正交设计课件

1 试验设计方法讲稿 主讲：何为 张怀武 刘孝波 胡文成 唐先忠 扬长生 绪言 课程度的性质： 试验设计方法是一项通用技术，是当代科技和工程技术人员必须掌握的技术方法。 课程的任务： 让学生熟悉并掌握近代最常用、最有效的几种优化试验设计方法的基本原理及其应用。 什么叫做（优化）试验设计方法？ 把数学上优化理论、技术应用于试验设计中，科学的安排试验、处理试验结果的方法。 采用科学的方法去安排试验，处理试验结果，以最少的人力和物力消费，在最短的时间内取得更多、更好的生产和科研成果的最有效的技术方法。 优化试验设计方法起源  上世纪 30 年代，由于农业试验的需要，费歇(R.A.Fisher)在试验设计和统计分析方面做出了一系列先驱工作，从此试验设计成为统计科学的一个分支。  上世纪 40 年代，在二次世界大战期间，美国军方大量应用试验设计方法。  随后，F.Yates,R.C.Bose,O.Kempthome,W.G.Cochran,D.R.Cox 和 G.E.P.Box 对试验设计都作出了杰出的贡献，使该分支在理论上日趋完善，在应用上日趋广泛。  50 年代，日本统计学家田口玄一将试验设计中应用最广的正交设计表格化，在方法解说方面深入浅出为试验设计的更广泛使用作出了众所周知的贡献。 我国优化试验设计方法  60 末期代，华罗庚教授在我国倡导与普及的“优选法”，如黄金分割法、分数法和斐波那契数列法等。  数理统计学者在工业部门中普及 “正交设计”法 。  70 年代中期，优选法在全国各行各业取得明显成效。  1978 年，七机部由于导弹设计的要求，提出了一个五因素的试验，希望每个因素的水平数要多于 10，而试验总数又不超过 50，显然优选法和正交设计都不能用，随后，方开泰教授（中国科学院应用数学研究所）和王元院士提出 “均匀设计”法，这一方法在导弹设计中取得了成效。 2 优化试验设计试验设计在科学研究中的地位与意义 ： 1. 试验设计方法是一项通用技术，是当代科技和工程技术人员必须掌握的技术方法。 2. 科学地安排实验，以最少的人力和物力消费，在最短的时间内取得更多、更好的生产和科研成果。简称为：多、快、好、省。 可应用于： 提高试验效率、优化产品设计、改进工艺技术、强化质量管理。 试验设计在工业生产和工程设计及科学研究中能发挥重要的作用，例如：  提高产量  减少质量的波动，提高产品质量水准  大大缩短新产品试验周期  降低成本 ...