658正交試驗設計的知識

1、1.4 正交表的類別 1、等水平正交表 各列水平數(shù)相同的正交表稱為等水平正交表。如L4(23)、L8(27)、L12(211)等各列中的水平為2，稱為2水平正交表；L9(34)、L27(313)等各列水平為3，稱為3水平正交表。 2、混合水平正交表 各列水平數(shù)不完全相同的正交表稱為混合水平正交表。如L8(424)表中有一列的水平數(shù)為4，有4列水平數(shù)為2。也就是說該表可以安排一個4水平因素和4個2水平因素。再如L16(4423)，L16(4212)等都混合水平正交表。12 正交試驗設計的基本程序 對于多因素試驗，正交試驗設計是簡單常用的一種試驗設計方法，其設計基本程序如圖所示。正交試驗設計的基本

2、程序包括試驗方案設計及試驗結果分析兩部分。2試驗目的與要求試驗指標選因素、定水平因素、水平確定選擇合適正交表表頭設計列試驗方案試驗方案設計：試驗結果分析3進行試驗，記錄試驗結果試驗結果極差分析計算K值計算k值計算極差R繪制因素指標趨勢圖優(yōu)水平因素主次順序優(yōu)組合結 論試驗結果分析：試驗結果方差分析列方差分析表，進行F 檢驗計算各列偏差平方和、自由度分析檢驗結果，寫出結論4試驗號因 素ABCD111112122231333421235223162312731328321393321表10-5 試驗方案及試驗結果說明： 安排試驗方案時，部分因素的水平可采用隨機安排。1（10）2（50）3（90）2（

3、4）3（7）1（1）2（35）1（20）3（50）3(3.5)2(2.5)1(1.5)試驗結果（液化率 %）01724124728118425Kjm，kjm 計算簡便，直觀，簡單易懂，是正交試驗結果分析最常用方法。以上例為實例來說明極差分析過程。 3 正交試驗的結果分析3.1 直觀分析法極差分析法極差分析法R法1. 計算2. 判斷Rj因素主次優(yōu)水平優(yōu)組合Kjm為第j列因素m水平所對應的試驗指標和，kjm為Kjm平均值。由kjm大小可以判斷第j列因素優(yōu)水平和優(yōu)組合。Rj為第j列因素的極差，反映了第j列因素水平波動時，試驗指標的變動幅度。Rj越大，說明該因素對試驗指標的影響越大。根據Rj大小，可以

4、判斷因素的主次順序。6表10-9 鴨肉保鮮天然復合劑篩選試驗結果76.4 單指標正交試驗設計1）正交試驗方案設計例 某工廠從廢棄的洋蔥皮中提取總黃酮。為獲取較高的提取得率，欲通過正交試驗，確定各影響因素的主次順序和最佳工藝條件，不考慮因素間的交互作用。（1）明確試驗目的，確定試驗指標本試驗的目的是尋求具有較高提取得率的最佳工藝條件，試驗考察指標是總黃酮得率（越高越好）。81）正交試驗方案設計（2）挑選因素與水平，制定因素水平表在單因素實驗基礎上，以乙醇-水體系作提取溶劑，原料粉碎粒度為60目，選取4個主要因素（乙醇濃度、浸提溫度、浸提時間和料液比）對總黃酮得率的影響進行正交試驗。水 平因 素A

5、乙醇濃度/%B 提取溫度/ C料液比D 浸提時間/h160601:151.5270701:202.0380801:252.5表610 洋蔥皮中提取總黃酮試驗因素水平表 91）正交試驗方案設計（3）選擇正交表及表頭設計本試驗為4因素3水平試驗。在3水平正交表中，選用試驗工作量最小的L9（34）正交表來安排試驗。由于A、B、C、D均為3個水平，可以將其任意放在該表4列中的某列上。本試驗將各因素依次安排在正交表的各列上，形成的表頭設計如表611所示。因素ABCD列號1234表611 洋蔥皮中提取總黃酮試驗表頭設計 101）正交試驗方案設計（4）確定試驗方案根據表611表頭設計格式，將因素各水平的具體

6、值按“水平對號入座”的方法填到所選用的L9（34）正交表中，獲得提取總黃酮試驗方案如表612所示。試驗號因 素試驗指標A乙醇濃度/%1B提取溫度/2C料液比 3D浸提時間/h4黃酮得率/%1234567891(60)112(70)223(80)331(60)2(70)3(80)1231231(1:15)2(1:20)3(1:25)2313121(1.5)2(2.0)3(2.5)312231表612 洋蔥皮中提取總黃酮試驗方案 111）正交試驗方案設計（4）確定試驗方案表中每一行都是一種試驗組合條件，9行表示要做9種試驗組合。例如：第2號試驗：試驗組合條件為A1B2C2D2，即乙醇濃度60%，提

7、取溫度70，料液比1:20，浸提時間2h；第7號試驗：試驗組合條件為A3B1C3D2，即乙醇濃度80%，提取溫度60，料液比1:25，浸提時間2h。12試 驗 方 案試驗指標試驗號A乙醇濃度/%B提取溫度/C料液比D浸提時間/h黃酮得率/%1234567891(60)112(70)223(80)331(60)2(70)3(80)1231231(1:15)2(1:20)3(1:25)2313121(1.5)2(2.0)3(2.5)3122313.224.143.513.794.063.473.594.404.31K1 (水平1三次偏差量之和)K2 (水平2三次偏差量之和)K3 (水平3三次偏差量

8、之和)10.8711.3212.3010.6012.6011.2911.0912.2411.1611.5911.2011.70T=K1+K2+K3=34.49 注：因素水平數(shù)相同時，可用水平指標總和K代替其平均值k計算Rk1（K1/3）k2（K2/3）k3（K3/3）3.623.774.103.534.203.763.704.083.723.863.733.90R（k中最大值減最小值）0.480.670.380.17因素主次最優(yōu)組合條件表6-13 洋蔥皮中提取總黃酮試驗結果與分析 3）試驗結果的計算與分析 13（1）直接分析 試驗考察指標黃酮得率是越大越好。由表6-13直接看出，第8號試驗組合

9、條件A3B2C1D3的試驗結果（黃酮得率4.40%）最大，是這9種試驗中效果最好的。但這一方案是否就是A、B、C、D各因素水平的最佳搭配呢？為了尋求最佳的工藝條件還需進行計算分析。3）試驗結果的計算與分析 14（2）計算分析為了直觀起見，以因素的水平作橫坐標，指標的平均值作縱坐標，畫出因素與指標的關系（趨勢圖），如圖6-3所示。圖6-3 因素與指標關系趨勢圖 3）試驗結果的計算與分析 15（1）將直接分析的好條件A3B2C1D3與計算分析的好條件A3B2C2D3同時驗證，以確定其中的優(yōu)劣。 4）驗證試驗（2）也可在直接分析的好條件A3B2C1D3與計算分析的好條件A3B2C2D3的基礎上，結合

10、因素的主次和趨勢圖（對于主要因素，一定要按照有利于指標要求選?。粚τ诖我蛩?，則可以考慮實際生產條件）進行綜合分析，確定驗證試驗方案。 164）驗證試驗本試驗直接分析的好條件A3B2C1D3與計算分析的好條件A3B2C2D3不一致，為了確定最優(yōu)的提取工藝條件，結合浸提時間為最次要的因素，所以可在計算分析得到的最優(yōu)組合條件中，選取浸提時間為2h，即提出新的組合方案A3B2C2D2，與A3B2C1D3同時進行驗證實驗，驗證試驗方案與結果見表6-14。 驗證試驗方案A3B2C1D3A3B2C2D2黃酮得率/%4.404.43表6-14 洋蔥皮中提取總黃酮驗證試驗方案與結果 由表6-14可知，在A3B

11、2C2D2的工藝條件下，黃酮得率4.43%略高于A3B2C1D3條件下得率4.40%。因此，從節(jié)省開支、節(jié)約時間的角度考慮，這兩種方案都是比較好的工藝條件。即質量分數(shù)80的乙醇溶液，提取溫度70，料液比為1:15（1:20），浸提時間2h。 17附1 ： 多指標正交試驗極差分析 對于多指標試驗，方案設計和實施與單指標試驗相同，不同在于每做一次試驗，都需要對考察指標一一測試，分別記錄。試驗結果分析時，也要對考察指標一一分析，然后綜合評衡，確定出優(yōu)條件。18 在多指標試驗設計中，各因素對不同指標的影響程度是不完全相同的，不同指標的重要程度往往也是不一致的，有些指標之間可能存在一定的矛盾。 如何兼顧

12、各個指標，尋找出使每個指標都盡可能好的最優(yōu)組合方案是多指標正交試驗設計成功的關鍵。多指標試驗的結果處理要比單指標復雜一些，常用的方法有綜合平衡法和綜合評分法。19（1）試驗方案設計確定試驗指標。本試驗目的是探討方便面生產的最佳工藝條件，以提高方便面的質量。試驗以脂肪含量、水分含量和復水時間指標。脂肪含量越低越好，水分含量越高越好，復水時間越短越好。挑因素，選水平，列因素水平表。根據專業(yè)知識和實踐經驗，確定試驗因素和水平見表10-10。表10-10 因素水平表20選正交表、設計表頭、編制試驗方案。本試驗為四因素三水平試驗，選L9（34）安排試驗。表頭設計和試驗方案以及試驗結果記錄見表。（2）試驗

13、結果分析計算各因素各水平下每種試驗指標的數(shù)據和以及平均值，并計算極差R。根據極差大小列出各指標下的因素主次順序。試驗指標： 主次順序脂肪含量（）：ACDB水分含量（）：CDAB復水時間（s）：ADBC21表10-11 試驗結果極差分析表22初選優(yōu)化工藝條件。根據各指標不同水平平均值確定各因素的優(yōu)化水平組合。水分含量（）：A1B2C1D1復水時間（ s ）：A2B2C2D3綜合平衡確定最優(yōu)工藝條件。 對于因素A，其對粗脂肪影響大小排第一位，此時取A3；其對復水時間影響也排第一位，取A2；而其對水分影響排次要第三位，為次要因素，因此A可取A2或A3，但取A2時，復水時間比取A3縮短了14%，而粗脂

14、肪增加了11.3%，且由水分指標看，取A2比A3水分高，故A因素取A2。同理可分析B取B2，C取C1，D取D3。優(yōu)組合為A2B2C1D3.脂肪含量（）：A3B3C1D2231）綜合平衡法綜合平衡法是先對每個指標分別進行單指標的直觀分析，得到每個指標的影響因素主次順序和最佳水平組合，然后根據理論知識和實際經驗，對各指標的分析結果進行綜合比較和分析，得出較優(yōu)方案。例 乙醇溶液提取葛根中有效成分的試驗，目的是為了改進提取工藝條件，提高對葛根有效成分的提取率。試驗考察指標有3項：提取物得率（提取物質量與葛根質量之比）、提取物中葛根總黃酮含量、總黃酮中葛根素含量，且3個指標都是越大越好；根據初步試驗，確

15、定選取3個相對重要的因素乙醇濃度、液固比（乙醇溶液與葛根質量之比）和提取劑回流次數(shù)進行正交試驗，各因素選取3個水平，試進行直觀分析，找出較好的提取工藝條件。241）綜合平衡法解：（1）多指標正交試驗方案設計用乙醇溶液進行葛根中有效成分提取試驗，選取的因素、水平如表6-15所示。水 平因 素A 乙醇濃度/%B 液固比C 回流次數(shù)180712606237083表6-15 葛根有效成分提取試驗因素水平表 251）綜合平衡法本例為3因素3水平試驗，可選用正交表L9(34)來安排試驗。表頭設計、試驗方案及試驗結果如表6-16所示。 試驗方案試驗結果試驗號A乙醇濃度/%B液固比C回流次數(shù)提取物得率/%葛根

16、總黃酮含量/%葛根素含量/%11（80）1（7）11（1）6.25.12.1212（6）22（2）7.46.32.5313（8）33（3）7.87.22.642（60）1238.06.92.4522317.06.42.5623128.26.92.573（70）1327.47.32.8832138.28.03.1933216.67.02.2表6-16 葛根有效成分提取試驗方案與結果 261）綜合平衡法（2）多指標正交試驗結果的計算與分析與單指標試驗的分析方法相同，先對各指標分別進行直觀分析，分別得出因素的主次和最優(yōu)組合條件，結果如表6-17所示。 直觀分析 試驗結果AB空列C提取物得率/%K12

17、1.421.622.619.8K223.222.622.023.0K322.222.622.224.0k17.137.207.536.60k27.737.537.337.67k37.407.537.408.00極差R1.81.00.64.2因素主次CAB最優(yōu)組合條件C3A2B2 或C3A2B3表6-17 葛根有效成分提取試驗結果分析 27續(xù) 表6-17 葛根有效成分提取試驗結果分析 葛根總黃酮含量/%K118.619.320.018.5K220.220.720.220.5K322.321.120.922.1k16.206.436.676.17k26.736.906.736.83k37.437.

18、036.977.37極差R3.71.80.73.6因素主次ACB最優(yōu)組合條件A3C3B3葛根素含量/%K17.27.37.76.8K27.48.17.17.8K38.17.37.98.1k12.402.432.572.27k22.472.702.372.60k32.702.432.632.70極差R0.90.80.81.3因素主次CAB最優(yōu)組合條件C3A3B2281）綜合平衡法（2）多指標正交試驗結果的計算與分析 綜合平衡分析由表6-17可以看出，對于不同的指標而言，因素影響的主次順序是不一樣的。對葛根總黃酮含量來說A、C兩因素極差R 相差不大，所以綜合考慮3個因素對3個指標影響的主次順序（主

19、次）為CAB。 因素A：對于后兩個指標都是取A3好，而且對于葛根總黃酮含量，A因素是最主要的因素，在確定優(yōu)水平時應重點考慮；對于提取物得率則是取A2好，從Ki（ki）可以看出A取A2、A3時提取物得率相差不大，而且從極差可以看出，A為較次要的因素，所以根據多數(shù)傾向和A因素對不同指標的重要程度，選取A3。 291）綜合平衡法（2）多指標正交試驗結果的計算與分析 綜合平衡分析因素B：對于提取物得率，取B2或B3基本相同，對于葛根總黃酮含量取B3好，對于葛根素含量則是取B2；另外，對于這三個指標而言，B因素都是處于末位的次要因素，所以B取哪一個水平對3個指標的影響都比較小，這時可以本著降低消耗的原則

20、，選取B2，以減少溶劑耗量。 因素C：對于3個指標來說，都是以C3為最佳水平，所以取C3。綜合上述的分析，最優(yōu)組合條件為A3B2C3，即乙醇濃度70%，液固比6，回流3次。 301）綜合平衡法（2）多指標正交試驗結果的計算與分析進行多指標綜合平衡時，可參照以下原則進行。 對于某個因素，可能對某個指標是主要因素，但對另外的指標則可能是次要因素，那么在確定該因素的水平時，應首先選取作為主要因素時的優(yōu)水平； 若某因素對各指標的影響程度相差不大，這時可按“少數(shù)服從多數(shù)”的原則，選取出現(xiàn)次數(shù)較多的優(yōu)水平； 當因素各水平相差不大時，可依據降低消耗、提高效率的原則選取合適的水平； 若各試驗指標的重要程度不同

21、，則在確定因素優(yōu)水平時應首先確定相對重要的指標。在具體運用這幾條原則時，僅僅根據其中的一條可能確定不了最優(yōu)組合條件，所以應將幾條綜合在一起分析。311）綜合平衡法例6-4 柱塞組合收口強度穩(wěn)定性試驗，目的是改進加工工藝條件，提高產品質量。油泵的柱塞組合件是經過機械加工、組合收口、去應力、加工柱塞頭外徑等工序制成的，要求的質量指標是拉脫力F1000N，軸向游隙0.02mm，轉角20。試驗前產品拉脫力波動大，往往因拉脫力與轉向角兩指標發(fā)生矛盾而產生質量問題，不易保證質量。 解：（1）正交試驗方案設計 試驗指標：拉脫力F(F1000N)；軸向游隙(0.02mm)；轉角(20) 321）綜合平衡法 試

22、驗因素與水平：根據初步試驗和實踐經驗分析認為，柱塞頭的外徑、高度、倒角、收口壓力4個因素對產品質量指標可能有影響，固考察這4個因素；各因素均取3個水平。選取的因素水平如表618 所示。水 平因 素A 柱塞頭外徑/ mm B 高度/ mmC倒角/ D收口壓力/ MPa115.111.6 1.0501.5215.311.81.5301.7314.811.71.0302.0表6-18 柱塞組合收口強度穩(wěn)定性試驗因素水平表 注：其它試驗條件固定不變 331）綜合平衡法 選用正交表及表頭設計本例為4因素3水平試驗，可選用L9（34）正交表。將各因素依次安排在正交表的各列上，形成表619的表頭設計。 因素

23、ABCD列號1234表6-19 柱塞組合收口強度穩(wěn)定性試驗表頭設計 確定試驗方案根據表619表頭設計格式，將因素各水平的具體值按“水平對號入座”的方法填到所選用的L9（34）正交表中，所獲得柱塞組合收口強度穩(wěn)定性試驗方案見表6-20所示。 341）綜合平衡法表6-20 柱塞組合收口強度穩(wěn)定性試驗方案及試驗結果分析 351）綜合平衡法續(xù)表6-20 柱塞組合收口強度穩(wěn)定性試驗方案及試驗結果分析 361）綜合平衡法（3）試驗結果的計算與分析 根據表620中的試驗結果，針對每個試驗指標，分別計算每列各水平下的K1、K2、K3（或均值k1、k2、k3）以及每列的極差值R，并繼續(xù)填入表6-20。 根據表6

24、20每列極差值R大小排列出各因素的主次順序，按每列各水平的數(shù)據和K1、K2、K3（或均值k1、k2、k3）初選最優(yōu)組合條件，結果見表6-21所示。 試驗指標主次順序（主次）最優(yōu)組合條件拉脫力FBDCAA3B2C1D3軸向游隙BDCAA1B1C1D3轉角BCDAA1B1C1D2表6-21 柱塞組合收口強度穩(wěn)定性試驗初選最優(yōu)組合條件 371）綜合平衡法（3）試驗結果的計算與分析 綜合平衡分析確定因素主次順序和最優(yōu)組合條件對于轉角來說，C和D兩因素極差R相差不大，所以綜合考慮，4個因素對3個指標影響的主次順序（主次）為BDCA。 因素C：對3個指標來說，最優(yōu)水平皆為C1，故選取C1； 因素B：對3個

25、指標來說，B均是主要因素，一般情況下應按多數(shù)傾向選取B1，但因拉脫力F是主要指標，故選取B2； 因素D：對F、指標來說，D是較主要因素，且以D3為優(yōu)；對指標是較次要因素，且D3與D2差不多，故選取D3； 因素A：對三個指標來說，皆為次要因素，按多數(shù)傾向選取A1。 通過綜合平衡分析后，柱塞組合件最優(yōu)生產條件為A1B2C1D3，即：柱塞頭上口外徑 15.1mm，柱塞頭高度11.8mm，柱塞頭上口倒角1.050；收口壓力2.0 MPa。 381）綜合平衡法（4）驗證試驗對最優(yōu)組合條件A1B2C1D3進行的驗證試驗表明，柱塞組合件可以達到拉脫力F1000N，軸向游隙0.02mm，轉角20的質量指標要求

26、。 392）綜合評分法（1）對每號試驗結果的每個指標統(tǒng)一權衡，綜合評價，直接給出每一號試驗結果的綜合分數(shù)。 該評分方法常常用在各試驗指標很難量化的試驗中。例如評判某種食品感官質量的好壞，需要從色、香、味、口感等方面進行綜合評定，這時就需要有豐富經驗的專家能將各個指標綜合起來，給每號試驗結果評出一個綜合分，然后再進行單指標的分析。 40（2）對每號試驗的每個指標按一定的評分標準評出分數(shù)，該評分方法最關鍵的是如何對每個指標評出合理的分數(shù)。如果指標是定性的，則可以依靠專業(yè)知識和經驗直接給出一個分數(shù)，這樣非數(shù)量化的指標就轉換為數(shù)量化指標，使結果分析變得更容易；對于定量指標，有時指標值本身就可以作為分數(shù)

27、，如回收率、純度等；但不是所有的指標值本身都能作為分數(shù)，這時就可以使用“隸屬度”來表示分數(shù)。關于隸屬度的計算方法如下：412）綜合評分法(6-1) 式中： Yij 指標隸屬度； yij 指標值； i 表示第i號試驗，i=1,2, n； j 表示第j個考察指標,j=1,2 k； yj min 第j個考察指標最小值； yj max 第j個考察指標最大值。 可見，指標最大值的隸屬度為1，而指標最小值的隸屬度為0，所以0指標隸屬度1。如果各指標的重要性一樣，就可以直接將各指標的隸屬度相加作為綜合分數(shù)，否則求出加權和作為綜合分值。422）綜合評分法式中： 綜合分值計算如下： Yi= BjYij =B1Y

28、i1 + B2Yi2 +BkYik (6-2) Yi 綜合分值； Bj 權重系數(shù)，表示各項指標在綜合加權評分中的重要性； Yij 指標隸屬度； i表示第i號試驗，i=1,2, n , j表示第j個考察指標，j=1,2,k 。 例如，前3個指標都是越小越好，則第4個指標是越大越好，若前3者取正，則第4項應取負號。即 Yi= B1Yi1 + B2Yi2 +B3Yi3-B4Yi4 432）綜合評分法例6-5 玉米淀粉改性制備高取代度的三乙酸淀粉酯的試驗。為了提高取代度和酯化率，現(xiàn)安排正交試驗，不考慮因素之間的交互作用，考察指標值取代度和酯化率都是越大越好。解：（1）正交試驗方案設計及試驗本試驗目的是

29、尋找玉米淀粉改性制備高取代度三乙酸淀粉酯的最佳工藝條件，試驗考察指標是取代度和酯化率（越大越好）。442）綜合評分法初步試驗分析認為，反應時間、吡啶用量、已酸酐用量是影響取代度和酯化率的主要因素，各因素水平的選取如表622所示。水 平因 素A 反應時間/hB 吡啶用量/gC 已酸酐用量/g1315010024907035120130表6-22 高取代度三乙酸淀粉酯制備試驗因素水平表 本例為3因素3水平試驗，由于不考慮交互作用，所以可選用正交表L9(34)來安排試驗。表頭設計、試驗方案及試驗結果如表6-23所示。 452）綜合評分法試驗方案試驗結果綜合評分試驗號A反應時間/hB吡啶用量/gC已酸

30、酐用量/g取代度yi1酯化率/%yi2取代度隸屬度Yi1酯化率隸屬度Yi2綜合分Yi11（3）1（150）11（100）2.9665.701.001.001.00212（90）22（70）2.1840.360.000.000.00313（120）33（130）2.4554.310.350.550.4742（4）1232.7041.090.670.030.29522312.4956.290.400.630.54623122.4143.230.290.110.1873（5）1322.7141.430.680.040.30832132.4256.290.310.630.50933212.8360.1

31、40.830.780.80K11.471.591.682.34K21.011.041.090.48K31.601.451.311.26極差R0.590.550.591.86因素主次CAB最優(yōu)組合條件C1A3B1表6-23 高取代度三乙酸淀粉酯制備試驗方案及試驗結果 462）綜合評分法（2）試驗結果綜合評分 取代度和酯化率的隸屬度計算根據公式(6-1)可得：取代度隸屬度酯化率隸屬度取代度和酯化率的隸屬度計算結果見表6-22。472）綜合評分法（2）試驗結果綜合評分 計算綜合分根據公式(6-2)可得：綜合分本例中取代度和酯化率兩個指標的重要性不一樣，根據實際要求，取代度的權重取0.4，酯化率的權重

32、取0.6，于是每號試驗的綜合分計算如下：YiB1Yi1 + B2Yi20.4Yi10.6Yi2 Yi= BjYij = B1Yi1 + B2Yi2 482）綜合評分法（2）試驗結果綜合評分 計算綜合分滿分為1.00，綜合評分結果和以綜合分數(shù)作為總指標進行的直觀分析如表6-22所示?？梢钥闯?，這里計算分析出來的優(yōu)方案A3C1B1，不包括在已經做過的9個試驗中，所以應按照這個方案進行驗證試驗，看是否比正交表中第1號試驗的結果更好，從而確定真正最好的試驗方案 492）綜合評分法例6-6 濕地推土機通過性能試驗，探求接地壓力、履帶板型式和整機重心位置以怎樣的參數(shù)組合時，濕地推土機的通過性能最好。試驗中

33、接地壓力有3種，18、21、23kPa；履帶板形式有3種，無間隔、間隔大、間隔小；重心設置有3種情況，在導向輪和驅動輪中點、中點前120mm、中點后120mm。表征通過性能好壞的指標是行走阻力、滑轉率和下陷深度（均為越小越好）。 解：（1）正交試驗方案設計及試驗本試驗目的是尋找改進濕地推土機通過性能的最適工藝參數(shù)，試驗考察指標行走阻力、滑轉率和下陷深度。502）綜合評分法初步試驗分析認為，履帶板形式、接地壓力、重心設置3個因素是影響推土機通過性能的主要因素，各因素水平的選取如表624 所示。本例是3因素3水平試驗，由于不考慮交互作用，所以可選用正交表L9(34)來安排試驗。表頭設計、試驗方案及

34、試驗結果如表6-25所示。 水 平因 素A履帶板形式B 接地壓力/ kPaC 重心1無間隔18前2間隔大21中3間隔小23后表6-24 濕地推土機通過性能試驗因素水平表 512）綜合評分法因素列號試驗號試 驗 方 案試 驗 結 果ABC行走阻力滑轉率下陷量綜合分履帶板型式比壓/kPa重心/10N/%/mm1234yi1yi2yi3Yi11(無)1(18)1(前)16384.18.012.77212(21)2(中)26323.310.715.23313(23)3(后)38169.110.680.7342(大)1236815.510.334.47522318389.415.510062312773

35、6.514.070.3173(小)1326272.310.69.64832136154.411.819.02933216325.812.530.59K1108.7356.88102.1143.36T=K1+K2+K3=372.76K2204.78134.2580.2995.18K359.25181.63190.37134.22極差R145.53124.75110.0840.18因素主次ABC最優(yōu)組合條件A3B1C2表6-25 濕地推土機通過性能試驗方案及試驗結果522）綜合評分法（2）試驗結果綜合評分 隸屬度計算根據公式(6-1)可得：行走阻力隸屬度滑轉率隸屬度下陷量隸屬度532）綜合評分法（2）試驗結果綜合評分 計算綜合分根據公式(6-2)可得：綜合分本例表征通過性能的指標中，行走阻力最重要，其權重取50，滑轉率次要些，其重要權重取30，下陷深度更次要些，其權重取20。因為開始所作的權衡不一定很準確，權重計算時可以做適當調整。YiB1Yi1 + B2Yi2+ B3Yi350Yi130Yi2+ 20Yi3 Yi= BjYij = B1Yi1 + B2Yi2 + B3Yi3 每號試驗的綜合分計算如下：滿分為100，綜合評分結果和以綜合分數(shù)作為總指標進行的直觀分析如表6-24所示。542）綜合評分法（3）結果分析 因素主次順序(主次)A B C。 從直接分析來看，第7號試驗分值最低，