数学11正交实验设计

检验结果
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: RESULT
S ou rc e Corrected Model
Type III Sum of Squares 14.714a
df
Mean Square
9
1.635
In terc ep t
第一步：打开SPSS，选择Data，在Orthogonal Design→Generate
图5-1 Generate Orthogonal Design对话框
数据分析
打开Analyze，在General Linear Model选项中，单击 Univariate 项。
在给出的数据框中，选中“result”，选入Dependent Variable框中。 选中“a、b、c三项”，选入Fixed Factor(s)框中。
多因素试验、寻求最优水平组合的一种 高效率试验设计方法。
等水平正交表 La（bc）
正交设计
因素个数，列数
La（bc）
试验总次数，行数
因素水平数
第三节 正交试验设计的基本程序
• 对于多因素试验，正交试验设计是 简单常用的一种试验设计方法，其 设计基本程序如图所示。正交试验 设计的基本程序包括试验方案设计 及试验结果分析两部分。
（8）进行验证试验，作进一步的分析
优方案往往不包含在正交试验方案中，应验证 优方案是在给定的因素和水平的条件下得到的，若不限定
给定的水平，有可能得到更好的实验方案 对所选的因素和水平进行适当的调整，以找到新的更优方
案 趋势图
正交试验设计及结果分析的基本步骤：
(1) 明确实验目的，确定评价指标 (2) 挑选因素(包括交互作用)，确定水平 (3) 选正交表 (4)进行表头设计 (5)明确试验方案，进行试验，得到结果 (6)对试验结果进行统计分析 (7)优方案的确定 (8) 进行验证试验，作进一步分析
实验设计及数据分析
2011-11-29
第六章 正交试验设计
教学目的与要求
1. 理解正交试验的基本原理和用途； 2. 熟练掌握正交设计的基本方法和步骤； 3. 学会正交试验分析的两种方法，熟练对不
同模式的分析； 4. 能正确进行表头设计。
第六章 正交试验设计
对于单因素或两因素试验，因其因素少， 试验的设计、实施与分析都比较简单。但 在实际工作中，常常需要同时考察 3个或 3个以上的试验因素，若进行全面试验， 则试验的规模将很大，往往因试验条件的 限制而难于实施。正交试验设计就是安排
水平 1 2
A 催化剂
甲
乙
B 温度/℃
700
800
C
D工件质
保温时间/h 量/kg
2
1
3
1.5
L8（27）的交互作用表
列号
列号（ ）
1
2
3
4
5
6
7
(1)
3
2
5
4
7
6
例如，从左向 右看，第3列 与第5列的交 互作用在第6 列
(2)
1
6
7
4
5
(3)
7
6
5
4
(4)
1
2
3
(5)
3
2
(6)
1
(7)
例如，第4列与第7列 的交互作用在第3列
试验设计 结果分析
例6.4 合成氨最佳工艺条件试验
水平 反应温度(A)℃
1
460
反应压力(B)大气压
3
催化剂种 类（C）
甲
2
490
3
520
2
乙
4
丙
第四节 正交试验设计的极差分析法 二、有交互作用的正交试验的极差分析
例 6.5 工 件 的 渗 碳 层 深 度 要 求 为 1mm±0.25mm，要通过试验考察的因素与水 平如表6-12，还要考察交互作用A×B、B×C。
2
2
3
3
3
3
4
4
4
4
1
2
3
4
2
1
4
3
3
4
1
2
4
3
2
1
1
3
4
2
2
4
3
1
3
1
2
4
4
2
1
3
1
4
2
3
2
3
1
4
3
2
4
1
4
1
3
2
得率 ％ 1.92 1.95 2.57 2.28 2.07 2.35 2.98 4.24 3.96 4.41 4.65 4.53 3.74 3.98 3.46 4.45
使用SPSS生成正交表
第5列与第6列的 交互作用在第3列
列号 1 2 3 4 5 6 7
因子 A B A B C D B×C 空列
第五节 正交试验设计的方差分析法
能估计误差的大小 能精确地估计各因素的实验结果影响的重要程度
Excel在方差分析中应用 Spss软件在方差分析中应用
第五节 正交试验设计的方差分析法
例2 硫酸法提取鲤鱼抗菌精蛋白试验。以不同浓 度的硫酸在不同温度和时间条件下提取抗菌精蛋 白，且每个因素都取4个水平，并以所提取鲤鱼抗 菌精蛋白的得率为测定指标，以评价提取的效果。
表6-8
水平
1 2 3 4
硫酸法提取提取鲤鱼抗菌精蛋白试验因素水平表
A 硫酸浓度/％
B 提取温度/℃
C 提取时间/h
5.0
优水平 优组合
因素主次顺序
结论
分析检来自百度文库结果， 写出结论
第四节 正交试验设计的极差分析法 一、无交互作用的正交试验的极差分析
例1 一种新型食品乳化剂，通 过酯化反应制得，现对其合成 工艺进行优化，以提高乳化剂 的乳化能力。
K 1j K 2j K 3j K1 j K2 j K3 j
j
K 1j K 2j K 3j K1 j K2 j K3 j
0
1
7.5
10
2
10.0
20
3
12.5
30
4
处理号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
表6-9
A 硫酸浓度
1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 4
硫酸法提取提取鲤鱼抗菌精蛋白试验试验结果
B
C
提取温度 提取时间
D 空列
E 空列
1
1
1
1
2
2
试验方案设计：
试验目的与要求 试验指标
选因素、定水平 因素、水平确定 选择合适正交表
表头设计 列试验方案 试验结果分析
试验结果分析： 进行试验，记录试验结果
试验结果极差分析
试验结果方差分析
计计 算算
KK
值值
计 算 极 差
R
绘 制 因 素 指 标 趋
势
图
计算各列偏差平方和、 自由度
列方差分析表， 进行F 检验
179.158
1
179.158
j
因素主次
A>B>C，即温度>酯化时间>催化剂种类
最佳水 平组合
A2B2C2 （120℃、2h、催化剂乙）
Excel
在 极 差 分 析 中 应 用
（7）优方案的确定
优方案：在所做的试验范围内，各因素较优的水平组合 若指标越大越好 ，应选取使指标大的水平 若指标越小越好，应选取使指标小的水平 还应考虑：降低消耗、提高效率等