SPSS的正交實驗設(shè)計

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

2、是一樣的，其次任兩個因素之間又平安排的實驗次數(shù)是一樣的，其次任兩個因素之間又是交叉分組的全面實驗。是交叉分組的全面實驗。要安排一個正交實驗，只要選用相應(yīng)的正交表去安排實要安排一個正交實驗，只要選用相應(yīng)的正交表去安排實驗就可以了。驗就可以了。 正交實驗方差分析正交實驗方差分析正交實驗方差分析正交實驗方差分析例例1 1 無重復(fù)正交實驗的方差分析無重復(fù)正交實驗的方差分析為提高某化工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率，選擇了三個有關(guān)的因素，反應(yīng)為提高某化工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率，選擇了三個有關(guān)的因素，反應(yīng)溫度（溫度（A A），反應(yīng)時間（），反應(yīng)時間（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

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

4、32164正交實驗方差分析正交實驗方差分析例例1 無重復(fù)正交實驗的方差分析無重復(fù)正交實驗的方差分析說明：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，是正交表的代號，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個不同條件的試驗；個不同條件的試驗；2、圓括號中的指數(shù)、圓括號中的指數(shù)“4”表示表的列數(shù)，在試驗中表示用表示表的列數(shù)，在試驗中表示用這張表安排試驗的話，最多可安排這張表安排試驗的話，最多可安排4個因子；個因子；3、圓括號中的底數(shù)、圓括號中的底數(shù)“3”表示表的主體只有表示表的主體只有3個不同的數(shù)個不同的數(shù)字：字：1，2，3，在試驗中它代表因子水平

5、的編號，即用，在試驗中它代表因子水平的編號，即用這張表安排試驗時每個因子應(yīng)取這張表安排試驗時每個因子應(yīng)取3個不同水平。個不同水平。正交實驗方差分析正交實驗方差分析例例1 無重復(fù)正交實驗的方差分析無重復(fù)正交實驗的方差分析正交表具有正交性，是指有如下兩個特征：正交表具有正交性，是指有如下兩個特征：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個不同數(shù)字：個不同數(shù)字：1，2，3，每一個各出現(xiàn)，每一個各出現(xiàn)3次。次。2、將任意兩列的同行數(shù)字看成一個數(shù)對，那么一切可能、將任意兩列的同行數(shù)字看成一個數(shù)對，那么一切可能數(shù)對重復(fù)次數(shù)相同。在表數(shù)對

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)對可能的數(shù)對:(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對話框?qū)υ捒虻诙剑斎氲诙?，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。表示默認(rèn)序號。 值得注意的是，值得注意的是，SPSS會自動給出誤差的有關(guān)數(shù)據(jù)，這里就沒有必要再單獨會自動給出誤差的有關(guān)數(shù)據(jù)，這里就沒有必要再單獨設(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，輸入試驗結(jié)果數(shù)據(jù)試驗結(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對話框中，選擇對話框中，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，點擊步，點擊model，在彈出的，在彈出的model對話框中，選擇對話框中，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，點擊點擊continue，點擊，點擊ok。結(jié)果如下：結(jié)果如下：檢驗結(jié)果表明：因素檢驗結(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，那么這兩個因素對實驗結(jié)果，那么這兩個因素對實驗結(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對話框中，選擇對話框中，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對話框中，再勾對話框中，再勾選選LSD，點擊，點擊continue；最優(yōu)組合先選擇最優(yōu)組合先選擇因素因素C最好，因為該因子對試驗最好，因為該因子對試驗結(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對話框，單擊對話框，單擊options，在彈出的對話框中，在彈出的對話框中，將將a、b、c選到選到display means for中，點擊中，點擊continue，點擊，點擊ok。最優(yōu)組合先選擇最優(yōu)組合先選擇因素因素C最好，因為該因子對試驗最好，因為該因子對試驗結(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個表發(fā)現(xiàn)，對于個表發(fā)現(xiàn)，對于c變量來變量來說，