【正文】 驗(yàn)因素的一種有效的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法。而正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就是研究多因素多水平一種設(shè)計(jì)方法，它是根據(jù)從全面實(shí)驗(yàn)中挑選出部分有代表性的點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。然后對(duì)提取的15個(gè)語(yǔ)音情感特征因素進(jìn)行實(shí)例應(yīng)用，即利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)找出最優(yōu)組合，提高情感識(shí)別的識(shí)別率。交互作用。 interaction。而正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)可以滿足上述特點(diǎn)，試驗(yàn)次數(shù)少，效率高，低成本。20世紀(jì)20年代，解決了長(zhǎng)期未能解決的試驗(yàn)條件的不均勻問(wèn)題，提出了方差分析，創(chuàng)立了試驗(yàn)設(shè)計(jì)（design of experiments）。我國(guó)對(duì)試驗(yàn)優(yōu)化的發(fā)展和推廣應(yīng)用也做出了顯著的貢獻(xiàn)。但是與與開(kāi)展這一工作最發(fā)達(dá)的國(guó)家相比，與我國(guó)應(yīng)達(dá)到的應(yīng)用規(guī)模相比，還有較大的差距。設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的2水平多因素正交表，資料中有的可以直接借用，沒(méi)有的可以根據(jù)正交表設(shè)計(jì)原理自己構(gòu)造。1）綜合分析：? 每因素的最優(yōu)水平及各因素的最優(yōu)組合。 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)特征選擇的一種簡(jiǎn)單又快捷的方法。若一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)滿足如下兩條： ?每因素的各水平在總實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的次數(shù)相同； ?每?jī)蓚€(gè)因素的各水平組合在總實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的次數(shù)也相同。.正交設(shè)計(jì)中，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康亩x定來(lái)考察或衡量試驗(yàn)結(jié)果好壞的特性值。是實(shí)驗(yàn)中考查對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)可能有影響的原因或要素。因此，試驗(yàn)指標(biāo)的處理必須運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法。同理一個(gè)因素也可分為4水平，5水平或者更多水平，以此類推。 正交表 正交法的基本工具是正交表。假若用A因素占第一列，B因素占第二列，C因素占第三列，則1號(hào)方案為,2號(hào)方案為，3號(hào)方案為，4號(hào)方案為，只要依據(jù)上例，各因素水平對(duì)號(hào)入座，方案就確定好了，有幾個(gè)橫行就有幾個(gè)因素方案。其橫向形成的有序?qū)Γ?，1），（1，2），（2，2）出現(xiàn)的次數(shù)相同，即1和2均衡搭配。 阿方陣：行、列相等——阿陣，偶階方陣。 正交表（）的分類1)標(biāo)準(zhǔn)表 2水平：,… 3水平：，…標(biāo)準(zhǔn)表的構(gòu)造特點(diǎn)是： （21） 凡是標(biāo)準(zhǔn)表水平數(shù)都相等，并且水平數(shù)只能取素?cái)?shù)或素?cái)?shù)冪。如果是3因素3水平的條件，需要做次試驗(yàn)，相當(dāng)于立方體上的27個(gè)節(jié)點(diǎn)，如圖1，這種設(shè)計(jì)對(duì)于因素和水平之間的關(guān)系剖析的比較清楚，但如果是4因素3水平的試驗(yàn)，需要進(jìn)行次，若是10因素3水平，則試驗(yàn)次數(shù)將達(dá)到。因此，試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)必須首先明確試驗(yàn)?zāi)康?。?） 滿足某些特定或特殊的要求或需求。試驗(yàn)指標(biāo)的具體確定需要周密的考慮。 確定試驗(yàn)因素并選取適當(dāng)?shù)乃? 選取因素時(shí)，首先要根據(jù)專業(yè)知識(shí)﹑以往的研究的結(jié)論和試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)盡可能全面地考查影響試驗(yàn)指標(biāo)的諸因素，然后根據(jù)試驗(yàn)要求和盡量少選因素的一般原則選定試驗(yàn)因素。例如，在用正交表安排初步試驗(yàn)篩選因素而人力﹑物力和時(shí)間又允許的場(chǎng)合下，在增加因素而可以不增加試驗(yàn)號(hào)的場(chǎng)合下，在某些廣義試驗(yàn)中，在試驗(yàn)的目的只是為了尋求最優(yōu)組合時(shí)，都盡量多選定一些試驗(yàn)因素?！胺峙咧疲谟忻珙^處著重加密，在過(guò)稀處適當(dāng)加密”是節(jié)約試驗(yàn)次數(shù)的一條根本原則。在一項(xiàng)試驗(yàn)中，如不能分批或只能少分批的試驗(yàn)（如數(shù)學(xué)試驗(yàn)、均勻試驗(yàn)），也希望多取水平。通常情況下，選用正交表時(shí)既不允許裁減試驗(yàn)因素，也不允許縮減試驗(yàn)因素的水平，即因素水平表必須在選用的正交表中得到完全的安排。為了節(jié)約試驗(yàn)次數(shù)，改為每個(gè)因素取3個(gè)水平，則用正交表，只做9次試驗(yàn)就可以了。 表頭設(shè)計(jì) 正交表只提供了一些列和各列對(duì)應(yīng)于每次試驗(yàn)的水平號(hào)，這與所選取的因素和水平并沒(méi)有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，研究人員還必須把所選的每一個(gè)因素都安排到一個(gè)合適的列上。一般而言避免混雜是表頭設(shè)計(jì)的一個(gè)重要原則，也是表頭設(shè)計(jì)選優(yōu)的一個(gè)重要條件。 編制試驗(yàn)方案表頭設(shè)計(jì)完成后，將正交表安排有因素的各列中不同數(shù)字換成對(duì)應(yīng)因素的相應(yīng)水平，即構(gòu)成試驗(yàn)方案。為了加快試驗(yàn)進(jìn)程，最好進(jìn)行同時(shí)試驗(yàn)，同期取得全部的試驗(yàn)結(jié)果。4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的綜合分析 正交設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)的綜合分析方法的步驟為：第一步 算出所有數(shù)據(jù)的總評(píng)均值。第三步 算出各因素的極差定義 因素的全部水平平均值中，最大值與最小值之差稱為該因素對(duì)目標(biāo)函數(shù)影響的極差，簡(jiǎn)稱為i因素的極差，記為。② 各因素對(duì)目標(biāo)函數(shù)影響的大小順序（根據(jù)）。① 各的值到底有多大？② 本次試驗(yàn)的誤差有多大？③ 各因素對(duì)目標(biāo)函數(shù)都有一定影響，但這些影響是否可以忽略不計(jì)，或者說(shuō)這些因素影響是否是顯著的。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析定義 i因素第j水平的數(shù)據(jù)平均值與總平均值之差稱為i因素j水平的效應(yīng)值；i因素的所有水平的效應(yīng)值統(tǒng)稱為i因素的效應(yīng)值，簡(jiǎn)稱i因素的因素效應(yīng)，記為。當(dāng)然由于四舍五入。于是得出：一個(gè)因素的自由度為該因素的水平數(shù)減1，將其記為。要解決這類問(wèn)題需要加上松弛未知數(shù)，也就是誤差。可以這樣解釋這一現(xiàn)象：假定空閑列上也安排了某一因素，但該因素各水平的取值為一常數(shù)（盡管不符合因素的定義，但有助于理解），于是各水平對(duì)目標(biāo)函數(shù)的影響應(yīng)該是相等的，即應(yīng)該有。誤差一般記為（i=1,2…）。一個(gè)因素的效應(yīng)值是否明顯，應(yīng)該依賴于客觀標(biāo)準(zhǔn)，而不應(yīng)該依賴于主觀選取的標(biāo)準(zhǔn)。 對(duì)于2水平正交設(shè)計(jì)的顯著性檢驗(yàn)，常用t檢驗(yàn)（Studentt）法，t檢驗(yàn)是用于檢驗(yàn)數(shù)據(jù)平均值齊性的方法，即判斷數(shù)據(jù)平均值是否有顯著性差別的方法。t檢驗(yàn)的具體步驟如下：① 計(jì)算因素效應(yīng)值 ② 計(jì)算誤差的均方根（標(biāo)準(zhǔn)差） （48） 若在安排實(shí)驗(yàn)時(shí)沒(méi)有構(gòu)造誤差列，則可根據(jù)正交性先求出De,在根據(jù)De用下求出se （49） （410） ③查t分布表，求出。經(jīng)顯著性檢驗(yàn)后不顯著的的因素的方差及自由度都應(yīng)歸入誤差 （414） （415）這就說(shuō)明不顯著的因素可以看成與誤差是等價(jià)的。這是因?yàn)槿粢蛩谾i和因素Fj有交互作用，且不考慮交互作用時(shí)Fi的l水平、Fj的k水平為最優(yōu)水平，也就是說(shuō)+最優(yōu)。如果一個(gè)因素同時(shí)在幾對(duì)交互作用中出現(xiàn)，就要把這個(gè)因素所涉及的全部具有交互作用的因素集合在一起，需要將這些因素的全部水平組合連同交互作用一起，從中找出最優(yōu)組合。① 將所有的交互作用的因素找出來(lái)。⑤ 假定集合｛a｝中有i個(gè)因素，則這些因素的所有水平組合有種，對(duì)應(yīng)著每一種組合都可以求出這種組合對(duì)應(yīng)的因素效應(yīng)與交互作用的代數(shù)和，一共有個(gè)。 經(jīng)過(guò)以上的討論與數(shù)據(jù)處理之后，就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)了。在求預(yù)測(cè)值時(shí)，一般要把不顯著的因素效應(yīng)去掉，只考慮顯著的因素效應(yīng)。將所提取的特征通過(guò)正交試驗(yàn)分析進(jìn)行選擇，從而選擇出用于識(shí)別情感的有效的情感特征。 （4）選取正交表 由于不考慮交互作用，所以只15個(gè)因素的自由度是15，只要n15就可以了，故選正交表。 ② 求Se= ③ 差t分布表得到 根據(jù)查的數(shù)據(jù)求出 Se== Se== Se== ④比較判斷（不顯著：‘’；顯著：‘*’；很顯著：‘**’；極顯著：‘***’）表53a5d5d4d3d2d1△a5△△a5△d5△△d5△d4△△d4△d3△△d3△d2顯著性誤差誤差誤差***誤差**誤差******** ⑤計(jì)算數(shù)據(jù)波動(dòng)范圍 == ⑥確定最優(yōu)組合因?yàn)椴伙@著因素在試驗(yàn)范圍內(nèi)任意取值都對(duì)目標(biāo)函數(shù)影響很小，故可以忽略。王老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向王老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。[r1,c]=size(data1)。%綜合分析for i=1:r for k=1:r1 for j=1:f if(data1(k,i)==j) sum0(j,i)=sum0(j,i)+data1(k,c)。 else zy(1,i)=2。誤差列數(shù):x=39。for i=1:x S=F(1,A(1,i))^2+S。t0025fe=t0005fe=t00005fe=L=0。 該因素是很顯著的 39。 %不顯著因素?cái)?shù) fprintf(39。39。 endY=0。for i=1:L T=T+abs(F(1,B(1,