正交实验设计的基本原理课件.ppt

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1、欢迎学习实验设计与数据处理回顾单因素优化实验设计基本方法均分法和对分法0.618法、分数法其他：调试法、抛物线法、爬上法等1、单因素优化实验设计洗涤水浓度c－时间tt/min12345678C/g·L-16.614.73.32.31.71.150.780.56优化方法－对分法对分法示意图2、单因素优化实验：0.618法确定第一、二两个实验点x1=a+0.618(b-a)x2=a+0.382(b–a)abx2x1例题为提高某化工产品的生产率，需要加入某种药剂。已知最佳加药量在80～120mg/L之间，要求通过实验，找到

2、使生产率达最高时的加药量。1、0.618法安排实验确定第一、二两个实验点x1=a+0.618(b-a)=80＋0.618×40＝105x2=a+0.382(b–a)=80＋0.382×40＝9580120x2＝95x1＝1050.618法安排实验80120x2＝95x1＝105x3＝110x4＝11585％80％92％90％2、均分法安排实验80859095100105110115120707377808385929087作业某化学实验需要对氧气的通入量进行优选。根据经验知道氧气的通入量是20～80kg，用0.618

3、法算出最优点。已知：①比②好；①比③好；③比②好；①比④好；并且③和④相当。第一章实验设计第三节多因素正交实验设计引言多因素实验存在的矛盾第一是全面实验的次数与实际可行的实验次数之间的矛盾；第二是实际所做的少数实验与全面掌握内在规律的要求之间的矛盾。正交实验设计正交实验设计，能帮助我们在实验前借助于事先已制好的正交表科学地设计实验方案，从而挑选出少量具有代表性的实验做，实验后经过简单的表格运算，分清各因素在实验中的主次作用并找出最好的运行方案，最终得到正确的分析结果。第三节多因素正交实验设计一、正交实验设计的基本原理

4、（一）正交表正交表，是依据数学原理，从大量的全面试验点中，为挑选少量具有代表性的试验点，所制成的排列整齐的规范化表格。三因素二水平正交表正交表符号的含义常用正交表L8（27）列号实验号12345671111121121112122312212224122211152121212621221217221122182212112常用正交表L9（34）列号实验号1234111112122231333421235223162312731328321393321正交表的特点每一列中，不同数字（如：1或2）出现的次数相等；任意两

5、列中，将同一横行的两个数字看成有序数对（如：数对（1，1）、（1，2）（2，1）等）时，每种数对出现的次数相等。（二）正交表的类型同水平正交表：即各因素水平数相等的表格；混合水平正交表：即各因素水平数不相等的表格。1、同水平正交表L9（34）列号实验号12341111121222313334212352231623127313283213933212、混合水平正交表L8（4×24）实验号列号12345111111212222321122422211531212632121741221842112混合水平正交表常用的正

6、交表二水平的正交表还有L8（27），L12（211），L16（215）等等；三水平的正交表有L9（34），L27（313）等等；混合型的正交表，如L8（4×24），它表示第1列应安徘四水平的因子．另4列只能安排二水平的因子．共做8个处理组合的试验。（三）正交性原理正交性原理是设计正交表的科学依据，主要表现为均衡搭配性。均衡搭配是指用正交表所安排的试验方案，能均衡的分散在水平搭配的各个组合方案中，因而其试验具有代表性。回顾：因素水平反应温度A（℃）反应时间B（min）用碱量C（%）1809052901507实验安排因素

7、序号反应温度A（℃）反应时间B（min）用碱量C（%）1809052809073801505480150759090569090779015058901507抽象形式因素水平ABC1A1B1C12A2B2C2实验安排因素序号ABC处理组合1A1B1C1A1B1C12A1B1C2A1B1C23A1B2C1A1B2C14A1B2C2A1B2C25A2B1C1A2B1C16A2B1C2A2B1C27A2B2C1A2B2C18A2B2C2A2B2C2三因素二水平全面试验点分布直观图ABCA1B1C1A1B2C1A2B1C2A

8、1B1C2A2B1C1A1B2C2A2B2C1A2B2C2三因素二水平正交表实验安排因素序号反应温度A（℃）反应时间B（min）用碱量C（%）处理组合1（1）80（1）90（1）5A1B1C12（1）80（1）90（2）7A1B1C23（1）80（2）150（1）5A1B2C14（1）80（2）150（2）7A1B2C25（2）90（1）90（