正交实验设计

1、科研设计,一、 实验设计的重要性二、实验设计的基本要素三、实验设计的基本原则四、 实验设计的基本方法,一.实验设计的重要性,实验设计是整个实验工作的灵魂严密的设计是取得有价值结果的先决条件从这个意义上说没有“设计”就没有科研好的实验设计可以避免走“回头路”，节省人力物力财力,不少回顾性分析,内容包罗万象,是研究无主题的反映:研究者在研究之初对研究要解决的问题即主攻方向心中无数，对研究所报的态度是逮着什么算什么，并不是想通过研究解决某一特定的问题，或不知道通过研究能解决什么问题。这些研究缺乏严格的设计或无设。

2、科技视界Science 5）实验G98果（数GAD）分析。 GF2GF3实验设计G8FGA3设计过程1）GB2G81试验目的，G81定试验指标；2）选择试验GC6GC7；3）G81定GC6GC7GDFGE0；4）选择GF2GF3设计GEA；5）GB2G81试验G8FGD8,进行试验操GA0；6）试验G98果分析；7）优化条件的试验验GB1；8）GBB小试验GA6GA7进行GFC精G81的试验直G9A达GD2试验目的为止5。GFD实验过程来看，设计过程基本GE1G9C。 结论通过GD4GDC最常用的G80GDEGA8GF2GF3实验设计，GFD而掌握两GE2实验设计G8FGA3的使用GA8分析。有助于G9F程设计人员开发出不受环境GC6GC7GA8GA4他变异来源GC4GC5的稳。

3、单因素试验设计方法：9黄金分割法（0.618法）、分数法、交替法、等差法、等比法、对分法、随机法9为多因素试验水平范围的选取提供了重要依据多因素试验设计方法：9正交试验设计、均匀试验设计、回归正交试验设计、回归正交旋转试验设计第四章正交试验设计实验：因素多，水平数2个全面试验法：每个因素的每个水平相互搭配93因素4水平试验，在每个水平组合上只做1次试验，试验次数为43=64次94因素4水平，44=256次95因素4水平，45=1024次随着因素数量的增加，试验次数增加得更快对试验数据进行统计分析计算，任务非常繁重简单比较法：变化一。

4、1.3多因素正交实验设计为什么要进行实验设计例一：设有 27个球， 其中有且只有一个球质量为 9克 , 其它 26个都为 10克。给你一架天平，请找出重为 9克的那个球。请问，你至少要称几次？若是球数 10个或 12个，也是只有一个与其他质量不同，称几次找出这个球。（ 1）全面实验的次数太多，能不能少做一些实验。（ 2）较少的试验次数能不能得到全面实验的结果。答案： 可以 ，合理安排，做 “ 代表性 ” 的实验，对实验结果进行科学分析多因素实验存在的问题按照正交表安排的三因素两水平实验影响 因素实验 次数 A B C1 A1 B1 C12 A1 B2 C23 。

5、正交试验设计 及其统计分析,引言,试验设计是数理统计中的一个较大的分支，它的 内容十分丰富。我们简介正交试验设计。,正交试验设计是利用“正交表”进行科学地安排与 分析多因素试验的方法。其主要优点是能在很多试验 方案中挑选出代表性强的少数几个试验方案，并且通 过这少数试验方案的试验结果的分析，推断出最优方 案，同时还可以作进一步的分析，得到比试验结果本 身给出的还要多的有关各因素的信息。,正交表是一种特别的表格，是正交设计的基本工具。我们只介绍它的记号、特点和使用方法。,正交表的记号及含义,记号及含义,如,表示,。

6、正 交 试 验 设 计对于单因素或两因素试验，因其因素少 ，试验的设计 、实施与分析都比较简单 。但在实际工作中 ，常常需要同时考察 3 个或 3 个以上的试验因素 ，若进行全面试验 ，则试验的规模将很大 ，往往因试验条件的限制而难于实施 。正交试验设计就是安排多因素试验 、寻求最优水平组合 的一种高效率试验设计方法。1 正交试验设计的概念及原理1.1 正交试验设计的基本概念 正交试验设计是利用正交表来安排与分析多因素试验的一种设计方法。它是由试验因素的全部水平组合中，挑选部分有代表性的水平组合进行试验的，通过对这部分试验。

7、两因素的影响我们考虑的是全面实验，即两因素的所有水平组合均做实验 ;然而实际中要进行这样的全面实验往往行不通，一方面是若影响的因素较多，则各因素的水平组合会很大，另一方面实验材料和时间的限制，也不允许进行全面实验，能否用较少的实验就能得出结论呢？一个较好的方法即进行正交实验， 它对每一因素的各水平安排的实验次数是一样的，其次任两个因素之间又是交叉分组的全面实验。要安排一个正交实验，只要选用相应的正交表去安排实验就可以了。 正交实验方差分析正交实验方差分析例 1 无重复正交实验的方差分析为提高某化工产品。

8、正交实验设计案例分析45120611 戴杰摘要：正交实验设计法在工业生产中具有广阔的应用领域，但由于推广不够，在实践少有应用，除了观念上的影响外，对操作方法的疑惑和不熟悉，也是重要因素。我们小组选取了两个典型案例，对正交实验设计法的操作方法和步骤进行了介绍。正交实验设计法在工业生产中具有广阔的应用领域。作为一种科学的实验方法，它以投资少、易操作见效快的特点而为人们所关注，在已经试点过的单位都不同程度地取得了明显效果，受到企业的普遍欢迎。正交实验设计法虽然已经取得了骄人的业绩，但它的推广并不普遍。原因主要。

9、 第 1 页 共 9 页 常用正交表 注意： 1、 No.表示实验序号，列号表示正交表中列的序号。 2、交互作用表用来求两列间的两因素交互作用。 3、在表格设计的型式中用下列记号表示正交表各列的组别。 组 列号 其中只当 L32(231)时 1 组 1 组和 2 组 2 组 3 组 3 组 4 组 4 组 5 组 (一 ) L4(23) 列号 1 2 3 No. 1 1 1 1 2 1 2 2 3 2 1 2 4 2 2 1 成 分 a b a b 1 组 2 组 (二 )L8(27) 列号 No. 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 2 2 1 1 2 2 1 2 2 2 2 1 1 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 2 1 2 1 2 2 1 1 2 2 1 2 2 1 2 1 1。

10、1,5 正交实验设计,2,在多因素、多水平实验中，如果对每个因素的每个水平都互相搭配进行全面实验，需要做的实验次数就会很多，比如对两个7水平的因素，如果两因素的各个水平都互相搭配进行全面实验，要做7249次实验，而三个7水平的因素要进行全面实验，就要做73343次实验，照这样，对六个7水平的因素，进行全面实验就要做76117649次实验。,人们在长期的实践中发现，要得到理想的结果，并不需要进行全面实验，即使因素个数、水平都不太多，也不必做全面实验，尤其对那些实验费用很高，或是具有破坏性的实验，更要尽量避免做全面实验，我们应。

11、欢迎学习,实验设计与数据处理,第三节 多因素正交实验设计,一、正交实验设计的基本原理,（一）正交表,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 。,正交表符号的含义,（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。,三因素二水平全面试验点分布直观图,三因素二水平正交表,实验安排,三因素二水平正交实验法实验点分布,A1B1C1,A2B1C。

12、1,第7章 多因素优选的正交设计法,在化工工艺开发研究中，通常以反应的收率或选择性作为优化目标。反应温度、压力、原料的摩尔比、发应时间、催化剂的配方和制造方法，有时还会遇到搅拌速率和反应器类型等等多种因素对优化目标都会有重要影响。这些因素之间，常常相互影响，不能简化为单因素优选进行考察。将这些因素研究的条件列成表格，把各种可能的搭逐一进行实验，工作量实在太大，甚至在事实上无法进行。这就需要一种科学的实验设计方法，通过特定安排的一些实验，判断出哪些因素是显著的，哪些是不够显著的，进而抓住主要矛盾，确定。

13、正交实验设计1概述任何生产部门，任何科学实验工作，为达到预期目的和效果都必须恰当地安排实验工作，力求通过次数不多的实验认识所研究课题的基本规律并取得满意的结果。例如为拟定一个正确而简便的分析方法，必然要研究影响这种分析方法效果的种种条件，诸如试剂浓度和用量、溶液酸度、反应时间以及共存组分的干扰等等。同时，对于影响分析效果的每一种条件，还应通过试验选择合理的范围。在这里，我们把受到条件影响的反系方法的准确度、精密度以及方法的效果等叫做指标；把试验中要研究的条件叫做因素；把每种条件在试验范围内的取值。

14、,多因素实验设计 (正交实验设计),一:正交实验与正交表 二:正交实验的设计应用 1、单指标正交试验设计及其结果的直观分析 2、多指标正交试验设计及其结果的直观分析 3、有交互作用的正交试验设计及其结果的直观分析,内容概要,第一节正交实验与正交表,思考的提出,例如：某工业废水欲采用厌氧消化处理，经分析研究后决定考察三个因素，温度（60、70、80）、反应时间（5d、10d、15d）、负荷率（100%、200%、300%），可能做27 次实验后才知哪一种组合最好；再如：某个实验要考察4个因素质，每个因素3个水平（状态），那要做81次实验。对于5因素。

15、1正交实验设计当析因设计要求的实验次数太多时，一个非常自然的想法就是从析因设计的水平组合中，选择一部分有代表性水平组合进行试验。因此就出现了分式析因设计(fractional factorial designs)，但是对于试验设计知识较少的实际工作者来说，选择适当的分式析因设计还是比较困难的。正交试验设计(Orthogonal experimental design) 是研究多因素多水平的又一种设计方法，它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点，正交试验设计是分式析因设计的主要方法。是一种高。

16、第十章 正交试验设计,对于单因素或两因素试验，因其因素少 ，试验的设计 、实施与分析都比较简单 。但在实际工作中 ，常常需要同时考察 3个或3个以上的试验因素 ，若进行全面试验 ，则试验的规模将很大 ，往往因试验条件的限制而难于实施 。正交试验设计就是安排多因素试验 、寻求最优水平组合 的一种高效率试验设计方法。,下一张,主 页,退 出,上一张,1.1 正交试验设计的基本概念 正交试验设计是利用正交表来安排与分析多因素试验的一种设计方法。它是由试验因素的全部水平组合中，挑选部分有代表性的水平组合进行试验的，通过对这部分试。

17、第十一章多因素实验设计(正交实验设计),第一节正交实验与正交表,一、正交实验,研究与处理多因素实验的一种科学方法.借助于正交表.正交表设计的原理是:均衡分散性和整齐可比性,二、正交表及特点,规格化的表格,每张表都有其特定的代号和意义,是正交实验设计的工具.,（一）正交表定义,每一列中1、2均各出现4次 无论哪两列出现的有序排列 (1,1)、(1,2)、(2,1)、(2,2) 都是两次,（二）正交表特点,1、每一列中，不同数字出现的次数相同,2、任意两列中，同一横行的两个数字组成的有序排列 出现的次数相同,正交表两个明显特征：,1、均匀分散性。即。

18、正交实验设计（Orthogonal design）,正交设计就是从“均匀分散、整齐可比”的角出发，是以拉丁方理论和群论为基础，用正交表来安排少量的试验，从多个因素中分析出哪些是主要的，哪些是次要的，以及它们对实验的影响规律，从而找出较优的工艺条件。,3.2.1 正交试验结果的方差分析,方差分析基本思想是将数据的总变异分解成因素引起的变异和误差引起的变异两部分，构造F统计量，作F检验，即可判断因素作用是否显著。,总偏差平方和各列因素偏差平方和+误差偏差平方和,（1）偏差平方和分解：,（2）自由度分解：,（3）方差：,（4）构造F统计量。