SPSS的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1、 兩因素的影響我們考慮的是全面實(shí)驗(yàn)，即兩因素的所兩因素的影響我們考慮的是全面實(shí)驗(yàn)，即兩因素的所有水平組合均做實(shí)驗(yàn)有水平組合均做實(shí)驗(yàn);然而實(shí)際中要進(jìn)行這樣的全面實(shí)驗(yàn)往往行不通，一方面然而實(shí)際中要進(jìn)行這樣的全面實(shí)驗(yàn)往往行不通，一方面是若影響的因素較多，則各因素的水平組合會(huì)很大，是若影響的因素較多，則各因素的水平組合會(huì)很大，另一方面實(shí)驗(yàn)材料和時(shí)間的限制，也不允許進(jìn)行全面另一方面實(shí)驗(yàn)材料和時(shí)間的限制，也不允許進(jìn)行全面實(shí)驗(yàn)，能否用較少的實(shí)驗(yàn)就能得出結(jié)論呢？實(shí)驗(yàn)，能否用較少的實(shí)驗(yàn)就能得出結(jié)論呢？一個(gè)較好的方法即進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，一個(gè)較好的方法即進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，它對(duì)每一因素的各水它對(duì)每一因素的各水平安排的實(shí)驗(yàn)次數(shù)

2、是一樣的，其次任兩個(gè)因素之間又平安排的實(shí)驗(yàn)次數(shù)是一樣的，其次任兩個(gè)因素之間又是交叉分組的全面實(shí)驗(yàn)。是交叉分組的全面實(shí)驗(yàn)。要安排一個(gè)正交實(shí)驗(yàn)，只要選用相應(yīng)的正交表去安排實(shí)要安排一個(gè)正交實(shí)驗(yàn)，只要選用相應(yīng)的正交表去安排實(shí)驗(yàn)就可以了。驗(yàn)就可以了。 正交實(shí)驗(yàn)方差分析正交實(shí)驗(yàn)方差分析正交實(shí)驗(yàn)方差分析正交實(shí)驗(yàn)方差分析例例1 1 無重復(fù)正交實(shí)驗(yàn)的方差分析無重復(fù)正交實(shí)驗(yàn)的方差分析為提高某化工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率，選擇了三個(gè)有關(guān)的因素，反應(yīng)為提高某化工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率，選擇了三個(gè)有關(guān)的因素，反應(yīng)溫度（溫度（A A），反應(yīng)時(shí)間（），反應(yīng)時(shí)間（B B），用堿量（），用堿量（C C），選取的水平），選取的水平如下如下:(:(檢驗(yàn)

3、水平為檢驗(yàn)水平為0.1)0.1) 因素因素溫度（溫度（A）時(shí)間（時(shí)間（B）用堿量（用堿量（C）水水平平18090分分5%285120分分6%390150分分7% 正交實(shí)驗(yàn)方差分析正交實(shí)驗(yàn)方差分析例例1 無重復(fù)正交實(shí)驗(yàn)的方差分析無重復(fù)正交實(shí)驗(yàn)的方差分析現(xiàn)按三因素正交表現(xiàn)按三因素正交表L9（34）表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下，請(qǐng)給出相應(yīng)的據(jù)如下，請(qǐng)給出相應(yīng)的分析，并找出最優(yōu)實(shí)驗(yàn)組合。分析，并找出最優(yōu)實(shí)驗(yàn)組合。 1（A）2(B)3（C）4(空空)轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率y1111131212225431333384212353522314962312427313257832136293

4、32164正交實(shí)驗(yàn)方差分析正交實(shí)驗(yàn)方差分析例例1 無重復(fù)正交實(shí)驗(yàn)的方差分析無重復(fù)正交實(shí)驗(yàn)的方差分析說明：三因素正交表說明：三因素正交表L9（34）1、“L”是正交表的代號(hào)，是正交表的代號(hào)，L的下標(biāo)的下標(biāo)“9”表示表的行數(shù)，表示表的行數(shù)，表示要做表示要做9個(gè)不同條件的試驗(yàn)；個(gè)不同條件的試驗(yàn)；2、圓括號(hào)中的指數(shù)、圓括號(hào)中的指數(shù)“4”表示表的列數(shù)，在試驗(yàn)中表示用表示表的列數(shù)，在試驗(yàn)中表示用這張表安排試驗(yàn)的話，最多可安排這張表安排試驗(yàn)的話，最多可安排4個(gè)因子；個(gè)因子；3、圓括號(hào)中的底數(shù)、圓括號(hào)中的底數(shù)“3”表示表的主體只有表示表的主體只有3個(gè)不同的數(shù)個(gè)不同的數(shù)字：字：1，2，3，在試驗(yàn)中它代表因子水平

5、的編號(hào)，即用，在試驗(yàn)中它代表因子水平的編號(hào)，即用這張表安排試驗(yàn)時(shí)每個(gè)因子應(yīng)取這張表安排試驗(yàn)時(shí)每個(gè)因子應(yīng)取3個(gè)不同水平。個(gè)不同水平。正交實(shí)驗(yàn)方差分析正交實(shí)驗(yàn)方差分析例例1 無重復(fù)正交實(shí)驗(yàn)的方差分析無重復(fù)正交實(shí)驗(yàn)的方差分析正交表具有正交性，是指有如下兩個(gè)特征：正交表具有正交性，是指有如下兩個(gè)特征：1、每列中不同的數(shù)字重復(fù)次數(shù)相同。在表、每列中不同的數(shù)字重復(fù)次數(shù)相同。在表L9（34）中，）中，每列有每列有3個(gè)不同數(shù)字：個(gè)不同數(shù)字：1，2，3，每一個(gè)各出現(xiàn)，每一個(gè)各出現(xiàn)3次。次。2、將任意兩列的同行數(shù)字看成一個(gè)數(shù)對(duì)，那么一切可能、將任意兩列的同行數(shù)字看成一個(gè)數(shù)對(duì)，那么一切可能數(shù)對(duì)重復(fù)次數(shù)相同。在表數(shù)對(duì)

6、重復(fù)次數(shù)相同。在表L9（34）中，任意兩列有）中，任意兩列有9種種可能的數(shù)對(duì)可能的數(shù)對(duì):(1,1), (1,2), (1,3), (2,1), (2,2), (2,3), (3,1), (3,2), (3,3)。使用使用SPSS生成正交表生成正交表 第一步：打開第一步：打開SPSS，選擇，選擇Data，在，在Orthogonal DesignGenerate圖圖1 Generate Orthogonal Design對(duì)話框?qū)υ捒虻诙?，輸入第二步，輸入因子，并確定因子的名稱，然后按因子，并確定因子的名稱，然后按Add按鈕添加到數(shù)據(jù)框中：按鈕添加到數(shù)據(jù)框中：選中因子，按選中因子，按Define

7、Values鍵，確定因子的水平。鍵，確定因子的水平。第三第三步，定義數(shù)據(jù)集名稱，按確定。步，定義數(shù)據(jù)集名稱，按確定。全部因子選定后，按全部因子選定后，按Continue完成。完成。按按OK鍵，正交表生成。鍵，正交表生成。說明：說明：STATUS_表示指標(biāo)狀態(tài)；表示指標(biāo)狀態(tài)；CARD_表示默認(rèn)序號(hào)。表示默認(rèn)序號(hào)。 值得注意的是，值得注意的是，SPSS會(huì)自動(dòng)給出誤差的有關(guān)數(shù)據(jù)，這里就沒有必要再單獨(dú)會(huì)自動(dòng)給出誤差的有關(guān)數(shù)據(jù)，這里就沒有必要再單獨(dú)設(shè)立一列誤差因子了，否則，設(shè)立一列誤差因子了，否則，SPSS將按照將按照4因子給出正交表。因子給出正交表。第四步，輸入第四步，輸入試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)第第

8、五五步步，在在“Aanalyze”菜單菜單“General Linear Model”中選擇中選擇Univariate命令；命令；在彈出的在彈出的Univariate對(duì)話框中，選擇對(duì)話框中，選擇“y”變量，使之添加到變量，使之添加到Dependent Variable框框中，選擇中，選擇“a”、“b”變量，變量，“c“變量使之添加到變量使之添加到Fixed Factor框中框中；第第六六步，點(diǎn)擊步，點(diǎn)擊model，在彈出的，在彈出的model對(duì)話框中，選擇對(duì)話框中，選擇custom（自定義模型），在（自定義模型），在type中選擇中選擇main effects，把，把a(bǔ)、b、c選進(jìn)選進(jìn)mode

9、l框中，框中，點(diǎn)擊點(diǎn)擊continue，點(diǎn)擊，點(diǎn)擊ok。結(jié)果如下：結(jié)果如下：檢驗(yàn)結(jié)果表明：因素檢驗(yàn)結(jié)果表明：因素A和因素和因素B的的P值分別為值分別為0.071和和0.136，都大于都大于0.05，那么這兩個(gè)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，那么這兩個(gè)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果y的作用不顯著；的作用不顯著；因素因素C 的的P值值為為0.028，小于，小于0.05，說明因素，說明因素C顯著。顯著。 step1，在，在“Aanalyze”菜單菜單“General Linear Model”中選擇中選擇Univariate命令；在命令；在彈出的彈出的Univariate對(duì)話框中，選擇對(duì)話框中，選擇“y”變量，使之添加到變量，使之

10、添加到Dependent Variable框中，框中，選擇選擇“a”、“b”變量，變量，“c“變量使之添加到變量使之添加到Fixed Factor框中；框中； step2，單擊，單擊Post Hoc按鈕，打開按鈕，打開Univariate: Post Hoc Multiple Comparisons，在，在factor中將中將c變量選到變量選到Post Hoc Tests for對(duì)話框中，再勾對(duì)話框中，再勾選選LSD，點(diǎn)擊，點(diǎn)擊continue；最優(yōu)組合先選擇最優(yōu)組合先選擇因素因素C最好，因?yàn)樵撘蜃訉?duì)試驗(yàn)最好，因?yàn)樵撘蜃訉?duì)試驗(yàn)結(jié)果結(jié)果影響顯著影響顯著，操，操作步驟如下：作步驟如下： step3

11、，接步驟，接步驟1對(duì)話框，單擊對(duì)話框，單擊options，在彈出的對(duì)話框中，在彈出的對(duì)話框中，將將a、b、c選到選到display means for中，點(diǎn)擊中，點(diǎn)擊continue，點(diǎn)擊，點(diǎn)擊ok。最優(yōu)組合先選擇最優(yōu)組合先選擇因素因素C最好，因?yàn)樵撘蜃訉?duì)試驗(yàn)最好，因?yàn)樵撘蜃訉?duì)試驗(yàn)結(jié)果結(jié)果影影響顯著響顯著，操作步驟如下：，操作步驟如下：結(jié)果如下：結(jié)果如下：因素因素C的多重比較結(jié)果，表顯示的是兩兩水平比較，其中的多重比較結(jié)果，表顯示的是兩兩水平比較，其中1-2的的P值為值為0.104，大于，大于0.05，說明因素，說明因素C的水平的水平1和和2之間沒有顯著之間沒有顯著差異，水平差異，水平1和和3以及水平以及水平2和和3的的P值分別為值分別為0.015和和0.034，都，都小于小于0.05，說明因素，說明因素C的這的這兩兩組水平之間有顯著差異。組水平之間有顯著差異。結(jié)果如下：結(jié)果如下：由以上由以上3個(gè)表發(fā)現(xiàn)，對(duì)于個(gè)表發(fā)現(xiàn)，對(duì)于c變量來變量來說，