第2章试验设计基本原理及食品试验常用的设计课件.pptVIP

第二章 试验设计基本原理及 食品试验常用的设计 ＆2.1　试验设计常用术语 ＆2.2　试验设计的基本原则 ＆2.3 试验设计的概述 ＆2.4 食品研究常用试验设计 ＆2.1　试验设计常用术语 ＆2.2　试验设计的基本原则 一. 重复原则 ＆2.3　试验设计的概述 2.4 食品研究常用试验设计 一、完全随机设计 二、随机区组试验设计 三、 拉丁方设计 四 正交设计 1、正交试验 2、正交表 3、正交试验设计的基本步骤 4、正交试验实例 1、正交试验 正交试验是用正交表（确定试验点）来安排的试验，是复因子试验的一种不完全区组设计方法，具简单易行，均衡分散、整齐可比的特点。 用较少的处理数获得较好的结果。解决生产中多因子、多指标、周期长的试验问题。 2、正交表 　　　综合可比性?保证在每列因素各个水平的效果中，最大限度地排除其他因素的干扰。 代表性：在部分试验中，所有因素的所有水平信息及两两因素间的所有组合信息都无遗漏?虽是部分试验，但且能了解到全面试验的情况，部分试验的优化结果有与全部试验一致的趋势。 (2)可伸可缩，效应明确 3、正交表设计的步骤 原则：在能安排下试验因子和要考察的交互作用的前提下，尽可能选用小号正交表，以减少试验次数，另外，为考察试验误差，所选正交表安排完因素及要考察的交互作用后，最好有一列空白列，否则必须进行重复试验以考察试验误差。 4、正交试验方案设计实例 例：为提高山楂原料的利用率，某研究组研究了酶法液化工艺制造山楂清汁。拟通过正交试验寻找酶法液化工艺的最佳工艺条件。 3.选一张适合的正交表 所选正交必须符合两个条件： 1．正交表各列的水平数必须等于和研究因子水平数 　　? 3水平正交表 2．正交表自由度≥∑df各因子＝2+2+2+2＝8 　　? 正交表横行数≥9 4.表头设计 就是将试验因素分别安排到所选正交表的各列中去的过程。 5.编制试验方案 在表头设计的基础上，将所选正交表中各列的水平数字换成对应因素的具体水平值，便形成了试验方案。 正交设计优缺点： 正交试验具有 “均衡分散、整齐可比（即综合可比性）”的特点。 “均衡分散”即均匀性，使试验均匀分布在试验范围内，每个试验点都具有一定的代表性，可以以部分试验反映全面试验的情况，大大地减少试验次数。 “整齐可比” ，使试验结果的分析十分方便，便于分析各因素及其交互作用对试验指标的影响大小及规律性。 其他食品科研很实用的试验设计及用途简介： 1.均匀试验设计 2．回归设计 3．混料回归试验设计及用途 课程内容 第一章　绪论 第二章 试验设计原理及食品试验常用的设计 第三章：数据资料的整理与特征数 第四章：理论分布及抽样分布 第五章：统计假设检验 第六章 卡平方检验 第七章　方差分析 第八章　正交试验设计与分析 第九章 直线回归与相关 表头设计 4 3 2 1 列号 D C B A 因素 1(1.5) 2(2.5) 3(3.5) 3 1 2 2 3 1 1(20) 2(35) 3(50) 2 3 1 3 1 2 1(1) 2(4) 3(7) 1 2 3 1 2 3 1(10) 1 1 2(50) 2 2 3(90) 3 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 D（酶解时间） C（酶解温度） B（加酶量） A（加水量） 因素 试验号 不足之处，为了保证整齐可比性，对任意2个因素而言必须是全面试验，每个因素的水平必须有重复。这样，试验点数不能过少。 对于1个水平数为m的正交试验，至少要做m2次试验。当水平数m较大时，m2会很大，试验次数会很多。 如m=9,m2=81, 要做81次试验，难以实施的。 因此，正交试验设计适用于因素水平不太多的多因素试验。 总之,正交试验为了保证“整齐可比性”，使均匀性受到一定限制，试验点的代表性还不够强，试验次数不能充分地少。 1. 均匀试验设计 2．回归设计 3．混料回归试验设计及用途 不考虑整齐可比性，而完全保证均匀性，可大大减少试验点，能得到反映试验体系主要特征的试验结果的试验设计，称为均匀试验设计。 均匀试验设计的最大优点是可以节省大量的试验工作量。在试验因素水平较多的情况下，其优势更为明显。 例如，一个4因素7水平试验，进行一轮全面试验要做2401次，用正交安排试验至少做72=49次试验，而用均匀试验仅需7次试验。 　　因此，对于多水平的多因素试验，对于试验费用昂贵或实际情况要求尽量少做试验的场合，对于筛选因素或收缩试验范围进行逐步寻优的场合，均匀设计都是十分有效的试验设计方法。 　　均匀设计的试验结果没有整齐可比性，因此试验结果的处理不能采用方差分析法，而必须用回归分析。 把回归与正交