[必威体育精装版]expt2--正交设计.ppt

主讲教师：吴波;3,,,,,实验方案设计、模型与数据处理,,,,, 3.1,,,,,正交实验设计;3.1.1 试验设计方法;基本概念：,,,,, 指标---安排实验需要考虑的结果称为指标。 可以直接用数量表示的叫定量指标；不能用数量表示的叫定性指标。定性指标可以按评定结果打分或者评出等级，从而实现定性指标定量化。;问题描述与分析,,,,,;这里对因素A、B、C在实验范围内分别选取三个水平;1、全面实验法 实验安排见表10-1，其实验点分布见图10-1。;图10-1全面实验法的实验点分布,,,,,;全面实验法的优、缺点;2、简单比较法 简单比较法是变化一个因素而固定其它因素。 如 （S1）首先固定B、C于B1、C1，使A变化，得出结果A3最好， （S2）固定A于A3，C还是C1，使B变化，得出结果B2最好， （S3）固定B于B2，A于A3，使C变化，得到结果以C2最好。 因此，最佳工艺条件为A3B2C2，简单比较法的实验点如图10-2所示。,,,,,;图10-2,,,,,简单比较法的实验点分布,,,,,;简单比较法的优、缺点 优点：实验次数少。 缺点： (1),,,,,实验点不具代表性； (2),,,,,考察的因素水平仅限于局部区域，不能全面地反映因素的实际情况； (3),,,,,无法分清因素的主次。如果不进行重复实验，实验误差就估计不出来，因此无法确定最佳分析条件的精度； (4),,,,,很难利用数理统计方法对实验结果进行分析。,,,,,;3、正交实验法(Orthogonal,,,,,experimental,,,,,design) 概念 ,,,,,,,,,,兼顾全面实验法和简单比较法的优点，利用依据数学原理制作好的一种规格化表-正交表来设计实验及分析实验结果的方法。;乔叁粱羹绥暇酮歼蒸辣锋浆熬况刊糠家周所疑谣佛给魁稿田啃瘩残篆泳仍Expt2-ppt-正交设计Expt2-ppt-正交设计;图10-3,,,,,,,,,,正交表安排实验时实验点分布,,,,,;正交实验法的优点有： 实验点代表性强，实验次数少； (2),,,,,不需做重复实验，就可以估计实验误差； (3),,,,,可以分清因素的主次； (4),,,,,可以使用数理统计的方法处理实验结果。 ;3.1.2 正交表代号;3.1.2,,,,,正交表代号;从该正交表可以看出，每个列中，1、2、3出现的次数相同；任意两列的九对数字对中，恰好（1，1）、（1，2）、（1、3）、（2，1）（2，2）、（2，3）、（3，1）、（3，2）、（3、3）??现的次数相同。从而说明实验点在实验范围内排列规律整齐，分布均匀。,,,,,;正交表的特点 每列所含水平的个数相同; 任意两列所有各种数对出现次数相同; 正交表中任意两行或两列对换仍是正交表; 正交表中任意两列数码对换或轮换仍是正交表.;玻璃纤维弹性摸量的正交实验设计正交表的使用举例; 列号 试 验号;不考虑交互作用;混合水平正交表L8（4 1× 2 4 ）;同水平正交表L9（34）;3.1.4 实例;材料的弹性模量为指标;单指标无交互作用;3、均值与极差分析 对于因素,,,,,A1、A2、A3各自所在的实验组中，其它因素（B、C）的1、2、3水平都分别出现了一次。A方均值计算如下： k(1，A)=(7.2636+7.2001+7.2558)/3=7.2398 k(2，A)=(7.2582+7.3130+7.1998)/3=7.2567 k(3，A)=(7.2458+7.2560+7.3086)/3=7.2701;k1B;单指标无交互作用;钢材的热处理工艺条件试验，需确定热处理工艺条件：淬火温度、回火温度和回火时间，并且根据经验，确定它们的变化范围，其水平和因素见表，钢材强度越高钢材的热处理工艺条件越好。;单指标无交互作用;单指标无交互作用; A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3;3.1.5,,,,,“正交设计助手”软件应用 为正交实验设计中繁琐的实验安排表的制定,及结果分析提供了一种辅助工具， 可以自动填实验安排表，计算各个水平的均值,方差，主次因素等。,,,,,;　本软件内置的正交表包括　　二水平：L4(2*3)、L8(2*7)、L12(2*11)、L16(2*15)；,,,,,　　三水平：L9(3*4)、L18(3*7)、L27(3*13)；,,,,,　　四水平：L16(4*5)、L32(4*9)；　　五水平：L25(5*6)、L50(5*11),,,,,等11个表。,,,,, 　　*您也可以对上述表进行改造来创建符合自己需求的正交表(专业版)。 　　内置的F检验临界值表有,,,,,a=0.10、a=0.05、,,,,,a=0.01三个表。;