制药工艺的优化正交

（需要做的试验次数）
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如 L8 27 表示
L8 27 表示各因素的水平数为2，
做8次试验，最多考虑7个 因素（含交互作用）的正 交表。
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L9(34)
试验号 列号 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
上述选择，保证了A因素的每个水平与B因 素、C因素的各个水平在试验中各搭配一 次 。对于A、B、C 3个因素来说，是在27 个全面试验点中选择9个试验点，仅是全面 试验的 三分之一。
从图中可以看到 ，9个试验点在选优区 中分布是均衡的，在立方体的每个平面 上 ，都恰是3个试验点；在立方体的每条 线上也恰有一个试验点。
9个试验点均衡地分布于整个立方体内 ， 有很强的代表性,够比较全面地反映选优区 内的基本情况。
整齐可比是指每一个因素的各水平间具有可比性。因为正交表 中每一因素的任一水平下都均衡地包含着另外因素的各个水 平 ，当比较某因素不同水平时，其它 因素的效应都彼此抵消。 如在A、B、C 3个因素中，A因素的3个水平 A1、A2、A3 条件 下各有 B 、C 的 3个不同水平，即：
——试验设计及优选方法
化学制药工艺研究思路
1.化学反应类型的选择 2.合成步骤和总收率 3.原辅材料供应 4.原辅材料更换和合成
步骤改变 5.单元反应的次序安排 6.技术条件与设备要求 7.安全生产与环境保护
确定工艺路线
1)反应物浓度与配料比 2)溶剂 3)反应温度和压力 4)催化剂 5)搅拌 6)反应时间与反应终点
在这9个水平组合中，A因素各水平下包括了B、C因素的3个水 平，虽然搭配方式不同，但B、C皆处于同等地位，当比较A因 素不同水平时，B因素不同水平的效应相互抵消，C因素不同 水平的效应也相互抵消。所以A因素3个水平间具有综合可比 性。同样，B、C因素3个水平间亦具有综合可比性。
正交表的三个基本性质中，正 交性是核心，是基础，均衡分 散和整齐可比性是正交性的必 然结果
根据以上特性，我们用正交表安排的试验，具有 均衡分散和整齐可比的特点。
所谓均衡分散，是指用正交表挑选出来的各因素水 平组合在全部水平组合中的分布是均匀的 。 由 上图可以看出，在立方体中 ，任一平面内都包含 3 个“(·)”， 任一直线上都包含1个“(·)” ，因 此 ，这些点代表性强 ，能够较好地反映全面试验 的情况。
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内容
单因素平行试验优选法
1.平分法 2.0.618法 3.分数法 4.抛物线法
多因素试验优选法
1.正交设计及优选法 2.均匀设计及优选法 3.单纯形优选法
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一 单因素平行试验优选法
简单对比法
变化一个因素而固定其他因素，如 首先固定B、C于Bl、Cl，使A变化之：
3
1
6
2
3
1
2
7
3
1
3
2
8
3
2
1
3
9
3
3
2
1
“L”表示正交表，“9”是行数，在试验中表示试 验的条件数，“4”是列数，在试验中表示可以安排 的因子的最多个数，“3”是表的主体只有三个不同 数字，在试验中表示每一因子可以取的水平数。
控制 7)原料、中间体的质量
控制
工艺影响因素
1.单因素平行ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ验优 选法
2.多因素正交设计优 选法
3.多因素均匀设计优 选法
确定工艺参数
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概述
在实验室工艺研究、中试放大研究及 生产中都涉及化学反应各种条件之间 的相互影响等诸多因素。要在诸多因 素中分清主次，就需要合理的实验设 计和优选方法，为找出影响生产工艺 的内在规律以及各因素间相互关系， 尽快找出生产工艺设计所要求的参数 和生产工艺条件提供参考。
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正交试验设计及优选方法特点介绍： 正交设计—--在全面试验点中挑选出最具 有代表性的点做试验，挑选的点在其范围 内具有均匀分散和整齐可比的特点。 均匀分散—是指试验点均衡地分布在试验 范围内，每个试验点有成分的代表性。 整齐可比—是指试验结果分析方便，易于 分析各个因素对目标函数的影响。
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正交表的记号及含义
正交表是一种特别的表格，是正交设计的基本工具。
我们只介绍它的记号、特点和使用方法。
记号及含义
L 正交表的代号
qS 正交表的列数 （最多能安排的因素个数， 包括交互作用、误差等）
LN qtqS
t 各因素的水平数
N 正交表的行数
（各因素的水平数相等）
↗A1 B1C1 →A2
↘A3 (好结果) 如得出结果A3最好，则固定A于A3， C还是Cl，使B变化之：
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↗B1
A3C1 →B2 (好结果) ↘B3
得出结果以B2为最好，则固定 B于B2，A于A3，使C变化之：
↗C1 A3B2→C2 (好结果)
↘C3 试验结果以C2最好。于是就认 为最好的工艺条件是A3B2C2。
二 正交试验设计
试验设计是数理统计中的一个较大的分支，它的内 容十分丰富。我们对正交试验设计进行初步学习。
正交试验设计是利用“正交表”进行科学地安排与 分析多因素试验的方法。其主要优点是能在很多试验 方案中挑选出代表性强的少数几个试验方案，并且通 过这少数试验方案的试验结果的分析，推断出最优方 案，同时还可以作进一步的分析，得到比试验结果本 身给出的还要多的有关各因素的信息。
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试验设计及优选方法是以概率论和数理 统计为理论基础，安排试验的应用技术。 其目的是通过合理地安排试验和正确地 分析试验数据，以最少的试验次数，最 少的人力、物力，最短的时间达到优化 生产工艺方案。
试验设计及优选方法过程包括：试验设 计、试验实施和对实验结果的分析三个 阶段。
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正交设计就是从选优区全面试验点（水平组合）中挑选出有
代表性的部分试验点（水平组合）来进行试验。图中标有试验
号的九个“(·)”，就是利用正交表L9(34)从27个试验点中挑选出 来的9个试验点。即：
(1)A1B1C1 (4)A1B2C2 (7)A1B3C3 (2)A2B1C2 (5)A2B2C3 (8)A2B3C1 (3)A3B1C3 (6)A3B2C1 (9)A3B3C2