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试验设计上机题（2015年6月10日）1.为了试制一种化工产品，在三种不同温度、四种不同压力下做实验，每一水平组合重复两次，得产品的收率数据如下（%）。压力（kpa）温度（℃）100200300400200(52,57)(42,45)(41,45)(48,45)400(50,52)(47,45)(47,48)(53,50)600(63,58)(54,59)(57,60)(53,59)试问温度、压力及温度与压力的交互作用中哪些对收率有显著影响（显著性水平α=0.05或0.1），并利用直观分析法求出最优化条件。主体间效应的检验因变量:收率1源III型平方和df均方FSig.校正模型782.500a1171.1369.926.000截距63037.500163037.5008795.930.000温度544.7502272.37538.006.000压力155.167351.7227.217.005温度*压力82.583613.7641.921.158误差86.000127.167总计63906.00024校正的总计868.50023a.R方=.901（调整R方=.810）显然温度对收率有显著影响显然当温度为600压力为100是最优条件。2.为了研究某一化学反应温度和反应时间两因素对该产物转化率（%）的影响进行试验，试验数据如下表。反应温度A（℃）反应时间B(min)3003504002052956348898130887076926278试分析确定反应温度、反应时间及反应温度和反应时间的交互作用对该产物转化率的影响是否显著（显著性水平α=0.05）主体间效应的检验因变量:转化率源III型平方和df均方FSig.校正模型2463.000a5492.60012.850.004截距66603.000166603.0001737.470.000温度162.000281.0002.113.202时间120.3331120.3333.139.127温度*时间2180.66721090.33328.443.001误差230.000638.333总计69296.00012校正的总计2693.00011a.R方=.915（调整R方=.843）显然温度和时间的交互作用对转化率有显著影响。3.在冲天炉降低焦比的实验中，考察的指标是铁水温度，试验目的是提高铁水温度，降低焦炭的用量，考察底丝高度、每批焦比、风压与风吡这四个因素对铁水温度的影响，选出的四个因素度考察了三个水平。因素水平A每批焦比B风压（mmHg）C风吡（%）D底焦高度(m)11:171801.11.221:192400.781.531:152100.891.4将这四个因素三个水平按L9(34)安排实验计划，按正交试验方案作试验后得到的数据（铁水温度）结果如下：实验序号123456789铁水温度（℃）136913931385139413941378139114111392试对上述试验数据利用直观分析法和方差分析法进行分析并求出最佳工艺条件。（显著性水平α=0.05）主体间效应的检验因变量:铁水温度源III型平方和df均方FSig.校正模型1096.000a8137.000..截距17380561.000117380561.000..D*C*B*A1096.0008137.000..误差.0000.总计17381657.0009校正的总计1096.0008a.R方=1.000（调整R方=.）由于因素较多，样本数量较少，方差分析的没有结果。用EXCEL做直观分析直观分析可以看出，风吡风压底焦高度每批焦比，最佳工艺条件为为风吡第二水平，风压第一水平，底焦高度第三水平，每批焦比第二或第三水平。4.某公司钒分厂在生产实践中采用正交试验法来确定钒渣焙烧的最佳工艺条件，正交试验的实验结果与数据如下表所示。因素实验号A焙烧温度（℃）B焙烧时间（min）C碱比（%）D盐比（%）转化率（%）17504010665.227506012874.2375080141073.3477540121082.557756014682.667758010881.178004014878.6880060101076.398008012679.1试确定与该正交表投向对应的因素、水平表，并分别用直观分析法和正交试验设计程序（显著性水平α=0.05）来确定各因素的影响顺序及其最佳工艺生产条件。主体间效应的检验因变量:转化率源III型平方和df均方FSig.校正模型246.649a830.831..截距53345.601153345.601..焙烧温度.0000...焙烧时间.0000...碱比.0000...盐比.0000...焙烧温度*焙烧时间.0000...焙烧温度*碱比.0000...焙烧温度*盐比.0000...焙烧时间*碱比.0000...焙烧时间*盐比.0000...碱比*盐比.0000...焙烧温度*焙烧时间*碱比.0000...焙烧温度*焙烧时间*盐比.0000...焙烧温度*碱比*盐比.0000...焙烧时间*碱比*盐比.0000...焙烧温度*焙烧时间*碱比*盐比.0000...误差.0000.总计53592.2509校正的总计246.6498a.R方=1.000（调整R方=.）由于因素较多，样本数量较少，方差分析的没有结果。直观分析：直观分析可以看出，焙烧温度碱比焙烧时间盐比，最佳工艺条件为焙烧温度第三水平，碱比第二水平，焙烧时间第三水平，盐比第二水平。