第7章正交试验设计的极差分析汇总

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1、Rj的大小，就可以判断因素的主次。极差分析法的计算与判断，可直接在试验结果分析表上进行，现以例6-2来说明单指标正交试验结果的极差分析方法。一、确定因素的优水平和最优水平组合例6-2为提高山楂原料的利用率，某研究组研究了酶法液化工艺制造山楂精汁。拟通过正交试验寻找酶法液化工艺的最佳工艺条件。在例6-2中，不考虑因素间的交互作用（因例6-2是四因素三水平试验，故选用1_9（34）正交表），表头设计如表6「5所示，试验方案则示于表6・6中。试验结果的极差分析过程，如表7・1所示.X水平因素、1加水量芨6-4大素水平表酶解时间加酶量酶解

2、温度(ml/lUUg)(ml/100g)(5(h)ABCD1101201.52504352907503.5邑匸诃令有窒兀幺古里试验号因素试验结果ABCD液化率（％）11(10)1(1)1(20)1(1-5)0.00212⑷2(35)2(2.5)17.0313(7)3(50)3(3.5)24.042(50)12312.05223147.06231228.073(90)1321.008321318.09332142.0试验指标为液化率，用yi表示，列于表6・6和表7・1的最后一列。BADC表7-1试验方案及结果分析试验号因素试验结果液

3、化率（％）ABcD11(10)1(1)1(20)1(1-5)0.00212⑷2(35)2(2.5)17.0313(7)3(50)3(3.5)24.042(50)12312.05223147.06231228.073(90)1321.008321318.09332142.0K41.013.046.089.0Z=189.087.082.071.046.061.094.072.054.0113.74.315.329.7K29.027.323.715.3K20.331.324.018.03优水平AGDR15.327.014.4主次顺序计算

4、示例:因素A的第1水平AI所对应的试验指标之和及其平均值分别为:KM=yi+y2+y3=0+17+24=41,KA11Kai=13.7同理，对因素A的第2水平A和第3水平A3,有K2二y4+y5+y6=12+47+28=87，K3=y7+y8+y9=1+18+42=61，KKA21A31Ka2=293Ka3=20・3由表7・1或表6・6可以看出，考察因素A进行的三组试验中（A，A“A3），B、C.D各水平都只岀现了一次，且由于B、GD间无交互作用，所以B、C.D因素的各水平的不同组合对试验指标无影响，因此，对A、人和A抹说，三

5、组试验的试验条件是完全一样的。假如因素A对试验指标无影响丁那么一Kai,Ka,Ka应该相等，但由上面的23计标可知，K实际上并不相等，显然7这是由于因素A的水A1,KA,Ka23平变化引起的，因此，K的大小反映了A、A和A3A1,KA,KA23标影响的大小。由于液化率y越大越好，而KaKK,所以可判2A3A1对试验指断A为因素A的优水平o同理，可判断因素B、C、D的优水平分别为R、G、D1o所以,优水平组合为ABCD,即最优工艺条件为加水量A=50ml/100g、加C和酶解时间酶量B=7^nl/100g.酶解温度050=D1=1.

6、5小时。1、确定因素主次顺序极差Rj按定义计算，如RaKKA2A129.013.715.3RbKK31.34.327.0B3B1同理可求出R和R.计算结果列于表7-1中。比较Rj值可知R>Ra>R4Rc,所以试验因素对试验指标的影响的主次顺序为BADCo即加酶量影响最大，其次是加水量和酶解时间，而酶解温度的影响最小。三、绘制因素与指标趋势图为了更直观地反映因素对试验指标的影响规律和趋势，用因素的水平作横坐标，试验指标的平均值（K~）作纵坐标，画出因素与指标的J关系图（即趋势图）,如图7-2所示.（p137）趋势图可为进一步试验时选

7、择因素水平指明方向•如对因素A,由图7-2可见,A2水平时，指标最高，但若能在A附近再取一些水平（如40、60）作进一步试验,则有可能取得更高的指标；对D因素，若能取一些比D更小的水平（如1.0和0.5）作进一步试验，也有可能得到更好的结果.以上三个步骤即为极差分析的基本程序与方法.四、说明与讨论1、计算结果的检验:每一列的K之和应等于全部试验结果（即指标值）之和,=E=yjm为水平数,n为试验总实施次数.2•因素的最优水平组合，在实际处理中是灵活的，即对于主要因素，-定要选最优水平；而对次要因素，则应权衡利弊，综合考虑其它条件进

8、行水平选取，从而得到最符合实际生产的最优或较优生产工艺条件.3•例6-2的最优工艺条件ABGD并不在实施的9个试验之中•这表明优化结果不仅反映了已做的试验信息，而且反映了全面试验信息.因此，正交试验设计的部分实施方案反映了全面试验信息•4•例6-2