正交设计编程及科研应用实例

《正交设计编程及科研应用实例》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、正交设计编程及科研应用实例作者：成微储成顶王世亮俞敏　鲍玉婷马晓芹【关键词】正交摘要：目的：在科研工作中推广应用正交设计方法。方法：以VBA语言自编正交设计软件模块，加载于ECXEL平台，并予以剖析及实例应用。结果：程序能准确选定考核指标，进行直观和方差分析，给出试验的优选方向和“可能好配合”。结论：该软件模块运用方便，可正确使用公认准测进行数据处理。关键词：正交设计；因素；水平；直观分析；方差分析　　在科研实验例如新药研究领域，探索配方，论证方法，均需对诸多影响因素及水平作出比较选择。这种选择试验的巨大投入，往往成为许多研究者的困惑。此时，合理的正交设计，就可能是解困的关键［1~4］。基于

2、此，笔者一直探索在微软EXCEL平台编制和应用正交试验软件模板［5］，现报道如下。当然，相对于权威统计软件SAS这一“摩天大厦”，笔者只是试建一个“小便利店”。对一般性任务用户而言，后者不止是方便，更因其有人人熟悉的“一元化”界面及无需前期学习的特点而在实际上促进了统计理论在药研工作中的理解和推广。据笔者经验，药研试验中最多见的当是2~7个因素、2~3个水平的优选。因此在该软件的10版本中，我们仅设计4个正交表头模板：L8(27)、L9(34)、L16(215)、L8(4×24)(混合水平表)，分别在sheet1~4之间安排。同时为了满足部分用户的更高要求，在sheet5以后的表中，另设计含

3、有交互作用处理的正交处理模板：L8(27)、L9(34)。　　1正交模板程序流程模板流程为完全模仿试验者的实际需要步骤，以一个条件优选试验为例：首先是试验者提出计划设定因素及水平，接着由模板确定试验项目详细安排试验实施表，然后试验者按图索骥进行条件水平试验，最后将试验结果再输至模板中，由程序进行各种分析，最终给出试验的优选参数或方向。因此，各模板都将具有以下6块结构并自动协调执行：11正交设计表头向用户提共正交设计的规范表头。1设定因素及水平显然，这是一个试验参数输入区，即设定的因素及水平值。输入后程序即自动在下面　　13块中生成试验实施表。1试验实施表及试验数据研究者可按试验实施表组织试验

4、，并于试验后输入正交试验结果。点击处理图标后，程序即进行自动运算。由于本块为试验实施表，含有各因素列的有序排列，故相应增加若干行，用来显示对正交结果的直观分析，如此使模板界面更加整洁。14方差分析表无须赘言，这是本模板的精髓所在。1中间参数因正交试验结果的直观和方差分析均需要一些中间数据，就列放于本块之中。此外，在本块的适当醒目位置，另设有一些幽默的提示语言栏及小动画设置，告诉用户操作中的失误或指导进行某步的操作。当然，作为一个软件界面，还附加了一些诸如时间、次数、备份资料等一些有用的信息。1程序校验此块是隐藏的，并不显示于模板界面上。根据笔者经验，任何程序都难免遭受病毒攻击，故从SAS分析

5、实例中精选一批数据，当激活检验图标时，这些数据将以只读形式输至本模板，并予处理，处理结果(包括大量中间参数)与预存数据比较，从而判断模板是否出错并提供信息。　　部分编程处理原则或原理模板制作采用VB语言后台编程和前台EXCEL公式构建相结合的方式。部分编程原理是：1试验结果的判断指标的处理正交试验的观察指标(即试验结果)往往不止一套，各自的判断(或考核)指标也不会一样，程序将视以下几种情况分别处理并在提示栏公布信息和指标方法：①以大为优时(例如考核试验结果的回收率)，试验者应在模板指定位置处(在该结果数据列的下方)填上“max”或“大”字符，程序读取后，即按正常模式进行处理。②以小为优时(如

6、考核试验结果的精密度值RSD)，则应填为“min”或“小”，模板会将数据x作倒数变换成1/x后处理。③以某定值d为优时，则应填上这个定值d，模板会将数据x按公式1/(x-d)2变换。④以远离某定值d为优时，则应分别填上：>d(越大越优)，d(双向远离均优)，模板会将数据x择下述公式之一变换：(x-d);(d-x)或(x-d)2。显然经此变换后，内部的分析程序就可统一按以大为优原则处理数据。模板的10版本上共设有4列试验结果列，允许用户输入并同时自动处理4套结果数据。若无4套结果，可以空置。程序读到空白列时即自动跳过此列，并在提示栏公布信息。2试验结果的直观分析直观分析的原理在此不赘述，读者可

7、参阅相应的统计书籍。直观分析图对EXCEL来说是易如反掌。但程序试用后，有用户反映图似多余，现10版本中予以删除。当然，直观分析图所展现的优选趋势，程序中已作相关的运算：除提示“可能好配合”外，凡是优选水平为中间值的，模板会提示“似在附近”；而优选水平为高低限的，则会提示“似为更高”或“似为更低”。此种处理，经部分药研工作者试用，反映较好。试验结果的方差分析方差分析的原理亦不赘述，读者亦可参阅书籍。方差分析是