[工学]4-2 正交试验设计与均匀设计.ppt

??? 4-2 正交试验设计与均匀试验设计 在实际研究中，有时试验因素之间存在交互作用。对于既考察因素主效应又考察因素间交互作用的正交设计，除表头设计和结果分析与前面介绍略有不同外，其它基本相同。 【例】 某一种抗菌素的发酵培养基由A、B、C 三种成分组成，各有两个水平，除考察A、B、C三个因素的主效外，还考察A与B、B与C的交互作用。试安排一个正交试验方案并进行结果分析。 分析：2水平，3因素，2个交互作用。 2水平正交表有L4(23), L8(27). 选择L8(27)。 列出试验方案 根据表头设计，将A、B、C各列对应的数字“1”、“2”换成各因素的具体水平，得出试验方案列于表10-16。 均匀试验设计 作业： 现有一提高炒青绿茶品质研究，试验因素有茶园施肥3要素配合比例（A）和用量（B），鲜叶处理（C）3个，各因素均取3水平，其中A和B两因素间有交互作用，找出最优组合和方差分析。 处理号 品质总分 1 78.9 78.1 2 77.0 77.0 3 77.5 78.5 4 80.1 80.9 5 77.6 78.4 6 78.0 79.0 7 76.7 76.3 8 81.3 82.7 9 79.5 78.5 * 一. 空列及误差计算 二. 交互作用的试验设计与结果分析 三. 均匀试验设计 实例：为提高山楂原料的利用率，研究酶法液化工艺制造山楂原汁，拟通过正交试验来寻找酶法液化的最佳工艺条件。 对本试验分析，最后确定果肉加水量、加酶量、酶解温度为本试验的试验因素，分别记作A、B和C，进行３因素正交试验，各因素均取三个水平，因素水平表见表10-3所示。 一. 空列及误差计算 50 7 90 3 35 4 50 2 20 1 10 1 C酶解温度 （℃） B加酶量 （mL/100g） A加水量 （mL/100g） 试验因素 水平 因素水平表 1 2 3 3 9 3 1 2 3 8 2 3 1 3 7 2 1 3 2 6 1 3 2 2 5 3 2 1 2 4 3 3 3 1 3 2 2 2 1 2 1 1 1 1 1 D空列 C酶解温度 B加酶量 A加水量 因 素 试验号 表10-5 试验方案及试验结果 1（10） 2（50） 3（90） 2（4） 3（7） 1（1） 2（35） 1（20） 3（50） 42 18 1 28 47 12 24 17 0 试验结果 （液化率 %） 试验结果分析 SSe=SST-SSA-SSB-SSC SSC SSB SSA 方差SS A2 B3 C3 优组合 C3 B3 A2 优水平 1. 交互作用 因素间的联合搭配对试验指标产生的影响作用称为交互作用。 在多因素试验中，不仅因素对指标有影响，而且因素之间的联合搭配也对指标产生影响。 在试验设计中，表示A、B两因素间的交互作用记作A×B，称为1级交互作用；表示因素A、B、C之间的交互作用记作A×B×C，称为2级交互作用；依此类推，还有3级、4级交互作用等。 二. 交互作用的试验设计与结果分析 2. 交互作用的处理原则 “交互作用一律当作独立于交互因素之外的新因素看待” 这是处理交互作用问题的总原则。作为因素，各级交互作用都可以安排在能考察交互作用的正交表的相应列上，它们对试验指标的影响情况都可以分析清楚，而且计算非常简单。 用于考察交互作用的列不影响试验方案及其实施。 3. 有交互作用的正交设计与分析实例 A×C L8(27) 交互作用表头设计 本题表头设计 表10-16 A2B1C1 优组合 C1 B1 A2 优水平 A×BACBB×C 主次顺序 7.25 2.75 2.25 10.25 49.75 3.25 26.75 极差R 79.50 84.50 82.00 78.00 108.00 81.50 96.50 k2 86