【正文】 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 考慮交互作用的正交試驗設(shè)計 交互作用的判別 設(shè)有兩個因素 A和 B，它們各取兩個水平 A1， A2和 B B2，在 4個因素下各做一次試驗，結(jié)果如下表所示。 ? 因素 C:對于三個指標(biāo)來說，都是以 C3為最佳水平，所以去 C3。因此，根據(jù)多數(shù)傾向和 A因素對不同指標(biāo)的重要程度，選取 A3。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ? 多指標(biāo)正交試驗設(shè)計（綜合平衡法） 例：在用乙醇溶液提取葛根中有效成分的試驗中，為了提高葛根中有效成分的提取率，對提取工藝進(jìn)行優(yōu)化試驗，需要考察三項指標(biāo)： 提取物得率 （提取物質(zhì)量與葛根質(zhì)量之比）、 提取物中葛根總黃酮含量 、 總黃酮中葛根素含量 ，三個指標(biāo)都是越大越好，根據(jù)前期探索性試驗，決定選取 3個相對重要的因素： 乙醇濃度、液固比和提取劑回流次數(shù) 進(jìn)行正交試驗，它們各有 3個水平，具體數(shù)據(jù)如表所示，不考慮因素間的交互作用，試進(jìn)行分析，找出較好的提取工藝條件。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 70 60 50 40 A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 趨勢圖 因素 指標(biāo) ?也可以選取圖形中最高的水平點(diǎn)得到最優(yōu)生產(chǎn)條件 ： 同時可以估計，隨著 A的增加，指標(biāo)還有向上的趨勢 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 練習(xí) HAP生產(chǎn)工藝正交試驗最優(yōu)條件設(shè)計 羥基磷灰石 [Hydroxyapatite,HAP,化學(xué)式 Ca10(PO4)6(OH)2]是一類生物陶瓷材料。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/10 試驗號 因 素 試驗指標(biāo) A B C D 黃酮得率 /% K1(水平 1三次得率之和 ) K2(水平 2三次得率之和 ) K3(水平 3三次得率之和 ) k1 k2 k3 R(k中最大值減最小值 ） 因素主次順序 BACD 最優(yōu)組合條件 A3B2C2D3 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ? 選取原則： ? （ 1）對主要因素，選使指標(biāo)最好的那個水平 于是本例中 B選 B2， A選 A3 ? （ 2）對次要因素，以節(jié)約方便原則選取水平 本例中 D可選 D1或者 D3 ? 于是用 A3B2C2D A3B2C2D1各做一次驗證試驗，結(jié)果如下 ： 試驗號 試驗條件 黃酮得率（ x％） 1 A3B2C2D3 2 A3B2C2D1 最后確定最優(yōu)生產(chǎn)條件為 A3B2C2D1，即乙醇濃度 80%,浸提溫度 70186。說明， A因素的水平變動對試驗結(jié)果有影響。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 根據(jù)正交設(shè)計的特性，對 A A A3來說，三組試驗的試驗條件是完全一樣的（綜合可比性），可進(jìn)行直接比較。 k1A， k2A， k3A分別 表示因素 A 相應(yīng)水平的平均得率。 C) 2 C (料液比 ) 3 D （浸提時間 /h) 4 黃酮得率 /% 1 1 (60) 1 (60) 1 (1:15) 1 () 2 1 2 (70) 2 (1:20) 2 () 3 1 3 (80) 3 (1:25) 3 () 4 2 (70) 1 2 3 5 2 2 3 1 6 2 3 1 2 7 3 (80) 1 3 2 8 3 2 1 3 9 3 3 2 1 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/10 試驗號 因 素 試驗指標(biāo) A (乙醇濃度 /%) 1 B (提取溫度 /176。 2022/2/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 水平 因素 A (乙醇濃度 /%) B (提取溫度 /176。 （ 2）挑選因素與水平，制定因素 水平表。為獲取較高的提取得率，欲通過正交試驗確定各影響因素的主次順序和最佳工藝條件，不考慮因素間的相互作用。根據(jù) Rj大小，可以判斷因素的主次順序。 Rj為第 j列因素的極差，反映了第 j列因素水平波動時，試驗指標(biāo)的變動幅度。 試驗結(jié)果的直觀分析法－極差分析法 極差分析法－ R法 1. 計算 2. 判斷 Rj 因素主次 優(yōu)水平 優(yōu)組合 Kjm為第 j列因素 m水平所對應(yīng)的試驗指標(biāo)和， kjm為 Kjm平均值。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/10 （ 6）驗證試驗 試驗內(nèi)容 ： ? 將直接分析得出的最好條件與通過計算分析得到的最優(yōu)條件同時驗證，以確定其中的優(yōu)劣； ? 也可結(jié)合因素的主次和趨勢圖（對于重要因素，一定要按照有利于指標(biāo)要求選??；對于次要因素，則可以考慮實(shí)際生產(chǎn)條件），對直接分析最要條件與計算分析得到的最優(yōu)條件進(jìn)行綜合分析，確定驗證試驗方案。定性指標(biāo)可以按評定結(jié)果打分或者評出等級，可以用數(shù)量表示，稱為定性指標(biāo)的定量化 ? 試驗中要考慮的對試驗指標(biāo)可能有影響的變量簡稱為 因素 ，用大寫字母 A、 B、 C… 表示 ? 每個因素可能出的狀態(tài)稱為因素的水平（簡稱 水平 ） ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 進(jìn)行試驗，記錄試驗結(jié)果 試驗結(jié)果極差分析 計算K值 計算k值 計算極差R 繪制因素指標(biāo)趨勢圖 優(yōu)水平 因素主次順序 優(yōu)組合 結(jié) 論 試驗結(jié)果分析： 試驗結(jié)果方差分析 列方差分析表，進(jìn)行 F 檢驗 計算各列偏差平方和、自由度 分析檢驗結(jié)果，寫出結(jié)論 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ? 四、用正交表安排試驗 （以例 1為例） ? （ 1）明確試驗?zāi)康?，確定試驗指標(biāo) 例 1中，試驗?zāi)康氖歉闱宄?A、 B、 C對轉(zhuǎn)化率的影響，試驗指標(biāo)為轉(zhuǎn)化率 ? （ 2）確定因素－水平表 ? （ 3）選用合適正交表 本試驗可選取正交表 L9 (34 ) 安排試驗 因 素 水 平 A 溫度（ ℃ ） B 時間（ Min） C 用堿量（ x%） 1 2 3 80 85 90 90 120 150 5% 6% 7% 因 素 水 平 A B C 1 2 3 A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ? （ 4）確定試驗方案 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 （ 5）試驗結(jié)果的計算與分析 方法 ：直觀分析法（極差分析法）、方差分析法 分析內(nèi)容 ： ? 分清各因素對指標(biāo)影響的主次順序，即明確哪個是主要因素，哪個是次要因素； ? 找出優(yōu)化的方案，即所考