食品質(zhì)量統(tǒng)計教材2

食品質(zhì)量統(tǒng)計試驗設(shè)計計是數(shù)理理統(tǒng)計學(xué)學(xué)的一個個重要的的分支。。多數(shù)數(shù)理理統(tǒng)計方方法主要要用于分分析已經(jīng)經(jīng)得到的的數(shù)據(jù)，，而試驗驗設(shè)計卻卻是用于于決定數(shù)數(shù)據(jù)收集集的方法法。試驗設(shè)計計方法主主要討論論如何合合理地安安排試驗驗以及試試驗所得得的數(shù)據(jù)據(jù)如何分分析等。。一、試驗設(shè)計計方法例1某工廠想想提高某產(chǎn)品的質(zhì)質(zhì)量和產(chǎn)產(chǎn)量，對對工藝中中三個主主要因素素各按三三個水平平進(jìn)行試試驗（見見表1）。試驗驗的目的的是為提提高合格格產(chǎn)品的的產(chǎn)量，，尋求最最適宜的的操作條條件。水平因素溫度℃壓力Pa加水量kg符號Tpm123T1(80)T2(100)T3(120)p1(5.0)p2(6.0)p3(7.0)m

1(2.0)m2(2.5)m3(3.0)表1因素水平平對此實例例該如何何進(jìn)行試試驗方案案的設(shè)計計呢？很容易想想到的是是全面搭搭配法方方案（如如圖1所示）：：圖1全全面搭搭配法方方案此方案數(shù)數(shù)據(jù)點分分布的均均勻性極極好，因因素和水水平的搭搭配十分分全面，，唯一的的缺點是是實驗次次數(shù)多達(dá)達(dá)33＝27次（指數(shù)數(shù)3代表3個因素，，底數(shù)3代表每因因素有3個水平））。因素、水水平數(shù)愈愈多，則則實驗次次數(shù)就愈愈多。例如，做做一個6因素3水平的試試驗，就就需36＝729次實驗，，顯然難難以做到到。因此此需要尋尋找一種種合適的的試驗設(shè)設(shè)計方法法。在質(zhì)量管管理中，，它也是是質(zhì)量決決策的一一個重要要內(nèi)容。。目的：在少做試試驗的情情況下得得到最佳佳工藝參參數(shù)，從從而提高高產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量。二、試驗驗設(shè)計試驗的成成功與否否取決于于試驗條條件是否否選擇得得當(dāng)。如何科學(xué)學(xué)地選擇擇作為組組成試驗驗條件的的指標(biāo)、因因素和水平，是進(jìn)行試試驗設(shè)計計極為重重要的研研究課題題。（一）試驗驗條件（1）指指標(biāo)指在試驗驗中根據(jù)據(jù)試驗?zāi)磕康亩x選定的、、用來衡衡量或考考核試驗驗效果的的質(zhì)量特特性。指標(biāo)可分分為定量量指標(biāo)和和定性指指標(biāo)兩種種，前者者如重量量、大小小等；后后者如外外觀、顏顏色、味味道、風(fēng)風(fēng)味等。。根據(jù)在一一個試驗驗中同時時考察指指標(biāo)個數(shù)數(shù)的不同同，還可可將試驗驗分為單單指標(biāo)試試驗和多多指標(biāo)試試驗。例1的試驗指指標(biāo)為合合格產(chǎn)品品的產(chǎn)量量。（2）因素指對試驗驗指標(biāo)可能(懷疑)有影響，，而且在在試驗中中提出了了明確的的條件能能加以區(qū)區(qū)別、對對比的原原因。在試驗中中，因素素是應(yīng)重重點考察察的內(nèi)容容。因素可分分為定量量因素和和定性因因素，前前者如溫溫度、pH值、時間間等。后后者如品品種、方方法等。。如例1的溫度、、壓力、、水的用量。。（3）水平指因素變變化的多多種狀態(tài)態(tài)和條件件根據(jù)試驗驗中各因因素所取取水平個個數(shù)的不不同，試試驗可分分為二水水平、三三水平、、四水平平試驗等等。若各因素素所取水水平數(shù)不不等，則則稱其為為混合水水平試驗驗。如:例1的溫度有有3個水平。。溫度用用T表示，下下標(biāo)1、2、3表示因素素的不同同水平，，分別記記為T1、T2、T3。因素通常常用大寫寫字母表表示，水水平通常常用阿拉拉伯?dāng)?shù)字字表示。。如因素A取三個水水平可分分別表示示為A1、A2、A3。例：T1(80)T2(100)T3(120)為因素A的三個水水平水平因素溫度℃壓力Pa加水量kg符號Tpm123T1(80)T2(100)T3(120)p1(5.0)p2(6.0)p3(7.0)m

1(2.0)m2(2.5)m3(3.0)通過研究究人員，，控制其其他不予予考察的的因素，，使它不不能影響試試驗結(jié)果果，從而而探討試試驗因素素的存在在對試驗驗結(jié)果的影響.同時，考考察試驗驗因素改改變后對對結(jié)果所所產(chǎn)生的的影響。。（二）基基本原理理（三）單單因素試試驗實際中最最簡單的的試驗問問題是單單目標(biāo)、、單因素素的問題題。

單因素試試驗：只只有一個個因素改改變而其其它因素素固定從例1可看出，，采用全全面搭配配法方案案，需做做27次實驗。。那么采采用簡單單比較法法方案又又如何呢呢？先固定T1和p1，只改變變m，觀察因因素m不同水平平的影響響，做了了如圖2（1）所示的的三次實實驗，發(fā)發(fā)現(xiàn)m＝m2時的實驗驗效果最最好（好好的用□表示），，合格產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)產(chǎn)量最高高，因此此認(rèn)為在在后面的的實驗中中因素m應(yīng)取m2水平。固定T1和m2，改變p的三次實實驗如圖圖2（2）所示，，發(fā)現(xiàn)p＝p３時的實實驗效果果最好，，因此認(rèn)認(rèn)為因素素p應(yīng)取p３水平。。固定p３和m2，改變T的三次實實驗如圖圖2（3）所示，，發(fā)現(xiàn)因因素T宜取T2水平。因此可以以引出結(jié)結(jié)論：為為提高合合格產(chǎn)品品的產(chǎn)量量，最適適宜的操操作條件件為T2p３m2。與全面面搭配法法方案相相比，簡簡單比較較法方案案的優(yōu)點點是實驗驗的次數(shù)數(shù)少，只只需做9次實驗。。指出，簡簡單比較較法方案案的試驗驗結(jié)果是是不可靠靠的。因因為：①在改變變m值（或p值，或T值）的三三次實驗驗中，說說m2（或p３或T2）水平最最好是有有條件的的。在T≠T１，p≠p１時，m2水平不是是最好的的可能性性是有的的。②在改變變m的三次實實驗中，，固定T＝T２，p＝p３應(yīng)該該說也是是可以的的，是隨隨意的，，故在此此方案中中數(shù)據(jù)點點的分布布的均勻勻性是毫毫無保障障的。③用這種種方法比比較條件件好壞時時，只是是對單個個的試驗驗數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行數(shù)值值上的簡簡單比較較，不能能排除必必然存在在的試驗驗數(shù)據(jù)誤誤差的干干擾。（四）正正交試驗驗法它是在實實踐經(jīng)驗驗與理論論知識的的基礎(chǔ)上上，借助助一種規(guī)規(guī)格化的的“正交交表”，，從眾多多的試驗驗條件中中確定若若干代表表性較強(qiáng)強(qiáng)的試驗驗條件，，科學(xué)地地安排實實驗，然然后再對對試驗結(jié)結(jié)果進(jìn)行行綜合比比較、統(tǒng)統(tǒng)計分析析，探求求各因素素水平的的最佳組組合，從從而求得得最優(yōu)或或較優(yōu)試試驗方案案的一種種數(shù)學(xué)方方法。例如，要要考察保保水劑用用量、滾滾揉時間間和靜置置時間對對肉制品品出成的的影響。。每個因因素設(shè)置置3個水平進(jìn)進(jìn)行試驗驗。A因素是保保水劑用用量，設(shè)設(shè)A1、A2、A33個水平；；B因素是滾滾揉時間間，設(shè)B1、B2、B33個水平；；C因素為靜靜置時間間，設(shè)C1、C2、C33個水平。。這是一一個3因素3水平的試試驗，各各因素的的水平之之間全部部可能組組合有27種。全面試驗驗：可以以分析各各因素的的效應(yīng)，，交互互作用，，也可選選出最優(yōu)優(yōu)水平組組合。但但全面試試驗包含含的水平平組合數(shù)數(shù)較多，，工作量量大，，在有些些情況下下無法完完成。。若試驗的的主要目目的是尋尋求最優(yōu)優(yōu)水平組組合，則則可利利用正交交表來設(shè)設(shè)計安排試試驗。正交試驗驗設(shè)計的的基本特點點是：用部部分試驗驗來代替替全面試試驗，通通過對部部分試驗驗結(jié)果的的分析，，了解全全面試驗驗的情況況。正因為正正交試驗驗是用部部分試驗驗來代替替全面試試驗的，，它不可可能像全全面試驗驗?zāi)菢訉Ω饕蛩厮匦?yīng)、、交互作作用一一一分析；；當(dāng)交互互作用存存在時，，有可能能出現(xiàn)交交互作用用的混雜雜。雖然然正交試試驗設(shè)計計有上述述不足，，但它能能通過部部分試驗驗找到最最優(yōu)水平平組合，，因而而很很受實實際工作作者青睞睞。如對于上上述3因素3水平試驗驗，若不不考慮交交互作用用，可利利用正交交表L9(34)安排，試試驗方案案僅包含含9個水平組組合，就就能反映映試驗方方案包含含27個水平組組合的全全面試驗驗的情況況，找出出最佳的的生產(chǎn)條條件。1.2正交試驗驗設(shè)計的的基本原原理在試驗安安排中，，每個個因素在在研究的的范圍內(nèi)內(nèi)選幾個個水平，，就好比比在選優(yōu)優(yōu)區(qū)內(nèi)打打上網(wǎng)格格，如如果網(wǎng)上上的每個個點都做做試驗，，就是全全面試驗驗。2、作用⑴ 安排排合理，，經(jīng)濟(jì)高高效。對于多因因素試驗驗，若為為全面考考察因素素與指標(biāo)標(biāo)間的關(guān)關(guān)系，從從而采用用排列組組合法時時，則對對4個因素、、3個水平需需做34＝81次試驗。。而采用正正交表L9(34)僅需做9次試驗，，大大減減少了試試驗次數(shù)數(shù)。⑵ 分清清主次，，找出關(guān)關(guān)鍵。通過正交交試驗，，能從眾眾多的影影響因素素中，分分清主次，找出出影響試試驗結(jié)果果的關(guān)鍵鍵因素。。⑶ 簡單單易懂，，便于推推廣在日本，，有“不不懂正交交試驗只只能算是是半個工工程師””的說法法。⑷ 掌握握規(guī)律，，有效控控制。正交試驗驗有助于于搞清因因素與指指標(biāo)間的的因果關(guān)關(guān)系，從而掌握握內(nèi)在規(guī)規(guī)律，對對質(zhì)量指指標(biāo)進(jìn)行行有效控控制。⑸ 指明明方向，，效果明明顯。

正交試驗驗是一種種方法論論的科學(xué)學(xué)，它不不需要投投資，但又能從從試驗設(shè)設(shè)計結(jié)果果的分析析中，進(jìn)進(jìn)行預(yù)測測、估計計，為試驗指明明方向，，因而其其經(jīng)濟(jì)效效果十分分顯著。。范例：L9(34)表示該表表最多能能考察4個因素，，每個因因素可取取3個水平，，共需做做9次試驗。。L8(4X24)表示一個個因素是是4個水平，，4個因素各各為2個水平的的混合水水平正交交表，共共需做8次試驗。。3、常用正正交表的的種類根據(jù)水平平數(shù)的相相同與否否分類⑴ 相同同水平的的正交表表各試驗因因素采用用的水平平數(shù)都相相同如：L4(23)、L9(34)、L8(27)L27(313)、L16(45)、L25(56)等正交試驗驗設(shè)計方方法是用用正交表表來安排排試驗的的。對于于例1適用的正正交表是是L9（34），其試試驗安排排見表2。水平因素溫度℃壓力Pa加水量kg符號Tpm123T1(80)T2(100)T3(120)p1(5.0)p2(6.0)p3(7.0)m

1(2.0)m2(2.5)m3(3.0)表2試驗安排排表34123456789111（T1）2（T2）2（T2）2（T2）3（T3）3（T3）3（T3）123（p3）1（p1）2（p2）3（p3）1（p1）2（p2）3（p3）12（m2）3（m3）2（m2）3（m3）1（m1）3（m3）1（m1）2（m2）123312231

L9(34)表2試驗安排排表試驗號列號1234因素溫度℃壓力Pa加堿量kg符號Tpm1234567891（T1）1（T1）1（T1）2（T2）2（T2）2（T2）3（T3）3（T3）3（T3）1（p1）2（p2）3（p3）1（p1）2（p2）3（p3）1（p1）2（p2）3（p3）1（m1）2（m2）3（m3）2（m2）3（m3）1（m1）3（m3）1（m1）2（m2）123312231

⑵混合水平平的正交交表各試驗因因素采用用的水平平數(shù)都不不同如：L12(3X24)、L12(6X22)L18(2X37)、L12(3X23)L16(42X29)等L8（（41×24）2水平列列的列數(shù)數(shù)為44水平列列的列數(shù)數(shù)為1實驗的次次數(shù)正交交表的代代號各列水平平數(shù)不相相同的正正交表，，叫混合合水平正正交表，，下面就就是一個個混合水水平正交交表名稱稱的寫法法：L8（（41×24）常簡寫寫為L8（4×24）。此混混合水平平正交表表含有1個4水平列列，4個個2水平平列，共共有1＋＋4＝5列。4、正交表的的特點⑴均衡分散散性在任意一一列中，，每個水水平的重重復(fù)次數(shù)數(shù)是相等等的。范例：L9(34)中任一列列中每個個水平重重復(fù)出現(xiàn)現(xiàn)3次。所有的正正交表與與L9（34）正交表表一樣，，都具有有以下兩兩個特點點：（1）在每一列列中，各各個不同同的數(shù)字字出現(xiàn)的的次數(shù)相相同。在在表L9（34）中，每每一列有有三個水水平，水水平1、2、3都是各出出現(xiàn)3次。（2）表中任意意兩列并并列在一一起形成成若干個個數(shù)字對對，不同同數(shù)字對對出現(xiàn)的的次數(shù)也也都相同同。在表L9（34）中，任任意兩列列并列在在一起形形成的數(shù)數(shù)字對共共有9個：（1,1），（1,2），（1,3），（2,1），（2,2），（2,3），（3,1），（3,2），（3,3），每一一個數(shù)字字對各出出現(xiàn)一次次。⑵可伸可可縮，效效用明確確正交表La（bc）中c代表最多多可考察察的因素素數(shù)范例：L9(34)最多可安安排4個因素，，但根據(jù)據(jù)試驗的的實際需需要，可可安排少少于4個的因素素數(shù)，也也可考察察因素間間的交互互作用，，但考察察的因素素和因素素間的互互作數(shù)不不能大于于4。⑶存在基本本列和交交互列在正交表表中，基基本列是是用來安安排試驗驗因素的的，交互互列是用用來考察察因素間間交互作作用的。。如果不考考慮因素素間的交交互作用用，交互互列也可可用來安安排試驗驗因素。。當(dāng)一個因因素對試試驗值的的影響與與另一個個因素所所取水平平有關(guān)系系時，就就稱這兩兩個因素素之間存存在交互互作用。。嚴(yán)格來說說，因素素之間總總是存在在著或大大或小的的交互作作用，因此此，交互互作用是是多因素素試驗中中常常碰碰到的一一個問題。正交表中中有的可可以用來來考察兩兩因素間間的交互互作用有的正交交表在安安排試驗驗時不能能考慮兩兩因素間間的交互互作用。。5、正交試試驗設(shè)計計范例：以從柑桔桔果皮中中提取果果膠的研研究，來來說明正正交試驗驗設(shè)計的的步驟。。背景

果膠的用用途甚廣廣，食品品工業(yè)中中廣泛地地用作增增稠劑、、穩(wěn)定劑劑、乳化化劑等。。生產(chǎn)果膠膠的原料料主要為為柑桔皮皮渣。我我國是柑柑桔主要要產(chǎn)國之之一，可可以供給給生產(chǎn)果果膠的原原料是十十分充足足的。⑴ 明確確試驗?zāi)磕康?，確確定試驗驗指標(biāo)在此試驗驗中，試試驗?zāi)康牡氖菍で笄髲母探劢燮ぶ刑崽崛」z的最佳佳條件，，試驗指指標(biāo)以綜綜合指標(biāo)標(biāo)評分為為依據(jù)，，分值越高，說說明提取取效果越越好。⑵ 挑因因素、選選水平，，制定因因素水平平表主要根據(jù)據(jù)試驗?zāi)磕康牟檎艺业挠嘘P(guān)關(guān)資料、、試驗人人員的實實踐經(jīng)驗驗和試驗驗的具體體條件，，確定相相關(guān)因素素。一般試驗驗中，因因素以不不超過4個為好。。因素挑好好后，就就要根據(jù)據(jù)資料和和實際情情況選水水平。一般水平平數(shù)選2-4個為宜。。每個因素素的水平平可以相相等，也也可以不不等。水平間間間隔可以以相等，，也可以以不等。。重要的因因素或者者特別希希望詳細(xì)細(xì)了解的的因素，，水平數(shù)數(shù)可多一一些，其其余可少少一些。。在因素水水平表中中每一因因素的水水平次序序排列，，也可隨隨機(jī)確定定。但一旦確確定，在在整個試試驗過程程中，就就不能任任意更動動。提取果膠膠的主要要方法有有酸提取取法、離離子交換換法、微微生物法法等幾種種。本研究采采用酸提提取法。。

其工藝流流程如下下：果實→熱熱燙去皮皮→滅酶酶→漂洗洗→加酸酸調(diào)整pH值→在一一定溫度度下萃取取→過濾濾、冷卻卻→沉淀淀→洗滌滌→烘干干→粉碎碎→包裝裝→成品品有關(guān)果膠膠提取資資料的研研究表明明：在酸提取取法中，，pH值、溫度度、時間間和酸種種類是影影響提膠的主主要因素素。ABCDpH溫度（℃）時間（min）酸種類2.06030亞硫酸2.57050鹽酸3.08070酒石酸3.59090硫酸表3-1果膠提取取因素水水平表⑶ 選取取合適的的正交表表提取果膠膠的試驗驗，是一一個4個因素4個水平的的相同水水平的試試驗，而而且不考考慮因素素間的交交互作用用，因此此選用L16(45)正交表。。根據(jù)試驗驗因素和和水平的的多少，，以及是是否需要要估計交交互作用用，選擇擇合適的的正交表表。當(dāng)試驗的的主要目目的是尋尋找事物物內(nèi)部變變化的規(guī)規(guī)律，必必須研究究因素間間的交互互作用，，而且試試驗的工工作量與與經(jīng)費能能夠解決決時，惡惡意選擇擇較大的的正交表表。當(dāng)試驗的的目的主主要是尋尋求較好好的水平平組合而而不著重重因素間間的交互互作用，，而且客客觀條件件又不允允許做太太多試驗驗時，就就可選擇擇較小的的正交表表。試驗號因素pH溫度（℃）時間（min）酸種類空列112332234122324343442113513144631314721131843321表3-2L16(45)正交表試驗號因素pH溫度（℃）時間（min）酸種類空列9114231033233112341212412421314211143244115222241644434⑷ 作表表頭設(shè)計計指將試驗驗方案中中的各因因素科學(xué)學(xué)地安排排到正交交表的各各列，從從而形成成試驗方方案。通過表頭頭設(shè)計可可以得到到試驗方方案表。。一般采用用不研究究交互作作用的表表頭設(shè)計計。這種表頭頭設(shè)計非非常簡單單，各因因素確定定的哪一一列上任任意選定定。同一試驗驗，即使使采用同同一張正正交表，，可以有有不同的的表頭設(shè)設(shè)計方案案，但這這并不影影響最終終的結(jié)果果分析。。試驗號因素pH溫度（℃）時間（min）酸種類空列11（2.0）2（70）3（70）3（酒石酸）223（3.0）4（90）1（30）2（鹽酸）232（2.5）4（90）3（70）4（硫酸）344（3.5）2（70）1（30）1（亞硫酸）351（2.0）3（80）1（30）4（硫酸）463（3.0）1（60）3（70）1（亞硫酸）472（2.5）1（60）1（30）3（酒石酸）184（3.5）3（80）3（70）2（鹽酸）1表3-3果膠提取取正交試試驗設(shè)計計方案試驗號因素pH溫度（℃）時間（min）酸種類空列91（2.0）1（60）4（90）2（鹽酸）3103（3.0）3（80）2（50）3（酒石酸）3112（2.5）3（80）4（90）1（亞硫酸）2124（3.5）1（60）2（50）4（硫酸）2131（2.0）4（90）2（50）1（亞硫酸）1143（3.0）2（70）4（90）4（硫酸）1152（2.5）2（70）2（50）2（鹽酸）4164（3.5）4（90）4（90）3（酒石酸）4為了便于于對試驗驗結(jié)果進(jìn)進(jìn)行方差差分析，，在表頭頭設(shè)計時時應(yīng)盡量留留出空列列并設(shè)置2~3次重復(fù)試試驗⑸ 進(jìn)行行試驗，，收集試試驗數(shù)據(jù)據(jù)對于試驗驗方案表表的實施施，既可可以按表表中試驗驗號順序序來做，，也可將將試驗號號按隨機(jī)機(jī)排列的的順序來來做。但不能將將各個試試驗號中中處理組組合的內(nèi)內(nèi)容隨意意更改。。在試驗過過程中，，要加強(qiáng)強(qiáng)管理，，試驗結(jié)結(jié)束，及及時收集集有關(guān)試試驗指標(biāo)標(biāo)數(shù)據(jù)，，并進(jìn)行行分析。。試驗號因素綜合指標(biāo)pH溫度（℃）時間（min）酸種類11（2.0）2（70）3（70）3（酒石酸）190.4523（3.0）4（90）1（30）2（鹽酸）82.7532（2.5）4（90）3（70）4（硫酸）195.9544（3.5）2（70）1（30）1（亞硫酸）110.5051（2.0）3（80）1（30）4（硫酸）131.5063（3.0）1（60）3（70）1（亞硫酸）140.8072（2.5）1（60）1（30）3（酒石酸）76.9084（3.5）3（80）3（70）2（鹽酸）87.25表3-4果膠提取取正交試試驗的結(jié)結(jié)果試驗號因素綜合指標(biāo)pH溫度（℃）時間（min）酸種類91（2.0）1（60）4（90）2（鹽酸）163.95103（3.0）3（80）2（50）3（酒石酸）185.40112（2.5）3（80）4（90）1（亞硫酸）54.85124（3.5）1（60）2（50）4（硫酸）41.35131（2.0）4（90）2（50）1（亞硫酸）141.65143（3.0）2（70）4（90）4（硫酸）52.05152（2.5）2（70）2（50）2（鹽酸）130.20164（3.5）4（90）4（90）3（酒石酸）167.15⑹ 對試試驗結(jié)果果進(jìn)行分分析對正交試試驗的結(jié)結(jié)果分析析，可采采用直觀觀分析法法和方差差分析法法。直觀分析析法是對各試試驗結(jié)果果進(jìn)行直直接比較較，并由由試驗結(jié)結(jié)果求出出各因素素每個水水平的試試驗結(jié)果果綜合值值與平均均值，再再求出每每個因素素的極差差，由極極差確定定因素主主次，由由平均值值確定最最佳工藝藝水平組組合。優(yōu)點：該分析方方法簡單單明了，，便于推推廣，對對于尋求求較好條條件的可可能位置置以及決決定下批批試驗的的水平具具有重要要作用。。缺點：直觀分析析法不能能估計試試驗過程程中以及及試驗結(jié)結(jié)果中必必然存在在的誤差差的大小小，因而而不能區(qū)區(qū)分某因因素各水水平所對對應(yīng)的試試驗結(jié)果果間的差差異究竟竟是真正正由因素素水平不不同所引引起的，，還是由由試驗誤誤差所引引起的，，因此不不能知道道分析的的精度。。同時，對對于多水水平的試試驗，當(dāng)當(dāng)要考慮慮交互作作用時，，由于三三水平以以上的因因素的交交互作用用要占兩兩列以上上。因此，直直觀分析析法主要要用于正正交試驗驗中既沒沒有空列列，又不不設(shè)置重重復(fù)的試試驗的結(jié)結(jié)果分析析。方差分析析法可以對試試驗誤差差進(jìn)行估估計，并并可進(jìn)行行各因素素的顯著著性檢驗驗，適合合于在正正交試驗驗中有空空列存在在或設(shè)置置重復(fù)的的試驗結(jié)結(jié)果的分分析。6、正交試試驗的直直觀分析析方法1）直接比比較，找找出試驗驗的好結(jié)結(jié)果對試驗結(jié)結(jié)果進(jìn)行行直接比比較，找找出在正正交試驗驗中指標(biāo)標(biāo)最好的的因素水水平的組組合。如如果在實實際生產(chǎn)產(chǎn)中時間間比較緊緊，可將將找出的的好結(jié)果果暫時用用于生產(chǎn)產(chǎn)中。范例：在果膠提提取試驗驗中，綜綜合指標(biāo)標(biāo)最好的的是第3號試驗，，其因素素組合是是A2B4C3D4,即pH為2.5，溫度為為90℃，時間為為70min，酸種類類為硫酸酸。2）分別計計算各因因素各水水平的指指標(biāo)之和和某因素某某水平的的指標(biāo)之之和，等等于該因因素水平平相對應(yīng)應(yīng)指標(biāo)值值相加。各因素、、各水平平的指標(biāo)標(biāo)之和應(yīng)應(yīng)相等。。依次可檢檢查計算算是否正正確。范例：A因素的各各水平的的指標(biāo)之之和3）分別計計算各因因素各水水平的平平均指標(biāo)標(biāo)某因素某某水平的的指標(biāo)平平均值，，等于該該列該水水平的指指標(biāo)之和和除以該該水平出出現(xiàn)的次次數(shù)。各因素各各水平的的指標(biāo)的的平均值值的和應(yīng)應(yīng)相等。。依次可檢檢查計算算是否正正確。范例：A因素的各各水平的的平均指指標(biāo)對于水平平數(shù)相同同的試驗驗，也可可以不計計算各因因素各水水平的指指標(biāo)之和和的平均均值，而而用指標(biāo)標(biāo)之和直直接進(jìn)行行下步極極差的計計算。對于有擬擬水平因因素的試試驗，要要注意有有擬水平平的這一一列的計計算。范例：將A1擬為A3時在計算A1的指標(biāo)之之和時，，應(yīng)將A1和A3所對應(yīng)的的各指標(biāo)標(biāo)值相加加，而不不另行計計算A3的指標(biāo)之之和。在計算A1的指標(biāo)之之和平均均值時，，應(yīng)將前前述計算算的A1的指標(biāo)之之和除以以A1和A3在試驗中中出現(xiàn)的的次數(shù)。。4）計算各各因素的的極差某因素的的極差R，等于該該因素各各水平指指標(biāo)的平平均值中中，最大大的數(shù)減減去最小小的數(shù)范例：A因素R=156.89-101..56==55..33對于水平平不同的的正交試試驗，在在計算出出極差后后，還需需計算調(diào)調(diào)整極差差R’，因此一一般采用用相同水水平的正正交表。。試驗號因素綜合指標(biāo)pH溫度（℃）時間（min）酸種類11（2.0）2（70）3（70）3（酒石酸）190.4523（3.0）4（90）1（30）2（鹽酸）82.7532（2.5）4（90）3（70）4（硫酸）195.9544（3.5）2（70）1（30）1（亞硫酸）110.5051（2.0）3（80）1（30）4（硫酸）131.5063（3.0）1（60）3（70）1（亞硫酸）140.8072（2.5）1（60）1（30）3（酒石酸）76.9084（3.5）3（80）3（70）2（鹽酸）87.25表3-5果膠提取取正交試試驗的直直觀分析析結(jié)果試驗號因素綜合指標(biāo)pH溫度（℃）時間（min）酸種類91（2.0）1（60）4（90）2（鹽酸）163.95103（3.0）3（80）2（50）3（酒石酸）185.40112（2.5）3（80）4（90）1（亞硫酸）54.85124（3.5）1（60）2（50）4（硫酸）41.35131（2.0）4（90）2（50）1（亞硫酸）141.65143（3.0）2（70）4（90）4（硫酸）52.05152（2.5）2（70）2（50）2（鹽酸）130.20164（3.5）4（90）4（90）3（酒石酸）167.15指標(biāo)之和K1627.55423.00401.65447.80K2457.90483.20498.60464.15K3461.00459.00614.45619.90K4406.25587.50438.00420.85平均值K1156.89105.75100.41111.95K2114.48120.80124.65116.04K3115.25114.75153.61154.98K4101.56146.88109.50105.21極差R55.3341.1353.2049.77較好水平A1B4C3D3因素主次順序14235）畫出因因素與指指標(biāo)間的的關(guān)系示示意圖對于水平平數(shù)在3個或3個以上的的因素，，應(yīng)該畫畫出因素素與指標(biāo)標(biāo)之間的的關(guān)系示示意圖，，以便直直觀地觀觀察試驗驗結(jié)果隨隨每一因因素取不不同水平平變化的的趨勢。。作圖時，，各因素素的水平平從小到到大依次次排列。。圖3-1pH、溫度、、時間和和酸與果果膠提取取綜合指指標(biāo)的關(guān)關(guān)系示意意圖6）作出試試驗結(jié)論論通過上述述的分析析和圖示示，可以以作出因因素對試試驗指標(biāo)標(biāo)影響的的主次順順序，并并選出最最優(yōu)的處處理組合合。7）找出主要要因素在等水平平正交試試驗中，，極差R值的大小小直接表表示該因因素的水水平變化化對試驗驗指標(biāo)的的影響大大小。R值越大，，因素對對試驗指指標(biāo)影響響也越大大，因素素也就越越重要。。（因素水水平差別別也越大大，需要要挑選最最佳水平平）反之，R值越小，，因素對對試驗指指標(biāo)影響響也越小小，因素素也越不不重要。。從因素與與指標(biāo)關(guān)關(guān)系示意意圖上也也可看出出，凡坐坐