【正文】 同時(shí)，對于多水平的試驗(yàn)，當(dāng)要考慮交。 優(yōu)點(diǎn)： 該分析方法簡單明了，便于推廣，對于尋求較好條件的可能位置以及決定下批試驗(yàn)的水平具有重要作用。 試 驗(yàn) 號 因素 綜合指標(biāo) pH 溫度（ ℃ ） 時(shí)間（ min） 酸種類 1 1（ ） 2（ 70） 3（ 70） 3（酒石酸） 2 3（ ） 4（ 90） 1（ 30） 2（鹽 酸） 3 2（ ） 4（ 90） 3（ 70） 4（硫 酸） 4 4（ ） 2（ 70） 1（ 30） 1（亞硫酸） 5 1（ ） 3（ 80） 1（ 30） 4（硫 酸） 6 3（ ） 1（ 60） 3（ 70） 1（亞硫酸） 7 2（ ） 1（ 60） 1（ 30） 3（酒石酸） 8 4（ ） 3（ 80） 3（ 70） 2（鹽 酸） 表 34 果膠提取正交試驗(yàn)的結(jié)果 試 驗(yàn) 號 因素 綜合指標(biāo) pH 溫度（ ℃ ） 時(shí)間（ min） 酸種類 9 1（ ） 1（ 60） 4（ 90） 2（鹽 酸） 10 3（ ） 3（ 80） 2（ 50） 3（酒石酸） 11 2（ ） 3（ 80） 4（ 90） 1（亞硫酸） 12 4（ ） 1（ 60） 2（ 50） 4（硫 酸） 13 1（ ） 4（ 90） 2（ 50） 1（亞硫酸） 14 3（ ） 2（ 70） 4（ 90） 4（硫 酸） 15 2（ ） 2（ 70） 2（ 50） 2（鹽 酸） 16 4（ ） 4（ 90） 4（ 90） 3（酒石酸） ⑹ 對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析 對正交試驗(yàn)的結(jié)果分析，可采用直觀分析法和方差分析法。 但不能將各個(gè)試驗(yàn)號中處理組合的內(nèi)容隨意更改。 同一試驗(yàn)，即使采用同一張正交表，可以有不同的表頭設(shè)計(jì)方案，但這并不影響最終的結(jié)果分析。 一般采用不研究交互作用的表頭設(shè)計(jì)。 試 驗(yàn) 號 因素 pH 溫度（ ℃ ） 時(shí)間（ min） 酸種類 空列 1 1 2 3 3 2 2 3 4 1 2 2 3 2 4 3 4 3 4 4 2 1 1 3 5 1 3 1 4 4 6 3 1 3 1 4 7 2 1 1 3 1 8 4 3 3 2 1 表 32 L16(45)正交表 試 驗(yàn) 號 因素 pH 溫度（ ℃ ） 時(shí)間（ min） 酸種類 空列 9 1 1 4 2 3 10 3 3 2 3 3 11 2 3 4 1 2 12 4 1 2 4 2 13 1 4 2 1 1 14 3 2 4 4 1 15 2 2 2 2 4 16 4 4 4 3 4 ⑷ 作表頭設(shè)計(jì) 指 將試驗(yàn)方案中的各因素科學(xué)地安排到正交表的各列，從而形成試驗(yàn)方案。 當(dāng)試驗(yàn)的主要目的是尋找事物內(nèi)部變化的規(guī)律，必須研究因素間的交互作用，而且試驗(yàn)的工作量與經(jīng)費(fèi)能夠解決時(shí)，惡意選擇較大的正交表。 A B C D pH 溫度（ ℃ ） 時(shí)間（ min） 酸種類 60 30 亞硫酸 70 50 鹽酸 80 70 酒石酸 90 90 硫酸 表 31 果膠提取因素水平表 ⑶ 選取合適的正交表 提取果膠的試驗(yàn)，是一個(gè) 4個(gè)因素 4個(gè)水平的相同水平的試驗(yàn)，而且不考慮因素間的交互作用，因此選用 L16(45)正交表。 本研究采用酸提取法。 但一旦確定，在整個(gè)試驗(yàn)過程中，就不能任意更動。 重要的因素或者特別希望詳細(xì)了解的因素，水平數(shù)可多一些，其余可少一些。 每個(gè)因素的水平可以相等，也可以不等。 因素挑好后，就要根據(jù)資料和實(shí)際情況選水平。 ⑵ 挑因素、選水平，制定因素水平表 主要根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康牟檎业挠嘘P(guān)資料、試驗(yàn)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)的具體條件，確定相關(guān)因素。我國是柑桔主要產(chǎn)國之一，可以供給生產(chǎn)果膠的原料是十分充足的。 背景 果膠的用途甚廣，食品工業(yè)中廣泛地用作增稠劑、穩(wěn)定劑、乳化劑等。 正交表中有的可以用來考察兩因素間的交互作用 有的正交表在安排試驗(yàn)時(shí)不能考慮兩因素間的交互作用。 當(dāng)一個(gè)因素對試驗(yàn)值的影響與另一個(gè)因素所取水平有關(guān)系時(shí)，就稱這兩個(gè)因素之間存在交互作用。 ⑶ 存在基本列和交互列 在正交表中，基本列是用來安排試驗(yàn)因素的，交互列是用來考察因素間交互作用的。 范例： L9(34) 中任一列中每個(gè)水平重復(fù)出現(xiàn) 3次。 L8(4X24) 表示一個(gè)因素是 4個(gè)水平， 4個(gè)因素各為 2個(gè)水平的混合水平正交表，共需做 8次試驗(yàn)。 正交試驗(yàn)是一種方法論的科學(xué)，它不需要投資，但又能從試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的分析中，進(jìn)行預(yù)測、估計(jì)，為試驗(yàn)指明方向，因而其經(jīng)濟(jì)效果十分顯著。 正交試驗(yàn)有助于搞清因素與指標(biāo)間的因果關(guān)系，從而掌握內(nèi)在規(guī)律，對質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行有效控制。 在日本，有“ 不懂正交試驗(yàn)只能算是半個(gè)工程師 ”的說法。 通過正交試驗(yàn)，能從眾多的影響因素中，分清主次，找出影響試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵因素。 而采用正交表 L9(34)僅需做 9次試驗(yàn)，大大減少了試驗(yàn)次數(shù)。 作用 ⑴ 安排合理，經(jīng)濟(jì)高效。 三、正交試驗(yàn)法 正交試驗(yàn)法是一種合理安排、科學(xué)分析 多因素試驗(yàn) 的有效的數(shù)學(xué)方法。 A（ ℃ ） 80℃ 85℃ 90℃ 得率（％） 33% 70% 64% 0%20%40%60%80%得率(％) 80 85 90 溫 度(℃ )第二步 固定溫度 （ A=85℃ ） 和液固比 （ C=5） ， 變化時(shí)間 B（ min） 90min 120min 150min 得率（％） 70% 73% 59% 0%20%40%60%80%60 90 120 150 180時(shí)間( m i n )得率(%)第三步 固定時(shí)間 （ B＝ 120min） 和溫度 （ A＝ 85℃ ） ，變化液固比 C 5 6 7 得率（％） 73% 75% 68% 0%20%40%60%80%4 5 6 7 8提取率(%)確定最佳工藝 A＝ 85℃ ， B＝ 120min， C＝ 6。 單因素試驗(yàn)： 只有 一個(gè)因素 改變而其它因素固定 范例： 進(jìn)行單因素試驗(yàn)，尋找好的工藝使得提取率最高。 驗(yàn)證試驗(yàn)之時(shí)，最重要的是考察某一事件是不是發(fā)生，而不必要求樣本空間中某一特定數(shù)值一定出現(xiàn)。但不要隨意讓推理的進(jìn)程超越已有的事實(shí)。 不利于自己愿望的數(shù)據(jù)要比受人歡迎的事實(shí)更易忘卻，因而更需要加以記錄。 收集沒有統(tǒng)計(jì)意義的數(shù)據(jù)，等于做無用功。設(shè)計(jì)的缺陷是 “ 先天不足 ” ，而分析的草率是“ 后天不足 ” 。 ⑸ 任何成功的試驗(yàn)都始于設(shè)計(jì)而終于分析。 要注意試驗(yàn)過程中的觀察，觀察的基本功是：詳審細(xì)察，善疑多思。 試驗(yàn)管理的重點(diǎn)是控制條件和準(zhǔn)確地抽取數(shù)據(jù)。 ⑶ 試驗(yàn)設(shè)計(jì)就是對整個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)的管理。對課題缺乏深刻的認(rèn)識，就難以明確試驗(yàn)的目的。 ⑵ 沒有明確的目的，就談不上周到的設(shè)計(jì)。 寧可將已經(jīng)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)不予實(shí)施，也不能將未經(jīng)設(shè)計(jì)或不符合整體設(shè)計(jì)要求的試驗(yàn)倉促“ 上馬 ” 。 ㈢ 注意事項(xiàng) ⑴ 要積極地駕馭試驗(yàn)。 范例： 60℃ 、 80℃ 、 100℃ 為因素 A的三個(gè)水平 即 A1＝ 60℃ ， A2＝ 80℃ ， A3＝ 100℃ 。 因素通常用大寫字母表示，水平通常用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。 ⑶ 水平 指 因素變化的多種狀態(tài)和條件 根據(jù)試驗(yàn)中各因素所取水平個(gè)數(shù)的不同，試驗(yàn)可分為二水平、三水平、四水平試驗(yàn)等。 在試驗(yàn)中，因素是應(yīng)重點(diǎn)考察的內(nèi)容。 根據(jù)在一個(gè)試驗(yàn)中同時(shí)考察指標(biāo)個(gè)數(shù)的不同，還可將試驗(yàn)分為單指標(biāo)試驗(yàn)和多指標(biāo)試驗(yàn)。 ⑴ 指標(biāo) 指在試驗(yàn)中根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康亩x定的、用來衡量或考核試驗(yàn)效果的質(zhì)量特性 。 ㈠ 試驗(yàn)條件 試驗(yàn)的成功與否取決于試驗(yàn)條件是否選擇得當(dāng)。 它是數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)重要分支，在質(zhì)量管理中，它也是質(zhì)量決策的一個(gè)重要內(nèi)容。 而要有效進(jìn)行新產(chǎn)品的開發(fā)，需要采用相關(guān)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)。 因此，有關(guān)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)、進(jìn)行、結(jié)果分析等工作也是質(zhì)量決策的內(nèi)容之一。 產(chǎn)品的質(zhì)量與對此產(chǎn)品所進(jìn)行的試驗(yàn)研究有密切的關(guān)系。 STP C I62 ???第四節(jié) 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 一、試驗(yàn)與質(zhì)量關(guān)系 作為一個(gè)食品企業(yè)，為了試制新產(chǎn)品，改革舊工藝，降低物料消耗，不斷地提高產(chǎn)品質(zhì)量，往往需要進(jìn)行大量的試驗(yàn)。 ⑵ 提高過程能力，減少分散程度 σ。 通常取 PCI＝ 。 X1)(62)(??????????STTP C ILU?③ 例題 2 某產(chǎn)品含某一雜質(zhì)要求最高不能超過 毫克，樣本標(biāo)準(zhǔn)差 S為 ，樣本平均值為 ，求過程能力指數(shù)。 ） g， 測得樣本平均值 =， 標(biāo)準(zhǔn)差 s=。 STP C I62 ???② 當(dāng)給定雙向公差、質(zhì)量數(shù)據(jù)分布中心與公差中心相一致。 ⑺ 畫法不規(guī)范、不完整。 ⑸ 不及時(shí)打點(diǎn)而不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)工序異常。 ⑶ 用公差代替控制界限，或用壓縮的公差線代替。 0102030405060701 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27UCL=CL=L CL=0極差051015202530354045501 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27UCL=CL=L CL=平均值序號 工具 應(yīng)用 1 因果圖 分析和表達(dá)因果關(guān)系，通過識別癥狀、分析原因、尋找改進(jìn)措施，促進(jìn)問題的解決 2 排列圖 按重要性循序表示每一項(xiàng)目對整體的影響，排列改進(jìn)的順序 3 分層法 根據(jù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的特征（層）將數(shù)據(jù)進(jìn)行分類 4 調(diào)查表 收集數(shù)據(jù)以得到事實(shí)的真實(shí)狀況 5 直方圖 顯示數(shù)據(jù)波動的形態(tài)，直觀表達(dá)過程狀態(tài)，傳達(dá)需在何處進(jìn)行改進(jìn) 6 散布圖 分析兩組數(shù)據(jù)間的關(guān)系，確定因果關(guān)系，確認(rèn)改進(jìn)效果 7 控制圖 監(jiān)控過程狀態(tài)，診斷過程是否穩(wěn)定，確定過程改進(jìn)點(diǎn) 表 220 質(zhì)量管理傳統(tǒng) 7種工具小節(jié) 控制圖應(yīng)用中常見錯誤 ⑴ 在 5M1E因素未加控制，工序處于不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)就使用控制圖管理工序。 對照常規(guī)控制圖的判異準(zhǔn)則，可判均值控制圖無異常。 極差控制圖樣本號252321191715131197531溢出量(g)706050403020100溢出量U C L = 5 8 . 0 2A v e r a g e = 2 7 . 4 4LC L = 不考慮② 計(jì)算 圖的控制界限 XRAXU C L 2??RAXL C L 2??XCL ?注： A2為隨著樣本容量 n而變化的系數(shù)，可由控制圖系數(shù)選用表中選取。 0102030405060701 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27UCL=CL=L CL=0極差 對照常規(guī)控制圖的判異準(zhǔn)則，可判 R圖處于穩(wěn)態(tài)。 RDU CL 4? RDL C L 3?RCL ?注： D4 、 D3為隨著樣本容量 n而變化的系數(shù)，可由控制圖系數(shù)選用表中選取。 ⑵ 步驟 2，計(jì)算統(tǒng)計(jì)量 計(jì)算每一組數(shù)據(jù)的平均值和極差，記入表中；然后計(jì)算 25組數(shù)據(jù)的 總平均值 和 極差平均值 。 按工藝文件規(guī)定，本例每間隔 30min在灌裝生產(chǎn)線 連續(xù)抽取 n=5的樣本量計(jì)量溢出量。 在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)收集足夠的數(shù)據(jù)，這樣子組才能 反映潛在的變化，這些變化原因可能是換班 /操作人員更換 /材料批次不同等原因引起。 因此，取樣時(shí)組內(nèi)樣本必須連續(xù)抽取，而樣本組間則間隔一定時(shí)間。若剔除異常數(shù)據(jù)后不足 20組，則須在排除異因后重新收集 25組數(shù)據(jù)。 RX ?組號 測定值 X1 X2 X3 X4 X5 1 47 32 44 35 20 27 2 19 37 31 25 34 18 3 19 11 16 11 44 33 4 29 29 42 59 38 30 5 28 12 45 36 25 33 6 40 35 11 38 33 29 7 15 30 12 33 26 21 8 35 44 32 11 38 33 9 27 37 26 20 35 17 10 23 45 26 37 32 22 11 28 44 40 31 18 26 12 31 25