第7章正交试验设计的极差分析

第 7 章 正 交试验设计的极差分析 正交试验设计和分析方法大致分为二种：一种是极差分析法(又称直观分析法),另一种是方差分析法(又称统计分析法)。本章介绍极差分析法，它简单易懂，实用性强，在工农业生产中广泛应用。 7.1 单指标正交试验设计及其极差分析 极差分析法简称R 法。它包括计算和判断两个步骤，其内容如图7-1 所示。 图7-1 R 法示意图 图中，Kjm为第j 列因素m 水平所对应的试验指标和，K jm为Kjm的平均值。由Kjm的大小可以判断j 因素的优水平和各因素的水平组合，即最优组合。Rj 为第j 列因素的极差，即第j 列因素各水平下平均指标值的最大值与最小值之差： Rj=max(jmjjKKK,,,21)-min(jmjjKKK,,,21) Rj反映了第j 列因素的水平变动时，试验指标的变动幅度。Rj越大，说明该因素对试验指标的影响越大，因此也就越重要。于是依据R 法 1.计算 2.判断 ○1 Kjm , jmK ○2 Rj ○1 因素主次 ○2 优水平 ○3 最优组合 Rj的大小，就可以判断因素的主次。 极差分析法的计算与判断，可直接在试验结果分析表上进行，现以例６-２来说明单指标正交试验结果的极差分析方法。 一、 确定因素的优水平和最优水平组合 例6-2 为提高山楂原料的利用率，某研究组研究了酶法液化工艺制造山楂精汁。拟通过正交试验寻找酶法液化工艺的最佳工艺条件。 在例６-２中，不考虑因素间的交互作用（因例６-２是四因素三水平试验，故选用 L9(34)正交表），表头设计如表６-５所示，试验方案则示于表６-６中。试验结果的极差分析过程，如表７-１所示. 表6-4 因素水平表 水平 因素 加水量(ml/100g) A 加酶量(ml/100g) B 酶解温度 (C) C 酶解时间 (h) D 1 2 3 10 50 90 1 4 7 20 35 50 1.5 2.5 3.5 表6-6 试验方案及结果 试验号 因 素 试验结果 液化率(%) A B C D 1 2 3 4 5 6 7 1(10) 1 1 2(50) 2 2 3(90) 1(1) 2(4) 3(7) 1 2 3 1 1(20) 2(35) 3(50) 2 3 1 3 1(1.5) 2(2.5) 3(3.5) 3 1 2 2 0.00 17.0 24.0 12.0 47.0 28.0 1.00 8 9 3 3 2 3 1 2 3 1 18.0 42.0 试验指标为液化率，用yi表示，列于表６-６和表７-１的最后一列。 表7-1 试验方案及结果分析 试验号 因 素 试验结果 液化率(%) A B C D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1(10) 1 1 2(50) 2 2 3(90) 3 3 1(1) 2(4) 3(7) 1 2 3 1 2 3 ...