第三章試驗研究

1、慮工藝的適用性的同時，要考慮經(jīng)濟性和可行性，如價格，慮工藝的適用性的同時，要考慮經(jīng)濟性和可行性，如價格，毒性及是否可回收和易回收等。小試進行后處理時就應考毒性及是否可回收和易回收等。小試進行后處理時就應考慮到這幾方面。慮到這幾方面。 一個因子的水平好壞或好壞的程度受另一個因子的水平好壞或好壞的程度受另一因子水平制約的情況，稱為因子一因子水平制約的情況，稱為因子A與與B的交的交互作用。互作用。 假設4塊大豆試驗田用不同的方法施肥，其結果如下： 第一塊沒施肥，平均畝產400斤；第二塊施6斤氮肥，平均畝產430斤；第三塊施磷肥5斤，平均畝產450斤；第四次施6斤氮肥、5斤磷肥，平均畝產足560斤，見

2、表。 兩個因子的不同水平搭配下的得率兩個因子的不同水平搭配下的得率 由試驗結果看出，只加施5斤磷肥的效果是畝產量增加50斤，只加施6斤氮肥的效果是畝產量增加30斤，同時施加氮、磷肥的效果是畝產量增加160斤，這表明氮、磷肥搭配作用的效果等于160305080斤。 一般來說，在多因素試驗中，不但各因素對指標有影響，而且各因素之間的聯(lián)合也會對指標產生作用，這種聯(lián)合的作用叫交互作用，通常用A x B表示因素A與B的交互作用。（1）試驗的設計）試驗的設計 明確試驗目的；明確試驗目的； 明確試驗指標；明確試驗指標； 確定試驗中所考慮的因子與水平，并確確定試驗中所考慮的因子與水平，并確定可能存在并要考察的

3、交互作用；定可能存在并要考察的交互作用； 選用合適的正交表，進行表頭設計，列選用合適的正交表，進行表頭設計，列出試驗計劃。出試驗計劃。還要考察因子還要考察因子A與與B的交互作用的交互作用因子水平表因子水平表因子因子一水平一水平二水平二水平A：反應溫度（：反應溫度（）6080B：反應時間（小時）：反應時間（小時）2.53.5C：兩種原料配比：兩種原料配比1.1/11.2/1D：真空度（：真空度（kPa）5060 列列 號號 1 2 3 4 5 6 7 (1) 3 2 5 4 7 6 (2) 1 6 7 4 5 (3) 7 6 5 4 (4) 1 2 3 (5) 3 2 (6) 1 試驗號試驗號

4、反應溫度反應溫度() 反應時間反應時間(小時小時) 兩種原料配比兩種原料配比 真空度真空度(kPa) 收率收率 y 1 60 2.5 1.1/1 50 86 2 60 2.5 1.2/1 60 95 3 60 3.5 1.1/1 60 91 4 60 3.5 1.2/1 50 94 5 80 2.5 1.1/1 60 91 6 80 2.5 1.2/1 50 96 7 80 3.5 1.1/1 50 83 8 80 3.5 1.2/1 60 88A1A2B1(86+95)/2=90.5(91+96)/2=93.5B2(91+94)/2=92.5(83+88)/2=85.5 解解 （1）由于因子

5、均為二水平的，故選用二水）由于因子均為二水平的，故選用二水平正交表，又因子與交互作用的自由度之和為：平正交表，又因子與交互作用的自由度之和為：fA+fB+fC+fD+fAB+fAC=1+1+1+1+1+1=6故所選正交表的行數(shù)應滿足：故所選正交表的行數(shù)應滿足：n6+1=7，所以選，所以選L8(27)，表頭設計如下：，表頭設計如下： 列列 號號 1 2 3 4 5 6 7 (1) 3 2 5 4 7 6 (2) 1 6 7 4 5 (3) 7 6 5 4 (4) 1 2 3 (5) 3 2 (6) 1表表 頭頭 設設 計計 ABAB C AC D列列 號號 1234567 （2）由于因子均為二水

6、平的，故仍選用二水平正）由于因子均為二水平的，故仍選用二水平正交表，又因子與交互作用的自由度之和為交表，又因子與交互作用的自由度之和為6，故所選，故所選正交表的行數(shù)應滿足：正交表的行數(shù)應滿足：n6+1=7，但，但L8(27)無法安排無法安排這四個因子與兩個交互作用，因為不管四個因子放這四個因子與兩個交互作用，因為不管四個因子放在哪四列上，兩個交互作用或一個因子與一個交互在哪四列上，兩個交互作用或一個因子與一個交互作用總會共用一列，從而產生混雜，譬如：作用總會共用一列，從而產生混雜，譬如：因此選用因此選用L16(215)，表頭設計如下：，表頭設計如下： 表表頭頭設設計計 A B AB CDCD列

7、列號號 1 234 5 6 7 8 9 10 111213 14 15 列列 號號 1 2 3 4 5 6 7 (1) 3 2 5 4 7 6 (2) 1 6 7 4 5 (3) 7 6 5 4 (4) 1 2 3 (5) 3 2 (6) 1表頭設計表頭設計ABABCDCD列號列號1234567因此選用因此選用L16(215)，表頭設計如下：，表頭設計如下： 表表 頭頭 設設 計計AB AB CDCD列列 號號 1 234 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 （3）由于因子均為三水平的，故選用三水平正）由于因子均為三水平的，故選用三水平正交表，又因子與交互作用的自由度之和為：交表，又因子與交互作用的自由度之和為：fA+fB+fC+fD+fE+fAB=2+2+2+2+2+4=14故所選正交表的行數(shù)應滿足：故所選正交表的行數(shù)應滿足：n14+1=15，所以選，所以選L27(313)，表頭設計如下：，表頭設計如下：表表頭頭設設計計 A B AB C D E列列號號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13正交實驗設計的其他情況： 對于各因素水平數(shù)不同情況的處理對于各因素水