试验优化设计--第一章8(2010).ppt

§8 调整试验因素及水平设计法 一、拟水平法 对水平较少的因素，虚拟一个或几个水平，使之与正交表相应列的水平数相等（便于找到对口正交表）。 虚拟的水平叫拟水平，利用该方法进行正交设计叫拟水平法。 在多水平正交表上安排水平较少因素的一种方法。 1、概念： 例：无线电元件厂对影响产品不合格因素及水平如表，全部交互作用可忽略，试验指标为产品不合格率 y % ，且越小越好。 选混合表L18(2x37)，但空列太多，全面试验，实验量大； 选L9(34)，可减少试验次数，且只空一列，较合适，但A因素少一个水平。 2、 方法、步骤 1°将A因素虚拟一个水平A3 2x32 33 L9(34) 2°如何虚拟 3°拟水平数 ①一个因素拟一个水平2x33 ②两个因素各拟一个水平22x32 ③一个因素拟两个水平21x44 Ⅰ 3、 结果分析 按等水平处理 按不等水平处理 4、应用 1°少水平因素放于多水平因素列上，减少试验点； 2°将不等水平配成等水平； 3°无空列、无重复试验，可以求得试验误差 。 裙部磨损活塞 土壤中的蚯蚓 蚓体体表局部放大图 试验因素及水平 裙部磨损活塞 土壤中的蚯蚓 蚓体体表局部放大图 试验因素及水平 2.204 2.537 0.333 在125发动机上进行了原发动机和使用直径为2mm的孔形非光滑活塞的100小时强化耐久试验。使用原机活塞的发动机动力性下降4.5%，使用仿生非光滑活塞的发动机动力性下降2.1%。 活塞裙部磨损照片 试验后磨损量对比 465汽油机可靠性试验 活塞孔径优化可靠性试验前后照片 与原汽油机对比，经300小时可靠性运转后： （1）最大功率提高1.0%； （2）外特性最低油耗降低1.5%； （3）机油燃油消耗比降低1.3%； （4）活塞漏气量平均下降6.3%； （5）活塞的磨损量直径平均减少35% 。 4、实车应用 完成一台捷达车12万公里和一台捷达车15万公里的实车道路应用试验。使用状态良好，最佳百公里油耗降低4～8％，平均百公里油耗降低2～5％。 二、组合法（组合因素法） 1、概念：把两个水平较少的因素“组合”成一个水平较多的因素，安排到多水平正交表中的设计方法。 在药物试剂的试验中，如优选密骨胶囊水煎工艺的最佳条件。用组合因素正交设计法成功地进行了工艺筛选，试验以方中君药淫羊藿药材的主要成分淫羊藿苷的总量为指标对水煎工艺进行筛选。优选出密骨胶囊水煎工艺 ,重复试验结果满意。 浸泡时间A（3水平），煎煮温度B（3水平），煎煮次数C（2水平），煎煮时间D（2水平），加水量E（2水平）。 2、方法 A B C D E 3 3 2 2 2 1°选定可组合的因素，如选C和D 条件： ①水平数少，且水平相等； ②两因素间或者无交，或者交互作用明显。 2°组合 无交时 A B E 3 3 3 2 A B C D E 3 3 2 2 2 拟水平 一个 3(E3) 3(E3) 3(E3) A B E 3 3 3 2 有明显的交互作用 A B E 3 3 4 2 A B E 3 3 4 2 3(E2) 3(E2) 3(E2) 3(E2) 3°结果分析：仅 ，如指标越大越好 无交互作用 若 C2优水平 若 D2优水平 3(E3) 3(E3) 3(E3) 有交互作用 不能确定C、D的优水平和主次，只能确定优搭配，利用二元表直接求 优搭配。 3(E3) 3(E3) 3(E3) 3(E2) 3、应用 1°减少试验次数 无交互作用时； +3 有交互作用时； 2°将不等水平变水平 4、组合法与并列法的区别 并列法 组合法 ①试验因素(对象) ①正交表的列(对象) j i 1 2 3 4 5 6 7 8 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 2 2 3 3 4 4 1 1 2 2 1 1 2 2 1 2 3 4 5 6