2015-2016-2试验优化设计考核题目

2015-2016-2试验优化设计考核题目

试验优化设计上机考核题目

2015-2016-（2）学期

制定：刘建永

（注：计算过程和思路在word文档中尽量写清楚，所用Minitab 或Excel计算过程保存，将计算所有文档保存在以学号和姓名为命名的文档内，打包提交。）

1 考察温度对烧碱产品得率的影响，选了四种不同温度进行试验，在同一温度下进行了5次试验（三数据见下表）。希望在显著性水平为0.05。

温度60度65度70度75度

90959691

92939690

得率（%）

88919793

89929489

92959288

⑴写出误差离差平方和SSE和温度离差平方和SSA的计算公式；

⑵判断温度对烧碱得率是否有显著影响；

⑶用Tukey方法判断哪些水平间有显著差异？哪些水平间无显著差异？

2 为研究线路板焊点拉拔力与烘烤温度、烘烤时间和焊剂量之间关系。从生产过程中收集20批数据，见下表:

效率，缩短酸洗时间，需要寻找好的工艺参数。现在试验中考察如下因子与水平：

1 2 3

水平

因子

A:硫酸(g/l) 300 200 250 B:洗剂OP牌海鸥牌

C：温度

60 70 80 （℃）

用L9(34)安排试验，用拟水平法将B2拟为B3,试验指标是酸洗时间（分钟）：

36 32 20 22 34 21 16 19

37

(1) 在满足等方差的正态分布前提下，对数据进行方差分析；

（2）找出酸洗时间最短的水平组合，并对该水平组合下平均酸洗时间进行点估计。

4玉米淀粉改性试验，需考察两个指标：取代度、酯化率，两指标均为望大特征，试验因素和水平如下：

因子水平

A:反应时

间(h)

B:吡啶用量

（g）

C：乙酸酐

用量（g）

1 3 150 100

2 4 90 70

3 5 120 130

用L9(34)安排试验，不考虑交互作用，试验指标如下：

试验

号

1 2 3 4 5 6 7 8 9

取代度2.9

6

2.1

8

2.4

5

2.7

2.4

9

2.4

1

2.7

1

2.4

2

2.8

3

酯化率% 65.

70

40.

36

54.

31

41.

09

56.

29

43.

23

41.

43

56.

29

60.

14

(1)用综合平衡法对试验数据进行直观分析，其中重要程度：酯化率＞取代度；

(2)用综合评分法对试验数据进行直观分析，其中酯化率权重取0.6，取代度权重取0.4；

5 某钢厂生产一种合金，为降低合金的硬度需要进行退火处理，希望通过实验寻找合理的退火工艺参数，以降低硬度。现考察如下因子与水平：

因子一水平二水平三水平四水平

A退火温度（℃）730 760 790 820

B保温时间（min）60 120

C冷却介质空气水

88

（2）利用改造好的L8(4×24)安排试验，指标为洛氏硬度（HRc），8次试验结果为：31.6 31.0 31.6 30.5 31.2 31.0 33.0 30.3，利用折算系

数法对试验数据进行直观分析，要求找出最优水平组合，指明各因子显

著程度的顺序，画出各因子对指标的影响趋势图；

用Excel或Minitab对试验数据进行方差分析，要求写出各因子的离差平方和（SS）的计算公式，说明计算结果的各项含义，并根据方差分析结果说明各因子的显著程度，并找出各因子水平的最优组合形式。

6硅橡胶基本工艺参数试验，指标为老化前的抗拉强度，选取的因素及水平如下表：表3.2 硅橡胶基本工艺参数试验因素水平表

水平因素第一阶段硫化温度第一阶段硫化时间硫化压力第二阶段硫化保温A/℃B/min C 时间D

1 130 20 按压强计算表压150℃-1h——250℃-4h

2 14

3 15 以模具闭合为准150℃-1h——250℃-6h

8

（2）直观分析最优因素水平组合、各因素显著性，画出因素影响趋势图；

（3）方差分析试验数据，结合直观分析，再次确定最优因素水平组合，并对其进行点估计。

7 维生素C注射液因长期放置会渐变成微黄色，中国药典规定可以使用焦亚

硫酸钠等作为抗氧化剂。本试验考虑三个因素：EDTA、无水碳酸钠、焦亚硫酸钠，每个因素各取7个水平，试验指标为420纳米处的吸光度，取值越小越好。用U7(74)安排试验。试验安排与结果如下：

（1）用Excel 对试验数据进行回归分析，评估所得的回归方程是否理想。并说明Excel 回归分析结果中各项（R Square 、Adjusted R Square 、标准误差、F 、t Stat ）的含义。

（2）考虑各因素的二次项，用Minitab 对试验数据进行逐步回归分析，写出各步回归方程。求出R Square 在90％以上的各回归方程的最优因素水平组合。 8

某种水泥在凝固时放出的热量y(卡/克)与水泥中

化学成分物质x1,x2,x3,x4的含量有关。现记录了13组数据，列入下表：

不同成分组合水泥凝固时

散热量数据记录

编号 常数 x1 x2 x3 x4 散热

量 1 1 7 26 6 60 78.5 2 1 1 29 15 52 74.3 3 1 11 56 8 20 104.3

4 1 11 31 8 47 87.6 5

1

7

52

6

33

95.9

试验号 EDTA X 1（g ） 无水碳酸钠X 2（g ） 焦亚硫钠

X 3（g ）

吸收度 Y

1 0.00 30 0.6 1.160

2 0.02 38 1.2 0.312

3 0.0

4 46 0.4 0.306 4 0.06 26 1.0 1.318

5 0.08 34 0.2 0.877

6 0.10 42 0.8 0.14

7 7 0.12 50 1.4 0.204