第三节 多因素正交实验设计 引言 多因素实验存在的矛盾 1 . 第一是全面实验的次数与实际可行的实验次数之间的矛盾; 2 . 第二是实际所做的少数实验与全面掌握内在规律的要求之间的矛盾。 正交实验设计 正交实验设计,能帮助我们在实验前借助于事先已制好的正交表科学地设计实验方案,从而挑选出少量具有代表性的实验做,实验后经过简单的表格运算,分清各因素在实验中的主次作用并找出最好的运行方案,最终得到正确的分析结果。 一、正交实验设计的基本原理 (一)正交表 1 、 定义:正交表,是依据数学原理,从大量的全面试验点中,为挑选少量具有代表性的试验点,所制成的排列整齐的规范化表格 。 三因素二水平正交表 2 、正交表符号的含义 常用正交表 L8 (27 ) 常用正交表 L9 (34 ) 3 、正交表的特点 1. 每一列中,不同数字(如:1 或2)出现的次数相等; 2. 任意两列中,将同一横行的两个数字看成有序数对(如:数对(1,1)、 (1,2) (2,1) 等)时,每种数对出现的次数相等 (二)正交表的类型 同水平正交表: 即各因素水平数相等的表格; 混合水平正交表: 即各因素水平数不相等的表格。 1 、同水平正交表L9 (34 ) 2 、混合水平正交表 L8 (4×24 ) 混合水平正交表 L8 (4×24 ) (三)正交性原理 正交性原理是设计正交表的科学依据,主要表现为均衡搭配性。 均衡搭配是指用正交表所安排的试验方案,能均衡的分散在水平搭配的各个组合方案中,因而其试验具有代表性。 回顾例题: 为了提高某化工产品的转化率,试验者选择了 3 个有关的因素:反应温度 A,反应时间 B,用碱量 C,并且选择如下的试验范围:A:80~90℃;B:90~150min;C:5~7%。 要求确定最佳工艺条件(即转化率达到最高时的反应条件)。 1 、分析条件 2、实验安排 抽象形式 实验安排 3 、三因素二水平全面试验点分布直观图 4 、三因素二水平正交实验安排 三因素二水平 正交实验法实验点分布 二、正交实验设计的基本方法 例题:为了提高某化工产品的转化率,试验者选择了3 个有关的因素:反应温度A,反应时间B,用碱量C,并且选择如下的试验范围: A:80~90℃;B:90~150min;C:5~7%。 要求确定最佳工艺条件(即转化率达到最高时的反应条件)。 1、明确实验目的,确定评价指标 (1)根据工程实践明确本次实验要解决的问题,同时,要结合工...