四因素三水平正交试验详解(毕业论文)PPT课件下载推荐.ppt

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它是由试验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，通过对这部分试验的水平组合进行试验的，通过对这部分试验结果的分析了解全面试验的情况，找出最优结果的分析了解全面试验的情况，找出最优的水平组合。

的水平组合。

下一张下一张主主页页退退出出上一张上一张1正交试验设计的概念及原理正交试验设计的概念及原理例如，要考察增稠剂用量、例如，要考察增稠剂用量、例如，要考察增稠剂用量、例如，要考察增稠剂用量、pHpH值和杀菌温度对豆奶稳值和杀菌温度对豆奶稳值和杀菌温度对豆奶稳值和杀菌温度对豆奶稳定性的影响。

每个因素设置定性的影响。

每个因素设置33个水平进行试验个水平进行试验个水平进行试验个水平进行试验。

AA因素是增稠剂用量，设因素是增稠剂用量，设因素是增稠剂用量，设因素是增稠剂用量，设AA11、AA22、AA3333个水平；

个水平；

BB因因因因素是素是素是素是pHpH值，设值，设值，设值，设BB11、BB22、BB3333个水平；

CC因素为杀菌温度，因素为杀菌温度，因素为杀菌温度，因素为杀菌温度，设设设设CC11、CC22、CC3333个水平。

这是一个个水平。

这是一个33因素因素因素因素33水平的试验，各水平的试验，各水平的试验，各水平的试验，各因素的水平之间全部可能组合有因素的水平之间全部可能组合有因素的水平之间全部可能组合有因素的水平之间全部可能组合有2727种种种种。

全面试验：

可以分析各因素的效应全面试验：

可以分析各因素的效应，交互作用，也可，交互作用，也可，交互作用，也可，交互作用，也可选出最优水平组合。

但全面试验包含的水平组合数较多，选出最优水平组合。

但全面试验包含的水平组合数较多，工作量大工作量大工作量大工作量大，在有些情况下无法完成，在有些情况下无法完成，在有些情况下无法完成，在有些情况下无法完成。

若试验的主要目的是寻求最优水平组合，则若试验的主要目的是寻求最优水平组合，则若试验的主要目的是寻求最优水平组合，则若试验的主要目的是寻求最优水平组合，则可利用可利用可利用可利用正交表来设正交表来设正交表来设正交表来设计安排试验。

计安排试验。

正交试验设计的正交试验设计的基本特点基本特点是：

是：

用部分试验用部分试验来代替全面试验，通过对部分试验结果的分析，来代替全面试验，通过对部分试验结果的分析，了解全面试验的情况。

了解全面试验的情况。

正因为正交试验是用部分试验来代替全面正因为正交试验是用部分试验来代替全面试验的，它不可能像全面试验那样对各因素效试验的，它不可能像全面试验那样对各因素效应、交互作用一一分析；

应、交互作用一一分析；

当交互作用存在时，当交互作用存在时，有可能出现交互作用的混杂有可能出现交互作用的混杂。

虽然正交试验设。

虽然正交试验设计有上述不足，但它能通过部分试验找到最优计有上述不足，但它能通过部分试验找到最优水平组合水平组合，因，因而而很很受实际工作者青睐。

受实际工作者青睐。

下一张下一张主主页页退退出出上一张上一张如如如如对对对对于于于于上上上上述述述述33因因因因素素素素33水水水水平平平平试试试试验验验验，若若若若不不不不考考考考虑虑虑虑交交交交互互互互作作作作用用用用，可可可可利利利利用用用用正正正正交交交交表表表表LL99（3（344）安安安安排排排排，试试试试验验验验方方方方案案案案仅仅仅仅包包包包含含含含99个个个个水水水水平平平平组组组组合合合合，就就就就能能能能反反反反映映映映试试试试验验验验方方方方案案案案包包包包含含含含2727个个个个水水水水平平平平组组组组合合合合的的的的全全全全面面面面试试试试验验验验的情况，找出最佳的生产条件。

的情况，找出最佳的生产条件。

1.2正交试验设计的基本原理正交试验设计的基本原理在试验安排中在试验安排中在试验安排中在试验安排中，每个因素在研究的范围内选几个，每个因素在研究的范围内选几个，每个因素在研究的范围内选几个，每个因素在研究的范围内选几个水平，就好比在选优区内打上网格水平，就好比在选优区内打上网格水平，就好比在选优区内打上网格水平，就好比在选优区内打上网格，如果网上的每个，如果网上的每个，如果网上的每个，如果网上的每个点都做试验，就是全面试验。

如上例中，点都做试验，就是全面试验。

如上例中，33个因素的选个因素的选个因素的选个因素的选优区可以用一个立方体表示（图优区可以用一个立方体表示（图优区可以用一个立方体表示（图优区可以用一个立方体表示（图10-110-1），33个因素各取个因素各取个因素各取个因素各取33个水平，把立方体划分成个水平，把立方体划分成个水平，把立方体划分成个水平，把立方体划分成2727个格点，反映在个格点，反映在个格点，反映在个格点，反映在图图图图10-110-1上就是立方体内的上就是立方体内的上就是立方体内的上就是立方体内的2727个个个个“.”。

若。

若2727个网格点都试验，个网格点都试验，个网格点都试验，个网格点都试验，就是全面试验，其试验方案如表就是全面试验，其试验方案如表就是全面试验，其试验方案如表就是全面试验，其试验方案如表10-110-1所示所示所示所示。

下一张主页退出上一张表表表表10-110-133因因因因素素素素33水水水水平平平平的的的的全全全全面试验水平组合数为面试验水平组合数为面试验水平组合数为面试验水平组合数为3333=27=27，44因素因素因素因素33水平的全面试验水平组合数为水平的全面试验水平组合数为水平的全面试验水平组合数为水平的全面试验水平组合数为3344=81=81，55因素因素因素因素33水平的全面试验水平组合数为水平的全面试验水平组合数为水平的全面试验水平组合数为水平的全面试验水平组合数为3355=243=243，这在科学试验，这在科学试验，这在科学试验，这在科学试验中是有可能做不到的。

中是有可能做不到的。

下一张下一张主主页页退退出出上一张上一张图图图图10-110-1正正交交设设计计就就是是从从选选优优区区全全面面试试验验点点（水水平平组组合合）中中挑挑选选出出有有代代表表性性的的部部分分试试验验点点（水水平平组组合合）来来进进行行试试验验。

图图10-1中中标标有有试试验验号号的的九九个个“（）”，就就是是利利用用正正交交表表L9（34）从从27个个试试验点中挑选出来的验点中挑选出来的9个试验点。

即：

个试验点。

（1）A1B1C1

（2）A2B1C2（3）A3B1C3（4）A1B2C2（5）A2B2C3（6）A3B2C1（7）A1B3C3（8）A2B3C1（9）A3B3C2下一张下一张主主页页退退出出上一张上一张上述选择上述选择上述选择上述选择，保证了，保证了，保证了，保证了AA因素的每个水平与因素的每个水平与因素的每个水平与因素的每个水平与BB因素、因素、因素、因素、CC因素的各个水平在试验中各搭配一次因素的各个水平在试验中各搭配一次因素的各个水平在试验中各搭配一次因素的各个水平在试验中各搭配一次。

对于。

对于AA、BB、CC33个因素来说个因素来说个因素来说个因素来说，是在是在是在是在2727个全面试验点中选择个全面试验点中选择个全面试验点中选择个全面试验点中选择99个试验个试验个试验个试验点点点点，仅，仅，仅，仅是全面试验的是全面试验的是全面试验的是全面试验的三分之一。

三分之一。

从图从图从图从图10-110-1中可以看到中可以看到中可以看到中可以看到，99个试验点在选优区中分个试验点在选优区中分个试验点在选优区中分个试验点在选优区中分布是均衡的，在立方体的每个平面上布是均衡的，在立方体的每个平面上布是均衡的，在立方体的每个平面上布是均衡的，在立方体的每个平面上，都恰是，都恰是，都恰是，都恰是33个试个试个试个试验点；

在立方体的每条线上也恰有一个试验点。

验点；

99个试验点均衡地分布于整个立方体内个试验点均衡地分布于整个立方体内个试验点均衡地分布于整个立方体内个试验点均衡地分布于整个立方体内，有很强，有很强，有很强，有很强的代表性的代表性的代表性的代表性，能能能能够比较全面地反映选优区内的基本情够比较全面地反映选优区内的基本情够比较全面地反映选优区内的基本情够比较全面地反映选优区内的基本情况。

况。

下一张下一张主主页页退退出出上一张上一张1.3正交表及其基本性质正交表及其基本性质1.3.1正交表正交表由于正交设计安排试验和分析试验结果都要用正由于正交设计安排试验和分析试验结果都要用正由于正交设计安排试验和分析试验结果都要用正由于正交设计安排试验和分析试验结果都要用正交表，因此，我们先对正交表作一介绍。

交表，因此，我们先对正交表作一介绍。

表表表表10-210-2是一张正交表，记号为是一张正交表，记号为是一张正交表，记号为是一张正交表，记号为LL88（2（277），其中其中其中其中“LL”代表正交表；

代表正交表；

LL右下角的数字右下角的数字右下角的数字右下角的数字“88”表示有表示有表示有表示有88行行行行，用这，用这，用这，用这张正交表安排试验包含张正交表安排试验包含张正交表安排试验包含张正交表安排试验包含88个处理个处理个处理个处理（水平组合水平组合水平组合水平组合）；

括号内；

括号内的底数的底数的底数的底数“22”表示因素的水平数，括号表示因素的水平数，括号表示因素的水平数，括号表示因素的水平数，括号内内内内22的指数的指数的指数的指数“77”表示有表示有表示有表示有77列列列列，用这张正交表最多可以安排，用这张正交表最多可以安排，用这张正交表最多可以安排，用这张正交表最多可以安排77个个个个22水水水水平因素。

平因素。

下一张下一张主主页页退退出出上一张上一张下一张主页退出上一张表表表表10-210-2常常常常用用用用的的的的正正正正交交交