(1.2)--正交试验设计与分析方法专题报告-姚.ppt

正交试验设计与分析方法专题报告

CONTENT研究步骤改进与展望工具与分析基本概念参考文献

正交试验概述01

概念统计数学的重要分支概率论数理统计为基础，利用标准化的正交表来安排试验方案，对试验结果进行计算分析，最终达到减少试验次数，缩短试验周期，迅速找到优化方案的一种科学计算方法。正交试验设计Orthogonalexperimentaldesign田口玄一

名词解释指标因素试验中需要考查的效果的特性值正交试验需要通过量化指标以提高可比性试验中考查对试验指标可能有影响的原因或要素分为可控因素与不可控因素水平试验中选定的因素所处的状态和条件称为水平或位级

名词解释指标因素试验目的是提高产量，则产量就是试验要考查的指标选择可控因素列入到试验当中，对不可控因素，要尽量保持一致水平加热温度为70、80、90度这3个状态，可分别用1、2、3三个水平来表示

正交法工具与分析02

基本工具一种依据数理统计原理而制定的，具有某种数字性质的标准化表格。可被分为：同水平正交表、混合水平正交表正交表正交法的基本工具

基本工具Ln(qm)正交表代号LationSquare因素水平数（每因素的档次数）纵列数（每列为1种因素）横行数（每行为1个试验方案）同水平正交表

同水平正交表各因素的水平数相等的正交表使每个因素的不同水平在每一列中出现的次数相等安排部分因素之间的交互作用考察

基本工具Ln(p*qm)正交表代号LationSquare因素水平数（每因素的档次数）纵列数（每列为1种因素）横行数（每行为1个试验方案）混合水平正交表

混合水平正交表可以安排水平数不同的多因素试验使用方便但有时不便考察因素之间的交互作用

数据分析指标求和与均值分析K1、K2、K3分别表示在各因素各水平下实验结果的总和?K1、?K2、?K3分别表示在各因素各实验结果的平均值

数据分析指标求和与均值分析K1、K2、K3分别表示在各因素各水平下实验结果的总和?K1、?K2、?K3分别表示在各因素各实验结果的平均值一般用实验结果的平均值?Kx大小反映同一个因素的各个不同水平对试验结果影响的大小，并以此确定该因素应取的最佳水平

数据分析指标求和与均值分析极差R＝平均值最大值－平均值最小值反映各因素的水平变动对试验结果影响的大小

数据分析指标求和与均值分析极差R＝平均值最大值－平均值最小值反映各因素的水平变动对试验结果影响的大小极差大就表示该因素的水平变动对试验结果的影响大极差小就表示该因素的水平变动对试验结果的影响小即R水平代表主次因素

优点正交试验表的设计就很有代表性、典型性，L9(34)正交表中只需要进行9次试验就可以对试验结果进行综合处理。缩短了试验时间，试验结果的处理上带来了极大的方便。按照传统单因素轮换法安排试验，每个水平都要与其它因素的水平进行试验，进行81次试验。不经济，不能很好地估计试验误差。L9(34)?

特点/注意事项选择正交表时，首先根据因素水平数和因素的个数确定使用正交表的类型因素水平数应该与正交表中的q值完全相等因素的个数只要满足不大于m值即可选用该正交表。

特点/注意事项表中任意两个因素的水平组合后，都组成一个全面的试验方案；选择正交表均具有如下特点

特点/注意事项选择正交表均具有如下特点任意两个因素的水平组合后所得到的下标数列都相同

特点/注意事项选择正交表均具有如下特点正交表中，任意2列，每1行组成1个数字对，有多少行就有多少个这样的数字对各种数字对出现的次数必须相同

特点/注意事项选择正交表均具有如下特点正交表中，任意2列，每1行组成1个数字对，有多少行就有多少个这样的数字对各种数字对出现的次数必须相同（1，1）、（1，2）、（1，3）、（2，1）、（2，2）、（2，3）、（3，1）、（3，2）、（3，3）

特点/注意事项最佳方案选取过程中一般情况下，各因素最好的水平组合就是最佳方案实际工作中，有时要考虑因素的主次

研究步骤03

步骤第一步、明确试验目的，确定考查指标；第二步、确定因素、选取水平、制定因素水平表；第三步、选用合适的正交表进行表头设计；第四步、确定试验方案，做正交试验，记录试验结果；第五步、计算分析试验结果，选取优化方案；第六步、验证试验，确定最佳方案。

明确试验目的，确定考查指标某化工厂为了开发某种产品，经初步试验确定了生产配方和工艺流程。为了提高该产品的转化率，安排正交试验。考察指标即为转化率

确定因素、选取水平、制定因素水平表经分析，影响转化率的因素有3个，即反应温度、反应时间、用碱量确定各因素的波动范围：反应温度：80-90度反应时间：90min-150min碱用量：5%-7%

选用合适的正交表进行表头设计从因素水平表看，为3因素3水平可选用L9(34)正交表，3个因素按顺序占1，2，