正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)

1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評(píng)與關(guān)注！ 正交設(shè)計(jì)的基本知識(shí)一正交表的分類(lèi)及特點(diǎn)正交設(shè)計(jì)是利用一系列規(guī)格化的正交表來(lái)安排多因素試驗(yàn)的一種十分有效的設(shè)計(jì)方法。正交表是已經(jīng)制作好的規(guī)格化的表, 是進(jìn)行正交設(shè)計(jì)的基本工具。正交表可分為同水平的和混合水平的大類(lèi)。1等水平正交表： a正交表的行數(shù)即試驗(yàn)的次數(shù)；b因素的水平數(shù)；c正交表的列數(shù)或因素?cái)?shù)；1）標(biāo)準(zhǔn)表如：二水平：，三水平：，四水平：， 五水平：，水平數(shù)只能取素?cái)?shù)或素?cái)?shù)冪對(duì)與同一水平的標(biāo)準(zhǔn)表，任意兩個(gè)相鄰表的關(guān)系是：標(biāo)準(zhǔn)表的構(gòu)造特點(diǎn)是： 標(biāo)準(zhǔn)表可以考察因素間的相互作用。2）非標(biāo)準(zhǔn)表二水平表：其他水平表：二水平非標(biāo)準(zhǔn)表的構(gòu)造特點(diǎn)是： 2混合正交

2、表混合正交表大致分為兩種情況：一是著重考察的因素需多取水平的情況，例如為著重考察一個(gè)因素的情況。二是某一因素不能多取水平的情況。如。一般情況下他們不能考察交互作用。二正交表的基本性質(zhì)1 正交性1） 在任何一列中各水平都出現(xiàn)且出現(xiàn)的次數(shù)相等2） 在任意兩列之間各種不同水平的所有可能組合都出現(xiàn)，且出現(xiàn)的次數(shù)相等。正交表的三種初等變換：行間置換、列間置換、水平置換。2 均衡分散性3 綜合可比性三正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的主要步驟是：（1） 明確試驗(yàn)?zāi)康?，確定試驗(yàn)指標(biāo)（2） 確定需要考察的因素，選取適當(dāng)?shù)乃皆趯?shí)際確定試驗(yàn)因素時(shí)，應(yīng)選取對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)影響大、未掌握其規(guī)律、未被考察過(guò)的因素；也可以

3、考慮盡量多安排一些試驗(yàn)因素；盡量少選水平，水平數(shù)以24為宜。（3） 選用適當(dāng)?shù)恼槐恚?） 進(jìn)行表頭設(shè)計(jì)（5） 編制試驗(yàn)方案四正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 等水平無(wú)交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)：選取的正交表 應(yīng)滿(mǎn)足的條件是：試驗(yàn)因素個(gè)數(shù)，試驗(yàn)因素水平， 有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) ：一個(gè)交互作用所占正交表的列數(shù)是，p是交互作用級(jí)數(shù)。高級(jí)交互作用通常不加考慮；一級(jí)交互作用也不必全部考慮；應(yīng)盡量選用二水平因素以減少交互作用所占的列數(shù)。根據(jù)上述原則選取的正交表 應(yīng)滿(mǎn)足的條件是：試驗(yàn)因素個(gè)數(shù)一級(jí)交互作用個(gè)數(shù)（），試驗(yàn)因素水平，混合正交表試驗(yàn)設(shè)計(jì)：不能考察交互作用。假定各因素?zé)o交互作用則選定的混合正交表：滿(mǎn)足的條件是：各因素水

4、平分別等于，試驗(yàn)因素總個(gè)數(shù)，且對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)因素?cái)?shù)，對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)因素?cái)?shù)不等水平且考慮交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)：情況比較復(fù)雜，前人總結(jié)的一些確有成效的設(shè)計(jì)方法是有：）在保證正交表的正交性的前提下，適當(dāng)改造正交表以適應(yīng)實(shí)際需要。常用的設(shè)計(jì)方法有并列法、賦閑列法、部分追加法、裂區(qū)法、套表法、法等。）在保證實(shí)際需要，即在不改變選定的因素、水平以及試驗(yàn)要求的條件下，適當(dāng)調(diào)整因素及其水平以便找到合適的對(duì)口正交表。常用的設(shè)計(jì)方法有擬水平法、組合法、直積法等。）綜合改造正交表和調(diào)整因素及其水平兩個(gè)方面的有關(guān)方法形成的綜合設(shè)計(jì)方法有擬因素法。我的總結(jié)：就是利用一系列方法把試驗(yàn)安排到適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)正交表中去。（但必須遵循自由

5、度原則）例： 用追加法安排在表中。利用并列法、賦閑列可安排在表中。利用組合法和擬水平法安排在表中。綜合方法：擬因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)：常用于把三水平因素安排在二水平標(biāo)準(zhǔn)表中的多因素試驗(yàn)。自由度原則：正交表水平列的自由度為，水平因素的自由度為。水平因素與水平因素的交互作用的自由度為。將因素和交互作用安排于正交表相應(yīng)列上的基本原則是：且必須滿(mǎn)足。注一個(gè)因素?cái)M一個(gè)水平增加一個(gè)自由度；共用賦閑列的個(gè)因素使其自由度減少個(gè)；正交表結(jié)構(gòu)：/標(biāo)準(zhǔn)表struct Orthogonal_Arrayint RowCount; /正交表行數(shù)int ColumnCount; /正交表列數(shù) int level; /正交表水平 in

6、t tableRowCountColumnCount; /正交表Cstring ColumnName; /列名int RegionColumnCount; /區(qū)名;/非標(biāo)準(zhǔn)表struct factorint level; /水平int num; /此水平的因素個(gè)數(shù) ;struct MixOrthogonal_Array int RowCount; /正交表行數(shù)int ColumnCount; /正交表列數(shù) int levelCount; /水平的種類(lèi)個(gè)數(shù)factorlevelCount; /因素的水平及其個(gè)數(shù)int tableRowCountColumnCount; /正交表;class CO

7、rthogonalpublic: vector < Orthogonal_Array > Orthogonal;vector < MixOrthogonal_Array > MixOrthogonal;public:COrthogonal(void);COrthogonal(void);void OrthogonalArray_Import(); /導(dǎo)入正交表;基本算法：假設(shè)得到屬性個(gè)數(shù)N及其對(duì)應(yīng)水平If =If 無(wú)交互作用 查找Orthogonal, until Orthogonalk.level=and Orthogonalk.ColumnCount>=N a

8、nd Orthogonalk.RowCount<.Else 有交互作用 查找Orthogonal, until Orthogonalk.level=and Orthogonalk.ColumnCount>=N+交互作用個(gè)數(shù)*（-1）and Orthogonalk.RowCount<.Else 得到水平及其對(duì)應(yīng)個(gè)數(shù)，按由小到大排序 i=1nIf 無(wú)交互作用 查找MixOrthogonal, until MixOrthogonalk.levelCount=n andi1,n MixOrthogonalk.factori-1.level=, i1,n-1 MixOrthogonal

9、k.factori-1.num= , MixOrthogonalk.factorn-1.num, MixOrthogonalk.RowCount<.If 未找到合適的混合表 查找Orthogonal, until 總自由度=（基本自由度附加自由度）< Orthogonalk.RowCount and Orthogonalk.level=.Else 查找Orthogonal, until 總自由度=（基本自由度+交互自由度附加自由度）< Orthogonalk.RowCount and Orthogonalk.level=.難點(diǎn)問(wèn)題：對(duì)于不等水平多因素?zé)o交互作用的試驗(yàn)在未找到合

10、適的混合正交表以及對(duì)于不等水平多因素有交互作用的試驗(yàn)這兩種情況，都是要利用一系列方法把試驗(yàn)安排到適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)正交表中去，方法比較多程序難以控制。 附錄：導(dǎo)入正交表函數(shù)void COrthogonal:OrthogonalArray_Import()ifstream infile("aa.txt"); int r=0,k=0;int flag=0;Orthogonal_Array OrthArray;MixOrthogonal_Array MixOrthArray;while(!infile.eof()string tmp;getline(infile,tmp);if

11、(tmp="") continue;string a=tmp.substr(0,1);int pos,len;int i=0;string temp100;pos=(int)tmp.find('');len=(int)tmp.length();while (pos>=0)tempi = tmp.substr(0,pos);tmp = tmp.substr(pos+1,len);pos=(int)tmp.find('');len=(int)tmp.length();i+;tempi=tmp;if (a="L")if (

12、i<4)if(k>0)Orthogonal.push_back(OrthArray);OrthArray.RowCount=atoi(temp1.c_str();/Orthogonalk.RowCount=atoi(temp1.c_str();OrthArray.level=atoi(temp2.c_str();OrthArray.ColumnCount=atoi(temp3.c_str();flag=0;elseif(k>0)MixOrthogonal.push_back(MixOrthArray);MixOrthArray.RowCount=atoi(temp1.c_st

13、r();MixOrthArray.levelCount=(i-1)/2;MixOrthArray.ColumnCount=0;for (int m=0;m<MixOrthArray.levelCount;m+)MixOrthArray.ColumnCount=MixOrthArray.ColumnCount+atoi(temp2*m+3.c_str();MixOrthArray.columnm.level=atoi(temp2*m+2.c_str();MixOrthArray.columnm.num=atoi(temp2*m+3.c_str();flag=1;r=0;k+;continu

14、e;if (flag=0)/標(biāo)準(zhǔn)表if(temp0!="" && r<OrthArray.RowCount)for (int c=0;c<OrthArray.ColumnCount;c+)OrthArray.tablerc=atoi(tempc+1.c_str();r+;if (temp0="列名" )for (int m=0;m<OrthArray.ColumnCount;m+)OrthArray.ColumnNamem=tempm+1;if (temp0="區(qū)名" )for (int m=0;m<OrthArray.ColumnCount;m+)OrthArray.Regionm=atoi(tempm+1.c_str();else/混合表if(temp0!=""