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第6章正交试验设计(OrthogonalExperimentalDesign)第6章正交试验设计(OrthogonalExperimentalDesign)正交试验是一种高效,快速的多因素试验方法,能同时对多个因素,多个水平进行比较。正交试验利用一套规格化的正交表,使每次试验的因素,水平得到最合理的安排,所以能以较少的试验次数提供因素,交互影响等有关信息,作出统计推断。通过试验常能找出最佳实验条件,最好的生产条件,最合适的配料方案等。正交试验设计基本步骤正交试验设计结果分析：直观分析法方差分析法与SPSS实现正交实验设计的基本步骤1234明确实验目的，确定考察指标，挑因素，选水平选择合适的正交表进行表头设计排出实验方案正交试验的结果分析——直观分析法计算Ki值和Ki值计算各因素列的极差R根据极差R的大小，进行因素的主次排队选出最优的水平组合验证试验正交试验的结果分析——方差分析法与SPSS实现1无重复正交试验的方差分析23有重复正交试验的方差分析有交互作用正交试验的方差分析须有空列，用空列来估算实验误差SPSS操作步骤如下Step1：将相关数据输入SPSS数据编辑窗口后，依次选择Analyze→GeneralLinearModel→Univariate…，即可打开【Univariate】主对话框。Step2：将左边“目标值”变量选入右边“DependentVariable”（因变量列表），a、b和c项目选入“FixedFactor(s)”（自变量），“d”因子(即空列)不动，用于估算试验误差。SPSS操作步骤如下Step3：选择【Model…】按钮，打开【UnivariateModel】子对话框。在此对话框中选择“Custom”（自定义模型），将左边a、b和c项目选入“Model”中，按【Continue】按钮返回【Univariate】主对话框。Step4：选择【PostHoc…】打开【PostHocMultipleComparisonsfor…】对话框，将左边a、b和c项目选入“PostHocTestsfor”中，选择“Duncan”，单击【Continue】返回【Univariate】主对话框。SPSS操作步骤如下Step4：单击【OK】完成。正交表的设计可以通过Data---orthogonaldesign.正交设计菜单项在SPSS中可以直接进行正交设计，OrthogonalDesign子菜单项就是专门用于完成该任务的，具体做法用下面的例子说明如下：选择Data--OrthogonalDesign--generate，弹出的就是正交设计窗口，操作如下：正交设计菜单项(1)Factorname框：输入A；单击ADD钮；(2)确定变量A被选中，单击Definevalue钮；(3)Value列：头三行分别输入1、2和3，代表变量A的三个水平；单击continue钮；(4)Factorname框：输入B；单击ADD钮；(5)确定变量B被选中，单击Definevalue钮；(6)Value列：头两行分别输入1、2，代表变量B的两个水平；单击continue钮；(7)单击OK。6.2.1单指标正交试验设计及其结果的直观分析(Intiutiveanalysisoftheresultsoforthogonalexperimentaldesignwithsingleindex)例6-2(P128~P130)单指标：乳化能力因素水平：3因素3水平（假定因素间无交互作用）（3）明确试验方案(Definingtestingprogram)温度酯化时间催化剂种类VariableViewDataView输出1－自变量概况表表中可看出，因素A、B、C均有3个水平，每个水平有3次重复。输出2－试验结果方差分析表表中可看出，因素的Sig.值均大于0.05，说明各因素试验结果均无显著影响。输出3－“A”因素对转化率影响的Duncan多重比较表表中可看出，A因素的第二水平最好。第一水平与第三水平无显著差异。输出4－“B”因素对转化率影响的Duncan多重比较表表中可看出，B因素的水平差异不明显，以第二水平(2小时)相对较好。输出5－“C”因素对转化率影响的Duncan多重比较表表中可看出，C因素的水平差异不明显，以第二水平(乙种催化剂)相对较好。（3）有交互作用的正交试验设计及其结果的直观分析(Intiutiveanalysisoftheresultsoforthogonalexperimentaldesignwithinteraction)例6-5用石墨炉原子吸收分光光度计法测定食品中的铅，为提高测定灵敏度，希望吸光度大。为提高吸光度，对A（灰化温度/℃）、B（原子化温度/℃）和C（灯电流/mA）三个因素进行了考察，并考虑交互作用A×B、A×C，各因素及水平如表6-16。试进行正交试验，找出最优水平组合。（3）有交互作用的正交试验设计及其结果的直观分析(Intiutiveanalysisoftheresultsoforthogonalexperimentaldesignwithinteraction)3因素2水平交互作用：A×B、A×C指标：吸光度，越大越好水平ABC1300180082700240010③明确试验方案、进行试验、得到试验结果输出1－自变量概况表表中可看出，因素A、B、C、均有2个水平，每个水平有2次重复，每个水平在试验组合中出现4次。输出2－试验结果方差分析表表中可看出，因素的主次，水平的搭配还是不行！有重复正交试验方差分析VariableView输出1－自变量概况表表中可看出，因素A、B、C、D均有3个水平，每个水平有2次重复，每个水平在试验组合中出现6次。输出2－试验结果方差分析表表中可看出，只有因素B的Sig.值大于0.05，其余的均小于0.05，说明A、C、D对试验结果有显著影响，B影响不显著。输出3－“A”因素对转化率影响的Duncan多重比较表表中可看出，A因素的第三水平最好。输出4－“B”因素对转化率影响的Duncan多重比较表表中可看出，B因素的水平差异不明显，以第二水平相对较好。输出5－“C”因素对转化率影响的Duncan多重比较表表中可看出，C因素的第一水平最好。输出6－“D”因素对转化率影响的Duncan多重比较表表中可看出，D因素的第三水平最好。有交互作用正交试验方差分析VariableView输出1－自变量概况表表中可看出，因素A、B、C、D均有3个水平，每个水平有2次重复，每个水平在试验组合中出现6次。输出2－试验结果方差分析表表中可看出，只有因素B的Sig.值大于0.05，其余的均小于0.05，说明A、C、D对试验结果有显著影响，B影响不显著。