03中_试验设计11-05-05.ppt

作者：于振凡 第三节 试验设计（design of experiments, DOE) 试验设计的基本概念 例1：通过试验找出放入水花瓶中的鲜花最长的存活时间 水温 室温 水PH 1 18.5 19 6.9 2 19.5 20 7.0 2水平3因子的实验 共有 个试验方案， 全部试验方案如下： 水温 室温 水PH 1 18.5 19 6.9 2 18.5 19 7.0 3 18.5 20 6.9 4 18.5 20 7.0 5 19.5 19 6.9 6 19.5 19 7.0 7 19.5 20 6.9 8 19.5 20 7.0 例2：通过试验找出放入水花瓶中的鲜花最长的存活时间 水温 室温 水PH 1 18.5 19 6.9 2 19.5 20 7.0 3 20.5 21 7.1 3水平3因子的实验，共有 27 个试验方案, 2水平10因子的实验，共有 210 =1024个试验方案, 3水平10因子的实验，共有 310 =59049个试验方案， P个因子q水平的实验，共有“ q的p次方”个试验方案。 这么多的方案，在实际工作中几乎是不可行的。 为了减少试验次数，就要采用科学的实验设计。 研究试验设计的目的就是通过尽量少的试验次数，找到尽量好的方案。 科学的实验设计有下列五种方法： 1、正交设计法； 2、参数设计法； 3、回归设计法； 4、均匀设计法； 5、混料设计法。 正交设计 一、 正交表 1. 正交表 P314 1 1 1* 1 1 2 1 2 1 1 2 2 * 2 1 1 2 1 2 * 2 2 1 * 2 2 2 n正交表的行数（实际应作的试验方案数） p正交表的列数 q水平数 2.常用的正交表 第一类正交表 第二类正交表 混合水平正交表 正交表的特点： 1 1 1 1 2 2 2 1 2 2 2 1 ①每一因子的各水平出现的次数相同，正交表中每列不同的数字重复次数相同。（等概率出现性） ②将任意两列的同行数字看成一个数对，则一切可能的数对重复次数相同。（组合均匀性） 等概率出现性与组合均匀性统称为正交性。 二、无交互作用的正交设计 安排试验时的步骤： （一）、 确定试验计划（响应指标、因子与水平） （二）、 选择合适的正交表 选用正交表的原则： ①正交表中的q等于其试验的水平数； ②正交表的列数p大于因子个数。 （三）、表头设计 例：通过试验找出放入水花瓶中的鲜花最长的存活时间 水温 室温 水PH 1 18.5 19 6.9 2 19.5 20 7.0 3 20.5 21 7.1 选用 表 P107 习题 18 P309 （四）、进行试验和记录试验结果 y (Hr) A B C e 1 | 1 1