【正文】 大力推廣應(yīng)用試驗設(shè)計技術(shù)，對于促進(jìn)我國科研、生產(chǎn)和管理等各項事業(yè)迅速而健康的發(fā)展，不僅具有普遍的實際意義，也具有一定的迫切性。國內(nèi)正交法的應(yīng)用已有超過一萬個自變量的例子。正交表的構(gòu)造和開發(fā)是第二個里程碑，日本田口式正交表試驗設(shè)計法是突出的代表，而我國研創(chuàng)的正交試驗法同日本田口式正交試驗設(shè)計法相比，指導(dǎo)理論正確合理，程序簡單，優(yōu)化效率高，教育推廣和普及更便利，從而使多因素優(yōu)化從歐美式的艱辛探索方法中跳出，演化成簡單易行，行之有效的工作。 試驗設(shè)計是離散優(yōu)化的基本方法，它從正交性，均勻性出發(fā)，利用拉丁方，正交表等作為工具來設(shè)計試驗方案，實施廣義試驗，直接尋求最優(yōu)點。試驗設(shè)計融會于各種學(xué)科領(lǐng)域，并非只存在于工學(xué)；它是一個理論到實踐應(yīng)用實施的過程，包括明確試驗?zāi)康?，制定可行試驗方案，結(jié)合專業(yè)和統(tǒng)計學(xué)的知識，做出周密完整﹑科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼麄€試驗過程。 orthogonal larray。正交表。它是在實踐經(jīng)驗和理論認(rèn)識的基礎(chǔ)上，借助一種規(guī)格化的“正交表”，從眾多的實驗條件中確定出若干個代表性較強(qiáng)的實驗條件，科學(xué)地安排實驗，然后對實驗結(jié)果進(jìn)行綜合比較，統(tǒng)計分析，探求各因素水平最佳組合，從而得到最優(yōu)或較優(yōu)實驗方案的一種實驗設(shè)計方法。安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）安徽建筑大學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文)專 業(yè) 通信工程 課 題 基于MATLAB的語音信號的分析與處理 基于正交試驗的特征選擇方法的研究與實現(xiàn) 2013年 6月 1日 摘要 如何從較多的語音情感特征因素中實現(xiàn)最優(yōu)化是情感識別過程中的重要環(huán)節(jié)。本文介紹分析了正交試驗設(shè)計的基本思想原理，和對數(shù)據(jù)的分析方法。因素。 factor。但試驗往往需要消耗大量人力﹑物力和財力，所以實際試驗過程中我們應(yīng)該仔細(xì)分析導(dǎo)致試驗結(jié)果的影響因素，挑選最合適的主干部分，用最優(yōu)的方案去得到我們需要的試驗結(jié)果。試驗設(shè)計作為一門相對獨立的學(xué)科，既是應(yīng)用數(shù)學(xué)的一個新分支，也是試驗優(yōu)化的一個重要部分。我國的一些學(xué)者自20世紀(jì)50年代就開始研究試驗優(yōu)化，在理論研究，設(shè)計方法與應(yīng)用技巧方面都有創(chuàng)新，構(gòu)造了許多新的正交表，提出了“小表多排因素，分批走著瞧，在有苗頭處著重加密，在過稀處適當(dāng)加密”的正交優(yōu)化基本原理和方法，22提出了“直接看可靠又冒尖，算一算有效待檢驗”等行之有效的數(shù)據(jù)分析方法，提出了直接性和穩(wěn)健性擇優(yōu)相結(jié)合的方法，提出了參數(shù)設(shè)計中多種減少外表設(shè)計試驗點的新方法，還構(gòu)造了系列的均勻設(shè)計表，創(chuàng)建了均勻設(shè)計法，這就形成了一套中國特色的試驗設(shè)計法。據(jù)粗略估計，僅正交試驗設(shè)計的應(yīng)用成果目前已超過十萬項，經(jīng)濟(jì)效益在50億元以上。 本文主要內(nèi)容 正交試驗設(shè)計是研究多因素多水平的又一種設(shè)計方法，它是根據(jù)正交性從全面試驗中挑選出部分有代表性的點進(jìn)行試驗，這些有代表性的點具備了“均勻分散，齊整可比”的特點，是一種高效率、快速、經(jīng)濟(jì)的實驗設(shè)計方法。 實驗數(shù)據(jù)的綜合分析和統(tǒng)計分析。2）統(tǒng)計分析：? 因素效應(yīng)值 ? 試驗誤差? 各因素對目標(biāo)函數(shù)影響是否顯著，利用實驗值估計出的目標(biāo)函數(shù)值的可靠性和估計給定水平組合條件下的目標(biāo)函數(shù)的大概取值范圍。并對結(jié)果進(jìn)行分析，來減少實驗次數(shù)，縮短試驗周期。正交法常用的概念： 1）指標(biāo)。 2）因素。還需要指出的是，試驗設(shè)計中，因素與試驗指標(biāo)的關(guān)系雖然類似數(shù)學(xué)中的自變量與因變量之間的關(guān)系，但并非確定的函數(shù)關(guān)系，而是相關(guān)關(guān)系。通常用“1”“2”“3”表示。事實上，因素之間總是存在著或大或小的交互作用，它反映了因素之間互相促進(jìn)或互相抑制的作用，這是客觀存在的普遍現(xiàn)象。以基本的為例： 縱列數(shù) （3個縱列，能安排3個因素） 因素水平數(shù)（本表為2水平） 橫行數(shù)（4個橫行，每行為一個試驗方案） 正交表代號（Latin square）表21 正交表表22 表 1234111112122231333421235223162312731328321393221 表21是一個3列4行的矩陣，每一個因素占用一列，該表最多能考察3個因素每個因素分為2水平，共4行，也就是有4個試驗方案，每1行是一個試驗方案。2）任意兩個縱列，任意兩個因素之間不同水平都要進(jìn)行搭配，搭配的次數(shù)相同，也可以說是，任意兩列把同一行的兩個數(shù)字看成有序數(shù)字對，所有可能的數(shù)字對出現(xiàn)次數(shù)相同。 標(biāo)準(zhǔn)阿陣：第一列全為1列（用對行乘－1可得）。據(jù)此，可以用簡單的低階阿陣，用求直積的方法得出高階阿陣，例如有：依此類推有：以正交表的構(gòu)造為例① 取標(biāo)準(zhǔn)阿陣H4 如下：② 將全1列去掉，得出：③ 將－1 改寫為2，按順序配上列號、行號，就得到2水平正交表 上法只能構(gòu)造 2 水平正交表，更多水平的正交表，用正交拉丁方的方法來解決。 如果按照常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法（全面設(shè)計法）需要將所有因素和水平搭配。 3正交試驗設(shè)計的步驟 確定試驗指標(biāo)（也稱目標(biāo)函數(shù)）試驗設(shè)計是為了更好，更快的達(dá)到試驗?zāi)康亩鴮υ囼灧桨高M(jìn)行的最優(yōu)化設(shè)計。（2） 考查試驗因素的變化規(guī)律或試驗因素與試驗指標(biāo)間的統(tǒng)計規(guī)律。試驗設(shè)計時，對試驗所要解決的問題要有全面而深刻的理解。 就本次課題而言，試驗?zāi)康木褪翘岣哒Z音情感的識別率。應(yīng)當(dāng)指出，在某些條件下，特別是在試驗條件完全允許的情況下，也可以考慮盡量多安排一些因素。試驗因素的水平一般以2~4為宜，以盡量減少試驗次數(shù)，在分批試驗的場合，尤其應(yīng)盡量少選水平。此時試驗因素應(yīng)多選水平，以便找到全局最優(yōu)。例如，每個因素有2水平時，當(dāng)因素為2~3時，一般選正交表；當(dāng)因素4~7個時，一般選用,當(dāng)因素個數(shù)較多時，試驗條件又允許事，也可用正交表。例如，挑好4個因素，如果每個因素取4個水平，則必須用正交表，要做16次試驗。一般以快為主的時候選用試驗次數(shù)少一些的正交表，而以好好為主的時候做則應(yīng)選用試驗次數(shù)稍多一些的正交表。但當(dāng)考慮交互作用時，往往比較復(fù)雜。但是有時為了滿足試驗的某些要求，或是為了減少試驗次數(shù)，可以允許一級交互作用的混雜，也可以允許次要因素與高級交互作用的混雜，但是一般不允許因素與一級交互作用的混雜。試驗方案中的試驗號并不意味著是實際進(jìn)行試驗的順序。試驗結(jié)束后，將試驗結(jié)果直接填入試驗指標(biāo)欄內(nèi)。 （42）式中，是指在第k次試驗中，i因素取j水平。① 每因素的最優(yōu)水平及各因素的最優(yōu)水平組合（根據(jù)水平平均值）。這些信息是非常有用的，但仔細(xì)考察發(fā)現(xiàn)還有以下幾點不能讓人滿意的問題。下面就介紹試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法。若某因素的全部效應(yīng)值之和不為0，則該組因素效應(yīng)值的計算是不正確的，需要重新校核。那么一個因素各水平的自由度是 多少呢？若一組因素的水平為，則可知這個因素效應(yīng)值之間有一約束條件 （45）這就是說解這個未知數(shù)只需要1個方程即可。這樣當(dāng)方程的個數(shù)多于未知數(shù)個數(shù)時就會出現(xiàn)矛盾方程，反而解不出來未知數(shù)來。如正交表中的一列既然沒有安排因素，就不應(yīng)該有效應(yīng)值，這一列的試驗條件盡管沒變，但其效應(yīng)值一般不為0，這類似于多次測量同一個物體的長度所得到的值可能各不相同一樣。誤差效應(yīng)的求法與普通因素效應(yīng)值的求法一樣（各水平平均值與總評均值之差）。這就要取一個可比較的參數(shù)及一個極限值。若某因素的因素效應(yīng)與誤差效應(yīng)相比差別不大，則很難斷定它對目標(biāo)函數(shù)的影響是不是由誤差引起的，這時稱該因素是不顯著的。 在t檢驗中，因素效應(yīng)的平均值可以作為效應(yīng)值的絕對值，可以用誤差的均方根作為誤差的平均值。應(yīng)當(dāng)注意的是，在用t分布進(jìn)行顯著性檢驗時所取得的顯著性水平為a/2。但對于那些有交互作用的因素就需要統(tǒng)一考慮。如果交互作用的因素超過一對，但都是由不同因素構(gòu)成的，那么只需要按以上方法逐對將有交互作用的因素的最優(yōu)水平找出來，并與無交互作用的因素的最優(yōu)水平一起構(gòu)成最優(yōu)組合即可。對于交互作用較多的正交設(shè)計，確定最優(yōu)組合的一般方法如下。④ 重復(fù)③，直到找不到可添加的因素為止。⑦ 將各有交互作用的因素的最優(yōu)水平與沒有交互作用的因素的最優(yōu)水平統(tǒng)一起來即為試驗的最優(yōu)組合。這種根據(jù)總評均值及各因素效應(yīng)值求給定條件下目標(biāo)函數(shù)值的過程稱為數(shù)據(jù)的預(yù)測，所求得的數(shù)值稱為該組合條件下的預(yù)測值。本文提出基于正交實驗的語