正交实验设计法 1. 正交试验设计法的基本思想 正交试验设计法,就是使用已经造好了的表格--正交表--来安排试验并进行数据分析的一种方法
它简单易行,计算表格化,使用者能够迅速掌握
下边通过一个例子来说明正交试验设计法的基本想法
[例1]为提高某化工产品的转化率,选择了三个有关因素进行条件试验,反应温度(A),反应时间(B),用碱量(C),并确定了它们的试验范围: A:80-90℃ B:90-150分钟 C:5-7% 试验目的是搞清楚因子A、B、C 对转化率有什么影响,哪些是主要的,哪些是次要的,从而确定最适生产条件,即温度、时间及用碱量各为多少才能使转化率高
试制定试验方案
这里,对因子A,在试验范围内选了三个水平;因子B 和 C 也都取三个水平: A:Al=80℃,A2=85℃,A3=90℃ B:Bl=90分,B2=120分,B3=150分 C:Cl=5%,C2=6%,C3=7% 当然,在正交试验设计中,因子可以是定量的,也可以是定性的
而定量因子各水平间的距离可以相等,也可以不相等
这个三因子三水平的条件试验,通常有两种试验进行方法: (Ⅰ)取三因子所有水平之间的组合,即 AlBlC1,A1BlC2,A1B2C1, ……,A3B3C3,共有 33=27次 试验
用图表示就是图1 立方体的27个节点
这种试验法叫做全面试验法
全面试验对各因子与指标间的关系剖析得比较清楚
但试验次数太多
特别是当因子数目多,每个因子的水平数目也多时
试验量大得惊人
如选六个因子,每个因子取五个水平时,如欲做全面试验,则需56=15625次试验,这实际上是不可能实现的
如果应用正交实验法,只做25次试验就行了
而且在某种意义上讲,这25次试验代表了15625次试验
(Ⅱ)简单对比法,即变化一个因素而固定其他因素,如首先固定 B、C 于 Bl、Cl,使 A变化之: ↗A1 B1C1