第六章质量设计优化技术

第六章质量设计优化技术正交试验设计一、概述（一）试验设计中常用的术语:1、试验指标。指试验设计中，用来考察或衡量试验效果的量或特征值。2、试验因素。指在试验中影响指标的条件和要素。3、因素的水平。是指试验中所选定因素所处的状态和条件，每一个状态和条件称为因素的一个水平。4、试验数据。指试验指标的量化特征。（二）正交试验设计所讨论的问题1、完全搭配试验法。即每个因素的每个水平之间都相互搭配，再做试验，选择使产品质量最好的那一组因素水平组合。2、因素轮换法。此法是先固定两个因素，再变化另一个因素，以确定该变化因素的最好水平。（三）正交表—正交试验设计的工具1、正交表的概念。正交表是已经制作好的规格化的表，是正交试验设计的基本工具。（1）完全对的概念。（2）搭配均衡的概念。2、正交表的表示、性质及种类。（1）正交表的表示。对于水平数相等的正交表，一般可以用记号Ln（mp）表示，其中各个字母的含义为：L—正交表的代号；n—正交表的横行数，代表试验方案个数（或试验次数）；m—每列所包含的字码数（有m个字码），代表因素水平数；p—正交表的纵列数，代表正交表可以考察的因素个数，即最多不超过p个。（2）正交表的性质。（3）正交表的种类。二、正交试验设计的直观分析（一）单指标正交试验设计1、明确试验目的，确定试验指标。2、挑因素、选水平、制定因素水平表。（1）因素的挑选。（2）水平的选取。3、选择正交表、安排度验方案。（1）选择正交表。（2）填写正交表。（3）列出试验方案，进行试验。4、试验结果分析。分析方法之一——直接分析分析方法之二——计算分析（1）计算两项统计量。（2）根据计算结果进行分析5、画趋势图，展望下批试验的好条件。（二）正交试验设计原理解释1、均衡分散性。2、整齐可比性。（三）多指标正交试验设计1、综合平衡法。2、综合评分法。（四）混合水平正交试验设计1、利用混合水平正交表。2、拟水平法。三、正交试验的方差与贡献率分析方差分析与贡献率分析是分析试验数据差异性质的一种数理统计方法。中心要点有两个方面：（一）通过方差分析区分试验条件改变引起数据波动和试验误差引起的数据波动。（二）精确估计各因素对试验指标影响的重要程度。正交试验方差与贡献率分析的基本原理：利用正交表进行n次试验，其结果的差异可用总的偏差平方和ST来表示，再将ST分解为因素的偏差平方和Si与误差的偏差平方和Se。确定相应的自由度后，通过F检验与贡献率分析，区分试验结果差异的原因。考虑交互作用的方差与贡献率分析考虑交互作用的方差与贡献率分析同一般正交试验的方差与贡献率分析基本相同，只是要把交互作用看成是一项假设的因素。在选择适宜因素水平组合时，要对有显著作用的交互作用进行二元分析。