7试验设计.ppt

* 试验设计 苗瑞 试验设计定义 试验设计是一门研究如何正确地安排试验和分析结果的科学，目的是以最少或较少的试验次数得到最佳的试验结果。 试验设计（例） 在上例中，将时间及温度以外的各条件予以固定，并将温度及时间予二元二次法作试验。 B A 130℃ D C 140℃ 50分 40分 时间 温度 140℃ × 50分 D组： 140℃ × 40分 C组： 130℃ × 50分 B组： 130℃ × 40分 A组： 将产品分为4组： 在四组不同的样品中，经试验后何者为最佳的作业条件，即可制订为作业标准的条件。 正交试验的概念 正交试验法是研究与处理多因素试验的一种科学方法，它是在实践经验与理论认识的基础上，利用正交表来科学、合理安排和分析众多因素的试验方法。 它优点在于能从很多试验条件中，选出代表性强的少数次条件，并能通过对少数次试验条件的分析，找出较好的生产条件、最优的试验方案、较优的结果。 影响因素 全面试验次数 正交试验次数 选择三个不同的水平 4 34 （81） 9 10 310 = 59049 正交试验的概念 安排任何一项试验 明确试验的目的是什么？ 用什么指标来衡量考核试验的结果？ 对试验指标可能有影响的因素是什么？ 为了搞清楚影响的因素，应当把因素选择在哪些水平上？ 正交试验法的名词注解 试验指标： 试验需要考察的效果称为试验指标； 因素： 对试验指标有影响的参数称为因素； 水平： 因素在试验中所处的状态和条件的变化可能引起指标的波动，把因素变化的各种状态和条件称为因素的水平。； 正交表的格式与特点 正交表是由正交拉丁方自然推广而得到的规格化的表。 正交表是有规律的，按顺序排成现成的表格，是正交试验的工具，正交试验是通过正交表进行的。 L4(23) 正交表代号 正交表横行数 代表试验次数 因素水平表 位级数 正交表列数 因素数 正交表的格式与特点 1、均衡分散性；每一列中各种字码出现相同的次数。 2、整齐可比性；任意两列中全部有序数字都出现相同的次数。 正交表的格式与特点 正交表（例） 某轨枕厂试用减水剂以节约水泥。影响指标的因素有四个，每个因素选取三个水平。 考察的试验指标仅为脱模强度，已知在节约水泥10%的条件下使用减水剂对脱模强度影响比较好，希望通过正交试验找出比较好的配方。 正交表（例） 1 试验目的和指标 试验目的：水泥掺用减水剂以节约水泥 考核指标：轨枕脱模强度 2 制订因素水平表- 根据以往经验和资料分析制订 正交表（例） 3 选用正交表 用L9(34) 正交表（例） 4 设计试验方案 正交表（例） 5 进行试验，并记录计算 正交表（例） 6 进行分析 – 计算极差 最好？ K1= 333 + 368 + 362 = 1063 K2= 367 + 336 + 333 = 1036 K3= 358 + 349 + 362 = 1069 RA= 1069 – 1036 = 33 正交表（例） 7 进行分析 确定主次因素顺序： R越大，说明该因素的水平变化对试验结果指标影响越大，因而这个因素对试验指标就愈重要。在本例中，减水剂是主要因素； 主 次 C D A B 正交表（例） 7 进行分析 选取较优方案： 最优方案一般就是最优水平的组合，所谓最优水平的组合就是指全体最优水平组成的试验条件； 当试验指标越大越好时，以每列的Ki中数值最大的相应水平为最优水平； 本例中， 因素A 中最优水平为水平3 因素B 中最优水平为水平1 因素C 中最优水平为水平2 因素D 中最优水平为水平3 最优水平组合为A3B1C2D3： 正交表（例） 8 进行分析 画趋势图： 0.28 0.30 0.32 0.27 0.28 0.29 0.3 0.5 0.7 370 380 390 9 反复调优试验，逼近最优方案 正交表（例） 某工厂生产一种检查某种疾病用的碘化钠晶体，要求应力愈小愈好。退火工艺是影响质量的一个重要环节。现通过正交试验找到降低应力的工艺条件。影响指标的因素有升温速度、恒温温度、恒温时间、降温速度，每个因