正交试验设计步骤(教学参考)

正交试验设计步骤

1 在SPSS中手动录入数据。请注意写入空白列。

2 点击数据→正交设计→生成，出现“生成正交设计”对话框。按因素水平表进行赋值，空白列的赋值为1“1”，2“2”，3“3”

3 点击“数据”→“正交设计”→“显示”，

空白列的D可不加到右边的“因子”框中。

4 测量数据填入表8中的“STATUS_”列的相应单元格中

5单击“分析”→“一般线性模型”→“单变量”

注意不要选“空白列”

6 单击“对比”→选择“简单”

7 单击“模型”→选择“设定”→将“A”、“B”、“C”选入右边的“模型”中→单击“构建项”中的“主效应”，

8 单击“选项”→将“因子与因子交互”中的“A”、“B”、“C”选入“显示均值”中→勾选“比较主效应”，

9 结果分析

（1）方差分析结果

主体间因子

值标签N

硬脂酸钠溶液浓度 1 40 3

2 50 3

3 60 3

硫酸铝溶液浓度 1 40 3

2 50 3

3 60 3

浸渍时间 1 5 3

2 15 3

3 20 3

主体间效应的检验

因变量:STATUS_

源III 型平方

和df 均方 F Sig.

校正模型733.073a 6 122.179 35.690 .028

截距10588.410 1 10588.410 3093.012 .000

A 423.487 2 211.743 61.853 .016

B 305.060 2 152.530 44.556 .022

C 4.527 2 2.263 .661 .602

误差 6.847 2 3.423

总计11328.330 9

校正的总计739.920 8

a. R 方 = .991（调整 R 方 = .963）

根据正交试验方差分析可知，硬脂酸钠溶液浓度和硫酸铝溶液浓度对试验指标的影响非常显著，而处理时间对试验指标的影响不显著。影响程度的大小也有差异，A＞B

（2）单因素统计量分析

1. 硬脂酸钠溶液浓度

估计

因变量:STATUS_

硬脂酸钠溶液浓度

均值标准误差

95% 置信区间下限上限

40 25.600 1.068 21.004 30.196 50 34.933 1.068 30.337 39.530 60 42.367 1.068 37.770 46.963

成对比较因变量:STATUS_

(I) 硬脂酸钠溶液浓度(J) 硬脂酸钠溶液浓度均值差值

(I-J) 标准误差Sig.a 差分的 95% 置信区间a 下限上限

40 50 -9.333* 1.511 .025 -15.833 -2.833

60 -16.767* 1.511 .008 -23.267 -10.267

50 40 9.333* 1.511 .025 2.833 15.833

60 -7.433* 1.511 .039 -13.933 -.933

60 40 16.767* 1.511 .008 10.267 23.267

50 7.433* 1.511 .039 .933 13.933 基于估算边际均值

*. 均值差值在 .05 级别上较显著。

a. 对多个比较的调整：最不显著差别（相当于未作调整）。

综合上述两表可以得出：A3均数最大（42.367），且A1、A2、A3之间均存在显著性的差异。

2. 硫酸铝溶液浓度

估计

因变量:STATUS_

硫酸铝溶液浓度

均值标准误差

95% 置信区间下限上限

40 26.067 1.068 21.470 30.663

50 38.367 1.068 33.770 42.963

60 38.467 1.068 33.870 43.063

成对比较

因变量:STATUS_

(I) 硫酸铝溶液浓度(J) 硫酸铝溶液浓度均值差值

(I-J) 标准误差Sig.a 差分的 95% 置信区间a 下限上限

40 50 -12.300* 1.511 .015 -18.800 -5.800

60 -12.400* 1.511 .015 -18.900 -5.900

50 40 12.300* 1.511 .015 5.800 18.800

60 -.100 1.511 .953 -6.600 6.400

60 40 12.400* 1.511 .015 5.900 18.900

50 .100 1.511 .953 -6.400 6.600 基于估算边际均值

*. 均值差值在 .05 级别上较显著。

a. 对多个比较的调整：最不显著差别（相当于未作调整）。

综合上述两表可以得出：B3均数最大（38.467），且B1与B2、B3之间存在显著性的差异，

B2、B3之间不存在显著性的差异。

3．浸渍时间

估计因变量:STATUS_

浸渍时间

均值标准误差

95% 置信区间下限上限

5 35.200 1.068 30.604 39.796

15 34.233 1.068 29.637 38.830

20 33.467 1.068 28.870 38.063

成对比较

因变量:STATUS_

(I) 浸渍时间(J) 浸渍时间均值差值

(I-J) 标准误差Sig.a 差分的 95% 置信区间a 下限上限

5 15 .967 1.511 .588 -5.533 7.467

20 1.733 1.511 .370 -4.767 8.233

15 5 -.967 1.511 .588 -7.467 5.533

20 .767 1.511 .662 -5.733 7.267

20 5 -1.733 1.511 .370 -8.233 4.767

15 -.767 1.511 .662 -7.267 5.733 基于估算边际均值

a. 对多个比较的调整：最不显著差别（相当于未作调整）。

综合上述两表可以得出：C1均数最大（35.200），C1、C2、C3之间不存在显著性的差异。

单变量检验

因变量:STATUS_

平方和df 均方 F Sig.

对比 4.527 2 2.263 .661 .602

误差 6.847 2 3.423

F 检验浸渍时间的效应。该检验基于估算边际均值间的线性独立成对比

较。

（3）结论

涤纶防水整理的较佳工艺条件是A3B3C1，即硬脂酸钠溶液浓度60g/L，硫酸铝溶液浓度60g/L，处理时间5min。