實現(xiàn)設(shè)計與數(shù)據(jù)處理大作業(yè)(共6頁)

1、“現(xiàn)代(xindi)試驗設(shè)計方法與數(shù)據(jù)處理”大作業(yè)(zuy)題目(tm)：析因試驗設(shè)計姓名：xxx學(xué)號：xxxxx班號：xxxxx2014年1月13日1.析因試驗(shyn)設(shè)計(shj)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中，經(jīng)常需要做大量試驗，以求達(dá)到預(yù)期的目的 例如在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中希望通過試驗達(dá)到高質(zhì)優(yōu)產(chǎn)低消耗，特別是在新產(chǎn)品試驗中，由于未知的因素很多，需要通過試驗來摸索工藝和條件，在這種情況下，試驗設(shè)計安排妥當(dāng)與否，直接影響著研究進(jìn)度與效果。試驗設(shè)計優(yōu)化，是指在最優(yōu)化思想的指導(dǎo)下進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計的一種優(yōu)化方法，它從不同的優(yōu)良性出發(fā)，合理設(shè)計試驗方案，有效控制試驗干擾，科學(xué)處理試驗數(shù)據(jù)，全面進(jìn)行優(yōu)化分析，直

2、接實現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)。試驗優(yōu)化已成為現(xiàn)代化技術(shù)的一個重要方面，析因設(shè)計就是(jish)試驗優(yōu)化設(shè)計中最常用的幾種方法之一。1.1析因設(shè)計定義析因設(shè)計，也叫做 HYPERLINK /view/191688.htm t _blank 全因子實驗設(shè)計，是一種多因素多水平的交叉分組進(jìn)行全面試驗的設(shè)計方法 它不僅可檢驗每個因素各水平間的差異，研究2個或2個以上因素的主效應(yīng)，而且可檢驗各因素間的交互作用，通過比較各種組合，可以找出最佳組合。它是一種全面的高統(tǒng)計效率的設(shè)計，當(dāng)因素數(shù)目和水平數(shù)都不太大，且效應(yīng)與因素之間的關(guān)系比較復(fù)雜時，常常采用該種設(shè)計。1.2設(shè)計原理析因設(shè)計各處理組間在均衡性方面的要求與隨機設(shè)計一

3、致，各處理組樣本含量應(yīng)盡可能想同；析因設(shè)計對各因素不同水平的全部組合試驗，故具有 HYPERLINK /view/764449.htm t _blank 全面性和均衡性；析因設(shè)計可以提供三方面的重要信息：各因素不同水平的效應(yīng)大??；各因素間的交互作用；通過比較各種組合，找出最佳組合。通過合理的設(shè)計表，對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，可以求出主效應(yīng)和交互效應(yīng)，一般分為:正交互效應(yīng)(協(xié)同作用)兩因素聯(lián)合(共同)作用大于其單獨作用之和；負(fù)交互作用( 拮抗作用)兩因素聯(lián)合作用小于其單獨作用之和。常用的析因設(shè)計表如下所示表1 2x2析因設(shè)計表B因素A因素A1A2B1A1B1A2B1B2A1B2A2B2表2 2x

4、2x2析因設(shè)計表A因素B1B2C1C2C1C2A1A1B1C1A1B1C2A1B2C1A1B2C2A2A2B1C1A2B1C2A1B2C1A2B2C21.3試驗設(shè)計(shj)特點析因試驗(shyn)設(shè)計有3個明顯(mngxin)的特點:其一,它要求實驗時全部因素同時施加,即每次做實驗都將涉及到每個因素的一個特定水平（若實驗因素施加時有“先后順序”之分，一般被稱為“分割或裂區(qū)設(shè)計”）；其二,因素對定量觀測結(jié)果的影響是地位平等的,即在沒有充分的證據(jù)認(rèn)為哪些因素對定量觀測結(jié)果的影響大、而另一些影響小（若實驗因素對觀測結(jié)果的影響在專業(yè)上能排出主、次順序,一般就被稱為“系統(tǒng)分組或嵌套設(shè)計”）；其三,可以

5、準(zhǔn)確地估計各因素及其各級交互作用的效應(yīng)大小(若某些交互作用的效應(yīng)不能準(zhǔn)確估計，就屬于非正規(guī)的析因設(shè)計了，如分式析因設(shè)計、正交設(shè)計、 HYPERLINK /view/1270809.htm t _blank 均勻設(shè)計,等等)。由于上述的三個特點，決定了析因設(shè)計有以下突出的優(yōu)點和缺點：優(yōu)點是它可以用來分析全部主效應(yīng)（即各個單因素的作用）和因素之間的各級交互作用的效應(yīng)（即任何兩個因素之間的交互作用效應(yīng)任何三個因素之間的交互作用效應(yīng)等）的大??；缺點是由于所需要的實驗次數(shù)很多（因該設(shè)計的原名也叫做有重復(fù)實驗的全因子計），故因素過多或因素的水平數(shù)過多時，所需要的實驗次數(shù)太多，研究者常無法承受。1.4試驗設(shè)

6、計流程析因設(shè)計的統(tǒng)計分析包括(boku)主效應(yīng)、交互作用和單獨效應(yīng)分析。主效應(yīng)分析和交互作用分析又稱析因分析，屬多因素方差分析，各因素的單獨效應(yīng)分析屬單因素方差分析。2.析因設(shè)計(shj)實例(shl)分析例：某醫(yī)院進(jìn)行急性菌痢治療的研究,擬分析臨床類型和療法對治療急性菌痢的影響。臨床類型有兩個水平典型、非典型；療法也有兩個水平:特異療法+輔助療法、特異療法。試作析因設(shè)計(在每個試驗條件下重復(fù)8次試驗)。2.1試驗安排本例是兩個因素，每個因素有兩個水平按照2x2析因分析設(shè)計模型安排，試驗結(jié)果如下表3所示。表3 實測數(shù)據(jù)（治愈天數(shù)）試驗次數(shù)典型（A1）非典型（A2）特異+輔療（B1）特異（B2）

7、特異+輔療（B1）特異（B2）15746264243452543535558376673674746835552.2統(tǒng)計分析將表3進(jìn)行整理得到表4如下：表4 兩因素的交互作用臨床類型（A）療法（B）合計特異+輔療（B1）特異（B2）典型（A1）364884非典型（A2）264470合計6292154如下(rxi)所示，可重復(fù)(chngf)雙因素(yn s)方差分析表5表5 方差分析差異源SSdfMSFP-valueF crit病型6.12516.1254.570.0414.196療法28.125128.125210.0004.196交互1.12511.1250.840.3674.196誤差37

8、.5281.339總計72.87531結(jié)論:按檢驗水平=0.05水準(zhǔn),臨床類型和療法對急性菌痢的治療均有影響。非典型病人的治愈天數(shù)比典型病人短,特異療法+輔助治療比特異療法的治愈天數(shù)要短。臨床類型和療法之間無交互作用。按=0.01水準(zhǔn),療法對急性菌痢的治療仍有影響。本例如果有交互作用可以作不同水平下的兩因素均數(shù)的兩兩比較,以便揭示相互作用是屬于相互促進(jìn)還是相互抑制?？偨Y(jié)析因試驗設(shè)計方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用到社會生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)研究等領(lǐng)域中，析因設(shè)計可以全面均衡地對各因素的不同水平進(jìn)行組合，分組進(jìn)行實驗，探討各因素不同水平的效應(yīng)，同時可獲得各因素間的交互作用；通過比較各實驗組合，還可以尋求最佳組合。但是，當(dāng)處

9、理因素過多時，處理組數(shù)、實驗對象數(shù)（樣本量）劇增，而且多重交互作用的解釋極其困難，此時，可采用非全面實驗的正交設(shè)計或均勻設(shè)計以減少實驗次數(shù)。析因設(shè)計中，應(yīng)可能的使用平衡設(shè)計，非平衡設(shè)計會使檢驗效率降低。參考文獻(xiàn)1游永豪.祁國鷹. 常用(chn yn)多因素實驗設(shè)計及相應(yīng)的統(tǒng)計分析方法.2楊俊英. 析因設(shè)計(shj)及其統(tǒng)計分析方法. 新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報,20003程敬麗. 常見(chn jin)的試驗優(yōu)化設(shè)計方法對比.實驗室研究與探索.2012.第31卷 第7期4胡純嚴(yán),胡良平. 如何正確運用析因設(shè)計.中國藥物應(yīng)用與監(jiān)制.2008年第5卷 第5期5楊志程. 幾種無重復(fù)試驗的飽和析因分析方法的穩(wěn)健性.碩士論文內(nèi)容總結(jié)（1）它是一種全面的高統(tǒng)計效率的設(shè)計，當(dāng)因素數(shù)目和