。