試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理experimentdesignanddataprocessing第6章正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-31 09:07 本頁(yè)面
【正文】 第 6章 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 1 主要 內(nèi)容 及 重點(diǎn)與難點(diǎn) ? 主要 內(nèi)容 ? 正交 表特點(diǎn)、 正交表符號(hào)的意義。 ? 因素、水平、自由度、試驗(yàn)指標(biāo)、交互作用。均衡分散性、整齊可比性、自由度選表原則、表頭設(shè)計(jì)。 ? 正交試驗(yàn)的步驟。用正交表安排試驗(yàn)及結(jié)果分析。 EXCEL在直觀分析和方差分析中應(yīng)用 。 ? 重點(diǎn)與難點(diǎn) ? 多因素試驗(yàn)問題：全面試驗(yàn)法、簡(jiǎn)單比較法、正交試驗(yàn)法。正交表符號(hào)的意義。 ? 正交表的均衡分散性和整齊可比性的物理意義。 ? 用自由度選表原則進(jìn)行表頭設(shè)計(jì)。因素水平的隨機(jī)化。 ? 有交互作用的正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)的一般步驟及結(jié)果分析。 ? EXCEL和 正交試驗(yàn) 設(shè)計(jì)助手在正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用 。 2 概述 ? 適合多因素試驗(yàn) ? 全面試驗(yàn) ： ? 每個(gè)因素的每個(gè)水平都相互搭配進(jìn)行試驗(yàn) 例： 3因素 4水平的全面試驗(yàn)次數(shù) ≥43=64次 ? 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) (orthogonal design) ： ? 利用正交表科學(xué)地安排與分析多因素試驗(yàn)的方法 例： 3因素 4水平的正交試驗(yàn)次數(shù)： 16 3 正交表 (orthogonal table) （ 1）等水平正交表： ? 各因素水平數(shù)相等的正交表 ①記號(hào) ： Ln( r m ) ? L—— 正交表代號(hào) ? n—— 正交表橫行數(shù)（試驗(yàn)次數(shù)） ? r—— 因素水平數(shù) ? m—— 正交表縱列數(shù) (最多能安排的因數(shù)個(gè)數(shù) ) 4 5 6 ② 等水平正交表 特點(diǎn) ? 表中任一列，不同的數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)相同 ? 表中任意兩列，各種同行數(shù)字對(duì)（或稱水平搭配）出現(xiàn)的次數(shù)相同 ? 兩性質(zhì)合稱為“正交性” ：使試驗(yàn)點(diǎn)在試驗(yàn)范圍內(nèi)排列整齊、規(guī)律，也使試驗(yàn)點(diǎn)在試驗(yàn)范圍內(nèi)散布均勻 ，及整齊可比，均衡分散。 7 （ 2）混合水平正交表 ? 各因素的水平數(shù)不完全相同的正交表 8 ? 混合水平正交表性質(zhì)： （ 1） 表中任一列，不同數(shù)字出現(xiàn)次數(shù)相同 （ 2）每?jī)闪校袃蓚€(gè)數(shù)字組成的各種不同的水平搭配出現(xiàn)的次數(shù)是相同的，但不同的兩列間所組成的水平搭配種類及出現(xiàn)次數(shù)是不完全相同 9 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn) ? 能均勻地挑選出代表性強(qiáng)的少數(shù)試驗(yàn)方案 ? 由少數(shù)試驗(yàn)結(jié)果，可以推出較優(yōu)的方案 ? 可以得到試驗(yàn)結(jié)果之外的更多信息 10 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟： (1) 明確試驗(yàn) 目的 ，確定評(píng)價(jià) 指標(biāo) (2) 挑選 因素 (包括交互作用 )，確定 水平 (3) 選正交表，進(jìn)行表頭設(shè)計(jì) (4) 明確試驗(yàn)方案，進(jìn)行試驗(yàn)，得到結(jié)果 (5) 對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析 (6) 進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，作進(jìn)一步分析 11 單指標(biāo)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及其結(jié)果的直觀分析 ? 例： ?單指標(biāo)：乳化能力 ?因素水平： 3因素 3水平（假定因素間無交互作用） 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的直觀分析法 12 （ 1）選正交表 ? 要求： ?因素?cái)?shù) ≤正交表列數(shù) ?因素水平數(shù) 與正交表對(duì)應(yīng)的水平數(shù)一致 ?選較小的表 ? 選 L9(34) 13 （ 2）表頭設(shè)計(jì) ? 將試驗(yàn)因素安排到所選正交表相應(yīng)的列中 ? 因不考慮因素間的交互作用，一個(gè)因素占有一列（可以隨機(jī)排列） ? 空白列（空列）：最好留有至少一個(gè)空白列 14 （ 3）
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