三水平三因素正交試驗設計

1、l 簡簡介：日本著名的統(tǒng)計學統(tǒng)計學家田口玄一將將正交試驗選擇試驗選擇的水平組組合列成表格，稱為稱為正交表。例如作一個個三因素三水平的實驗實驗，按全面實驗實驗要求，須進須進行33 = 2733 = 27種組種組合的實驗實驗，且尚尚未考慮慮每一組組合的重復數(shù)復數(shù)。若按L L9 9(3(34 4) )正交表安排實驗實驗，只需作9 9次，按L L1616(4(45 5) )正交表進進行1616次實實驗驗，顯顯然大大減減少了工作量。l 常用的三個個水平三個個因素與與三水平四因素的正交表一樣樣都是L L9 9(3(34 4) )正交表。正交試驗設計試驗設計 Orthogonal experimental

2、designl 簡簡介：正交表是一整套規(guī)則規(guī)則的設計設計表格，L Ln n(t(tc c) )用 L L為為正交表的代號號，n n為試驗為試驗的次數(shù)數(shù)，t t為為水平數(shù)數(shù)，c c為為列數(shù)數(shù)，也就是可能安排最多的因素個數(shù)個數(shù)。例如正交表L L9 9(3(34 4) )，它它表示需作9 9次實驗實驗，最多可觀觀察4 4個個因素，每個個因素均為為3 3水平。一個個正交表中也可以各列的水平數(shù)數(shù)不相等，我們們稱它為稱它為混合型正交表，如L L8 8(4(42 24 4) )，此表的5 5列中，有1 1列為為4 4水平，4 4列為為2 2水平。l 正交表每一列中，不同的數(shù)數(shù)字出現(xiàn)現(xiàn)的次數(shù)數(shù)相等。 例如在兩

3、兩水平正交表中，任何一列都有數(shù)數(shù)字“1 1”與與“2 2”，且任何一列中它們它們出現(xiàn)現(xiàn)的次數(shù)數(shù)是相等的； 如在三水平正交表中，任何一列都有“1 1”、“2 2”、“3 3”，且在任一列的出現(xiàn)現(xiàn)次數(shù)數(shù)均相等。正交表正交試驗設計法探究銀鏡反應的反應條件正交試驗設計及在絲餅成形工藝過程中的應用 正交試驗設計優(yōu)化等離子噴涂納米Al2O3-13TiO2涂層工藝參數(shù)Three Applications Example1正交試驗設計試驗設計法探究銀鏡銀鏡反應應的反應條應條件設置三水平三因素正交試驗設置三水平三因素正交試驗L9(34) 正交試驗kI,k2,k3為其平均值，為其平均值，R為極差為極差結(jié)果分析：結(jié)

4、果分析：直接比較表直接比較表2 2可知在這可知在這9 9個實驗結(jié)果中，以實驗個實驗結(jié)果中，以實驗5 5產(chǎn)生的銀鏡效果最好，產(chǎn)生的銀鏡效果最好，其水平組合為其水平組合為A2,B2,C3A2,B2,C3，分別是，分別是各因素中影響最大的水平。由圖可以看出本實驗各因素組合中的最優(yōu)組合為由圖可以看出本實驗各因素組合中的最優(yōu)組合為A2,B2,C3，而通過而通過R R值的大小可以看出本實驗因素存在顯著性順序，其主值的大小可以看出本實驗因素存在顯著性順序，其主次關系為次關系為CABCAB 即影響銀鏡反應的因素最主要的是乙醛的濃度，即影響銀鏡反應的因素最主要的是乙醛的濃度，其次是溫度、硝酸銀的濃度。其次是溫度

5、、硝酸銀的濃度。結(jié)果與討論結(jié)果與討論通過利用正交試驗法得出的用乙醛作為還原劑做銀鏡反應時，通過利用正交試驗法得出的用乙醛作為還原劑做銀鏡反應時，對實驗影響最大的因素是乙醛的濃度。實驗的最佳條件是對實驗影響最大的因素是乙醛的濃度。實驗的最佳條件是用水浴加熱到80 ，2的硝酸銀溶液，使用40的乙醛溶液。Example2正交試驗設計優(yōu)化堿性鈣基膨潤土正交試驗設計優(yōu)化堿性鈣基膨潤土的改性條件的改性條件設置三水平三因素正交試驗設置三水平三因素正交試驗因素水平A水土比( mlg-1)B 反應時間(h)C CaO/活性白土質(zhì)量比(gg-1)11.5:1100.3:122:1120.4:132.5:1140.

6、5:1試驗號因素（60）Bent-Ca-OH恒重質(zhì)量（g）（200）Bent-Ca-OH恒重質(zhì)量（g）Bent-Ca-OH脫水率X（%）1A蒸餾水用量（ml）B反應時間（h）CCaO用量（g）111（10.5）1（10）1(1.5)5.8725.23210.90212（14）2(12)2(2.0)7.7476.83411.79313(17.5)3(14)3(2.5)7.8617.02210.67421（10.5）2（12）3（2.5）7.2706.45611.20522（14）3（14）1（1.5）7.8807.01111.03623（17.5）1（10）2（2.0）6.6625.89611.

7、50731（10.5）3（14）2（2.0）8.0537.13411.41832（14）1（10）3（2.5）6.4055.72510.62933（17.5）2（12）1（1.5）6.6685.90911.38L9(34) 正交試驗水土比水土比L/SL/S對脫水材料脫水率影響對脫水材料脫水率影響CaOCaO與活性白土配比對脫水材料脫水率影與活性白土配比對脫水材料脫水率影響響反應時間對脫水材料脫水率影響反應時間對脫水材料脫水率影響從正交表數(shù)據(jù)處理中可以看出因素從正交表數(shù)據(jù)處理中可以看出因素C的極的極差差R最大，其次是因素最大，其次是因素A，因素，因素B的極差最的極差最小。故可知小。故可知CaO用量對脫水材料脫水率影用量對脫水材料脫水率影響最顯著。響最顯著。從因素從因素A列中均值列中均值K3較大，因素較大，因素B列中列中K2較大，因素較大，因素C列中列中K2較大，故可知較大，故可知A3,B2,C2是各因素中影響最大的水平。是各因素中影響最大的水平。即水土比為即水土比為2.5:1 mlg-1；反應時間為；反應時間為12h；CaO/活性白