试验设计与分析65.ppt

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1、1SME.USTB1SME.USTB6.5 正交试验结果的直观分析正交试验结果的直观分析正交试验结果的统计分析方法正交试验结果的统计分析方法直观分析法直观分析法无交互作用等水平正交试验结果的直观分析无交互作用等水平正交试验结果的直观分析 单指标单指标 多指标多指标有交互作用等水平正交试验结果的直观分析有交互作用等水平正交试验结果的直观分析混合水平正交试验结果的直观分析混合水平正交试验结果的直观分析方差分析法方差分析法2SME.USTB2SME.USTB6.5.1 单指标正交试验结果的直观分析单指标正交试验结果的直观分析 例例6-9 一种新型的仪器乳化剂可通过酯化反应制得，现对其合一种新型的仪器

2、乳化剂可通过酯化反应制得，现对其合成工艺进行优化，以提高乳化剂的乳化能力。根据探索性试验，成工艺进行优化，以提高乳化剂的乳化能力。根据探索性试验，确定的因素与水平如下表所示，假定因素间无交互作用，试进确定的因素与水平如下表所示，假定因素间无交互作用，试进行正交试验并分析试验结果。行正交试验并分析试验结果。123A温度（温度（）130120110B酯化时间（酯化时间（h）324C催化剂种类催化剂种类甲甲乙乙丙丙因素因素水平水平因素水平数值的随机化因素水平数值的随机化3SME.USTB3SME.USTB6.5.1 单指标正交试验结果的直观分析单指标正交试验结果的直观分析解解 该问题属三因素三水平的

3、正交试验设计与分析该问题属三因素三水平的正交试验设计与分析 选正交表选正交表由于每个因素是三水平，因而选用三水平正交表由于每个因素是三水平，因而选用三水平正交表L(3*)表，表，自由度之和为自由度之和为 故所选正交表的行数故所选正交表的行数 选正交表选正交表L9(34)+=3-13+0=6Tfff 因素交互作用（）6 17n 4SME.USTB4SME.USTB6.5.1 单指标正交试验结果的直观分析单指标正交试验结果的直观分析 进行表头设计进行表头设计三因素可任意放入三因素可任意放入4列列因素因素A空列空列BC列号列号12345SME.USTB5SME.USTB6.5.1 单指标正交试验结果

4、的直观分析单指标正交试验结果的直观分析 明确试验方案明确试验方案123456789A111222333空列空列123123123B123231312C123312231试验方案试验方案A1B1C1A1B2C2A1B3C3 A2B2C3 A2B3C1 A2B1C2 A3B3C2 A3B1C3 A3B2C1试验号试验号因素因素6SME.USTB6SME.USTB6.5.1 单指标正交试验结果的直观分析单指标正交试验结果的直观分析 按规定方案试验，得出试验结果按规定方案试验，得出试验结果123456789A111222333空列空列123123123B123231312C123312231乳化能力乳

5、化能力0.560.740.570.870.850.820.670.640.66试验号试验号因素因素7SME.USTB7SME.USTB6.5.1 单指标正交试验结果的直观分析单指标正交试验结果的直观分析 计算极差，确定因素的主次顺序计算极差，确定因素的主次顺序计算计算Ki：任一列水平号为：任一列水平号为i时所对应试验结果之和时所对应试验结果之和如第一列如第一列123456789A111222333空列空列123123123B123231312C123312231乳化能力乳化能力0.560.740.570.870.850.820.670.640.66试验号试验号因素因素10.560.740.57

6、1.87K 20.870.850.822.54K 30.670.640.661.97K 8SME.USTB8SME.USTB6.5.1 单指标正交试验结果的直观分析单指标正交试验结果的直观分析123456789K1K2K3A1112223331.872.541.97空列空列1231231232.102.232.05B1232313122.022.272.09C1233122312.072.232.08乳化能力乳化能力0.560.740.570.870.850.820.670.640.66试验号试验号因素因素 计算极差，确定因素的主次顺序计算极差，确定因素的主次顺序9SME.USTB9SME.U

7、STB6.5.1 单指标正交试验结果的直观分析单指标正交试验结果的直观分析123456789K1K2K3A1112223331.872.541.97空列空列1231231232.102.232.05B1232313122.022.272.09C1233122312.072.232.08乳化能力乳化能力0.560.740.570.870.850.820.670.640.66试验号试验号因素因素 计算极差，确定因素的主次顺序计算极差，确定因素的主次顺序计算计算ki：任一列水平号为：任一列水平号为i所得结果算数平均值所得结果算数平均值/iikKs10SME.USTB10SME.USTB6.5.1 单

8、指标正交试验结果的直观分析单指标正交试验结果的直观分析 计算极差，确定因素的主次顺序计算极差，确定因素的主次顺序如第一列如第一列111.870.6233Kks222.540.8473Kks331.970.6573KksK1K2K3A1.872.541.97空列空列2.102.232.05B2.022.272.09C2.072.232.08试验号试验号因素因素k1k2k30.6230.8470.6570.7000.7430.6830.6730.7570.6970.6900.7430.69311SME.USTB11SME.USTB6.5.1 单指标正交试验结果的直观分析单指标正交试验结果的直观分析

9、 计算极差，确定因素的主次顺序计算极差，确定因素的主次顺序计算极差计算极差R：或或 如第一列如第一列 第二列第二列 第三列第三列 第四列第四列123123max,min,RK KKK KK123123max,min,Rk k kk k k2.54 1.870.67R 2.232.050.18R 2.232.070.16R 2.272.020.25R K1K2K3A1.872.541.97空列空列2.102.232.05B2.022.272.09C2.072.232.08试验号试验号因素因素k1k2k30.6230.8470.6570.7000.7430.6830.6730.7570.6970.

10、6900.7430.69312SME.USTB12SME.USTB6.5.1 单指标正交试验结果的直观分析单指标正交试验结果的直观分析 计算极差，确定因素的主次顺序计算极差，确定因素的主次顺序根据极差大小，确定因素主次根据极差大小，确定因素主次极差越大，表示该列因素的数值在试验范围内的变化会导致试极差越大，表示该列因素的数值在试验范围内的变化会导致试验指标在数值上有更大的变化验指标在数值上有更大的变化极差最大的列，就是水平对试验结果影响最大的因素极差最大的列，就是水平对试验结果影响最大的因素K1K2K3k1k2k3极差极差R因素主因素主-次次A1.872.541.970.6230.8470.6

11、570.67A-B-C空列空列2.102.232.050.7000.7430.6830.18B2.022.272.090.6730.7570.6970.25C2.072.232.080.6900.7430.6930.16试验号试验号因素因素13SME.USTB13SME.USTB6.5.1 单指标正交试验结果的直观分析单指标正交试验结果的直观分析偶尔空白列的极差比其他列大的可能原因偶尔空白列的极差比其他列大的可能原因试验误差的影响试验误差的影响无交互作用时，一般反映了误差的影响无交互作用时，一般反映了误差的影响如无交互作用和试验误差，空白列各水平均值一般应相等如无交互作用和试验误差，空白列各水

12、平均值一般应相等若某因素对试验结果的影响非常小，而试验误差又很大时，可若某因素对试验结果的影响非常小，而试验误差又很大时，可能使空白列的极差大于某因素的极差能使空白列的极差大于某因素的极差空白列上虽没有安排因素，但实际存在着空白列上虽没有安排因素，但实际存在着“因素因素”，即存在因素之间的交互作用即存在因素之间的交互作用漏掉了对试验结果有重要影响的因素，而且试验过程漏掉了对试验结果有重要影响的因素，而且试验过程中该因素未能很好地保持在某一水平而发生了变化中该因素未能很好地保持在某一水平而发生了变化14SME.USTB14SME.USTB6.5.1 单指标正交试验结果的直观分析单指标正交试验结果

13、的直观分析 优方案的确定：试验范围内，各水平的最佳组合优方案的确定：试验范围内，各水平的最佳组合A因素列：因素列：K2K3K1B因素列：因素列：K2K3K1C因素列：因素列：K2K3K1K1K2K3k1k2k3极差极差R因素主因素主-次次优方案优方案A1.872.541.970.6230.8470.6570.67A-B-CA2B2C2空列空列2.102.232.050.7000.7430.6830.18B2.022.272.090.6730.7570.6970.25C2.072.232.080.6900.7430.6930.16试验号试验号因素因素15SME.USTB15SME.USTB6.5

14、.1 单指标正交试验结果的直观分析单指标正交试验结果的直观分析 优方案的确定：试验范围内，各水平的最佳组合优方案的确定：试验范围内，各水平的最佳组合确定优方案时，还应区分因素的主次，对于主要因素，一定确定优方案时，还应区分因素的主次，对于主要因素，一定要按有利于指标的要求选取最好的水平要按有利于指标的要求选取最好的水平对于不重要的因素，可以根据有利于降低消耗、提高效率等对于不重要的因素，可以根据有利于降低消耗、提高效率等目的来考虑水平目的来考虑水平16SME.USTB16SME.USTB6.5.1 单指标正交试验结果的直观分析单指标正交试验结果的直观分析123456789K1K2K3k1k2k

15、3极差极差R因素主因素主-次次优方案优方案A1112223331.872.541.970.6230.8470.6570.67ABCA2B2C2空列空列1231231232.102.232.050.7000.7430.6830.18B1232313122.022.272.090.6730.7570.6971.25C1233122312.072.232.080.6900.7430.6931.16乳化能力乳化能力0.560.740.570.870.850.820.670.640.66试验号试验号因素因素A2B2C317SME.USTB17SME.USTB6.5.1 单指标正交试验结果的直观分析单指标

16、正交试验结果的直观分析进行验证试验，作进一步的分析进行验证试验，作进一步的分析比较比较A2B2C2和和A2B2C3A2B2C2不如不如A2B2C3的原因的原因试验误差过大试验误差过大有因素未考虑，或未考虑交互作用有因素未考虑，或未考虑交互作用因素水平选择不当因素水平选择不当一般应分析原因，再做试验，直到得出计算分析最优条件，才一般应分析原因，再做试验，直到得出计算分析最优条件，才能说明考察指标是最优能说明考察指标是最优18SME.USTB18SME.USTB6.5.1 单指标正交试验结果的直观分析单指标正交试验结果的直观分析画出因素与指标的关系画出因素与指标的关系趋势图趋势图19SME.USTB19SME.USTB6.5.1 单指标正交试验结果的直观分析单指标正交试验结果的直观分析几点说明几点说明极差分析的各项计算都可以在表中直接进行，这样使极差分析的各项计算都可以在表中直接进行，这样使得试验方案设计与结果分析融于一表，使试验设计形得试验方案设计与结果分析融于一表，使试验设计形成了一个统一的整体，简明，直观，便于分析成了一个统一的整体，简明，直观，便于分析优化条件的确定是灵活的，对于主