試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理試驗報告

1、 試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理試驗報告 正交試驗設(shè)計1. 為了通過正交試驗尋找從某礦物中提取稀土元素的最優(yōu)工藝條件，使稀土元素提取率最高，選取的水平如下：水平（A）酸用量/ml（B）水用量/ml（C)反應(yīng)時間/h122520204012需要考慮交互作用有A×B，A×C，B×C，如果將A，B，C分別安排在正交表L8（27）的1,2,4列上，試驗結(jié)果（提取量/ml）依次是1.01,，1,33，1,13，1.06,，1.03，0.08,，0.76，0.56.試用方差分析法（=0.05）分析實驗結(jié)果，確定較優(yōu)工藝條件解：（1）列出正交表L8（27）和實驗結(jié)果，進行方差分析。試驗號A

2、BA×BCA×CB×C空號提取量（ml）111111111.01211122221.3331221122106521212121.03621221210.8722112210.76822121120.56K14.534.173.663.933.53.663.63K23.153.514.023.754.184.024.05k12.2652.0851.831.9651.751.831.815k21.5751.7552.011.8752.092.012.025極差R1.380.660.360.180.680.360.42因素主次 A A

3、5;C B A×B B×C優(yōu)選方案 A1B1C1SSJ0.238050.054450.01620.004050.05780.01620.02205Q7.7816總和T7.68P=T2/n7.3728SST0.4088差異源SSdfMSF顯著性A0.2380510.2380519.59259259*B0.0544510.054454.481481481A*B0.016210.01621.333333333C0.0040510.004050.333333333A*C0.057810.05784.757201646B*C0.016210.01621.333333333誤差e0.0

4、220510.022051.814814815誤差e20.0364530.01215F0.05(1，3)10.12796449F0.01(1，3)34.11622156可見A因素對實驗有顯著性影響優(yōu)方案的確立：由上述分析可知，由于提取率越高越好，且交互作用影響不顯著，所以優(yōu)方案為A1B1C1，即酸用量25ml，水用量20ml，反應(yīng)時間為1小時2. 為了提高陶?；炷恋目箟簭姸龋疾炝薃，B，C，D，E，F(xiàn)六因素，每個因素都有3個水平，因素水平表如下：水平（A）水泥標(biāo)號（B）水泥用量/kg（C）陶粒用量（D）含砂率/%（E）養(yǎng)護方式（E）攪拌時間/h12330040050018019020015

5、0180200384042空氣水蒸汽11.52根據(jù)經(jīng)驗還要考察交互作用A×B，A×C，B×C。如果將A，B，C，D，E，F(xiàn)依次安排在正交表L27(331)的1，2，5，9，12，13列上，試驗結(jié)果（抗壓強度/kg）依次為100，98，97，95，96，99,，94，99,101,85,82,98,85,90,85,91,89,80,73,90,77,84,80,76,89,78,85，試用方差分析（=0.05）試驗結(jié)果，確定較優(yōu)水平組合。解：列出表，進行方差分析。試驗號12345678910111213ABA×B空列CA×C空列B×C

6、D空列空列EF抗壓強度/KG.cm1111111111111110021111222222222983111133333333397412221112223339551222222333111966122233311122299713331113332229481333222111333999133333322211110110212312312312385112123231231231821221233123123129813223112323131285142231231312123901522313121232318516231212331223191172312231123312891

7、8231231223112380193132132132132732031322132132139021313232132132177223213132213321842332132133211328024321332113221376253321132321213892633212131323217827332132121313285K1879 800 795 807 796 800 788 784 836 791 790 824 794 K2785 790 807 790 802 792 802 800 799 800 804 785 801 K3732 806 794 799 798 8

8、04 806 812 761 805 802 787 801 k1293 267 265 269 265 267 263 261 279 264 263 275 265 k2262 263 269 263 267 264 267 267 266 267 268 262 267 k3244 269 265 266 266 268 269 271 254 268 267 262 267 極差147 16 13 17 6 12 18 28 75 14 14 39 7 因素主次A1，B3,A*B2,C2,A*C3，B*C3，D1，E1，F(xiàn)23總和T2396.00 Q214418.00 P=T2/n21

9、2622.81 SSj1231.63 14.52 11.63 16.07 2.07 8.30 19.85 43.85 312.52 11.19 12.74 107.19 3.63 方差分析表差異源SSdfMSF顯著性A1231.63 2.00 615.81 214.74 *B14.52 2.00 7.26 2.53 A×B11.63 4.00 2.91 1.01 C2.07 2.00 1.04 0.36 A×C8.30 4.00 2.07 0.72 B×C43.85 4.00 10.96 3.82 *D312.52 2.00 156.26 54.49 *E107.

10、19 2.00 53.59 18.69 *F3.63 2.00 1.81 0.63 誤差e59.85 8.00 7.48 2.61 誤差e240.15 14.00 2.87 F0.05(2,14)3.74 F0.05(4,14)3.11 F0.01(2,14)6.51 F0.01(4,14)5.04 優(yōu)方案的確立：由圖可知，抗壓強度是越大越好，在不考慮交互作用下，優(yōu)方案選取k最大水平，即A1B3C2D1E1F.從方差分析結(jié)果看，交互作用對實驗結(jié)果影響不大，所以不考慮交互作用，優(yōu)方案為A1B3C2D1E1F.3. 用某種菌生產(chǎn)酯類風(fēng)味物質(zhì)，為了尋找最優(yōu)發(fā)酵工藝條件，重點考察了葡萄糖用量x1（50

11、150g/L）和蛋白胨用量x2（210g/L）的影響，實驗指標(biāo)為菌體生長量y（g/L），其他發(fā)酵條件不變。實驗方案和結(jié)果如下：試驗號z1z2z1z2y11119.6121-1-19.133-11-19.374-1-118.5751.078009.346-1.078008.97701.078010.2180-1.07809.48900010.241000010.33（1） 試用二次回歸正交設(shè)計在試驗范圍內(nèi)建立二次回歸方程；（2） 對回歸方程和回歸系數(shù)進行顯著性檢驗；（3） 失擬性檢驗；（4） 試驗范圍內(nèi)最優(yōu)試驗方案的確定。解：試驗號z1z2z1*z2z1'z2'yy2z12z22

12、1.00 1.00 1.00 1.00 0.37 0.37 9.61 92.35 1.00 1.00 2.00 1.00 -1.00 -1.00 0.37 0.37 9.13 83.36 1.00 1.00 3.00 -1.00 1.00 -1.00 0.37 0.37 9.37 87.80 1.00 1.00 4.00 -1.00 -1.00 1.00 0.37 0.37 8.57 73.44 1.00 1.00 5.00 1.08 0.00 0.00 0.53 -0.63 9.34 87.24 1.16 0.00 6.00 -1.08 0.00 0.00 0.53 -0.63 8.97 8

13、0.46 1.16 0.00 7.00 0.00 1.08 0.00 -0.63 0.53 10.21 104.24 0.00 1.16 8.00 0.00 -1.08 0.00 -0.63 0.53 9.48 89.87 0.00 1.16 9.00 0.00 0.00 0.00 -0.63 -0.63 10.24 104.86 0.00 0.00 10.00 0.00 0.00 0.00 -0.63 -0.63 10.33 106.71 0.00 0.00 SUMMARY OUTPUT回歸統(tǒng)計Multiple R0.99 R Square0.98 Adjusted R Square0.96

14、 標(biāo)準(zhǔn)誤差0.11 觀測值10.00 方差分析dfSSMSFSignificance F回歸分析5.00 3.02 0.60 48.07 0.00 殘差4.00 0.05 0.01 總計9.00 3.07 Coefficients標(biāo)準(zhǔn)誤差t StatP-valueLower 95%Upper 95%下限 95.0%上限 95.0%Intercept9.53 0.04 268.63 0.00 9.43 9.62 9.43 9.62 z10.19 0.04 4.25 0.01 0.07 0.31 0.07 0.31 z20.33 0.04 7.33 0.00 0.20 0.45 0.20 0.45

15、 z1*z20.00 0.06 0.00 1.00 -0.16 0.16 -0.16 0.16 z1'0.00 0.07 0.00 1.00 -0.19 0.19 -0.19 0.19 z2'-0.25 0.07 -3.67 0.02 -0.44 -0.06 -0.44 -0.06 失擬性檢驗差異源SSdfMSFF0.1失擬（lf）0.05 3.00 0.02 3.81 53.59 因為f<f0.1，所以失擬不顯著重復(fù)試驗（ef）0.00 1.00 0.00 (1) z1=x1-100/50 z2=z2-6/4 z2=z2*z2-0.63 代入上式中可知Y=9.53+0.19*(x1-100)/50+0.33*(x2-6)/4-0.25*(x2-6)2/16+0.25*0.63整理可知y=8.07+0.038x1+0.275x2-0.016x22(2) 偏回歸系數(shù)顯著性檢驗：由上