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1、本科毕业论文本科毕业论文题题 目目 正交试验在工农业生产一些问题的应用正交试验在工农业生产一些问题的应用目 录标题标题.1中文摘要中文摘要.11 1 引言引言.12 2 正交试验的基本思想和方法正交试验的基本思想和方法.13 3 无交互作用的工业氨生产问题无交互作用的工业氨生产问题.23.1 一对多支持向量机（1-a-r SVM）.23.2 一对一支持向量机（1-a-1 SVM）.33.3 基于线性规划的多类支持向量机算法.43.4 分解算法 .53.5 应用最小二乘支持向量机进行分类.54 4 有交互作用的农业水稻产量问题有交互作用的农业水稻产量问题 .65 5 总结和注意事项总结和注意事项
2、 .8参考文献参考文献.9致谢致谢.10附录附录.11外文页外文页.151正交试验在工农业生产一些问题的应用杨学民摘摘 要要 在工农业生产中中，往往要进行一些生产试验，在试验中为达到最大产量的目的，通常是改变一些因素，安排一系列的对比试验，然后通过对实验数据的分析，找到最佳的生产方案。这里面就存在如何设计实验方案和如何分析试验结果的问题。正交试验法就是应用正交表合理安排多因素试验方案并科学分析试验实验数据的一种数学方法。它能减少试验次数, 较快地抓住主要因素, 从而找到满意的生产条件，它对缩短试验周期，节省试脸费用具有很大意义。本文介绍分析了正交试验的基本思想原理，和对数据的分析方法。然后对无
3、交互中作用的氨生产和有交互作用的水稻生产进行实例应用。最后对此方法进行总结和对有关注意事项进行说明。关键词关键词 试验 生产 正交实验法 氨 水稻第第1 1章章 引言引言在工农业生产中, 通常要做很多多因素试验。试验是需要花费人力物力与时间的 因此在试验之前必须好好设计一番，以最大限度地减少实验次数, 缩短试验周期,同时又能获得明确可靠的结论。对此我采用的是正交试验设计法。正交试验设计法, 是使用已经造好了的表格一一“ 正交表” , 来安排试验的。它能在很多的试验中选出代表性强的少试验条件, 并能通过少数试验条件, 推断找到最好的生产条件。正交试验设计是在工农业实际中比较容易掌握和最具有实用价
4、值的一种试验设计方法, 它通常适用于多因素、多指标具有随机误差的试验条件的研究。这种方法在第二次世界大战后在日本普遍推广。据某些日本专家估计， “日本经济发展中至少有10%的功劳归功于正交设计” ，可见效益之大，在我国，正交设计也有很多应用，它的进一步推广将使我国的“四化”建设取得更加丰硕的成果。对数据的分析方法，有极差分析法（直观分析法）和方差分析法，但是方差法得到结论不够精确, 而且对影响试验结果的各因素的重要程度也不能给出精确的数量估计。为了弥补极差的不足, 很多文章还采用了方差分析法。在实际问题中，有很多影响结果的因素，其中有相当多的试验中，因素之间是交互作用的，对于有交互作用不能忽略
5、的试验，也要挑选这两个因素能使指标达到最好的水平搭配，这也可以用正交试验法进行分析。2第第 2 2 章章 正交试验的基本原理正交试验的基本原理2.1正交法应用的几个常用名词试验设计法的基本概念正交试验设计法，它是以概率论数理统计、专业技术知识和实践经验为基础，充分利用标准化的正交表来安排试验方案。并对结果进行分析，来减少试验次数，缩短试验周期。它是产品设计过程和质量管理的重要工具和方法。正交法应用中几个常用名词1 指标。正交设计中，根据实验目的而选定用来考察或衡量实验结果好坏的特性值。指标与试验目的是相对应的。例如，实验目的是提高产量，则产量就试验要考查的指标。2 因素。是实验中考查对试验指标
6、可能有影响的原因或要素。通常用大写字母A,B,C等来表示。一个大写字母代表一个因素。3 水平。试验中选定的因素所处的状态和条件的不同可能引起试验指标的变化，因素的这些状态和条件成为水平。通常用“1” “2” “3表示。同理，一个因素也可分4水平，5水平或者更多水平，以此类推。2.2正交法的基本工具正交法的基本工具是正交表。它是一种依据数理统计原理而制定的具有某种数字性质的标准化表格。正交表符号为：Ln(Mk),其中字母L表示正交表，n为试验次数m为因素水平数，k试验因素数。以基本的!L4（!23!,）正交表为例：3该表是一个 3 列 4 行的矩阵，每一个因素占用一列，该表最多能考察 3 个因素
7、每个因素分为 2 水平，共有 4 行，也就是有 4 个实验方案，每 1 行是一个方案。假若用A 因素占第一列，B 因素占第二列，C 因素占第三列，则:1 号方案为 A1B1C1,2 号方案为A1B2C2，3 号方案为 A2B1C2,4 号方案为 A2B2C1，只要因素上例，各因素水平对号入座，方案就确定好了，有几个横行就几个因素方案。再以 L9(34)表为例，根据上表的理解，此表为 4 列 9 行的矩阵，该表最多安排4 个因素，有 9 个实验方案，每个因素有 3 个水平，即每个纵列有 1,2,3 这 3 个数码。通过认真分析这两个正交表，发现，正交表排列有两个特点：1）每列每个因素中不同水平出
8、现的次数相同如表 1，每列 1 和 2 都出现 2 次.2)任意两个纵列，任意两个因素之间不同水平都要进行搭配，搭配的次数相同，也可以说是，任意两列把同一行的两个数字看成有序数字对时，所有可能的数字对出现次数相同。如表 1，任意两个纵列，4其横向形成的有序对（1,1） （1,2） （2,1） （2,2）出现次数相同，即 1 和 2 搭配均衡。2.3 正交表的原理如果按常规的网络设计方法（全面设计法）需要将所有因素和水平搭配。如果是3 因素 3 水平的条件，需要做 33=27 次试验，相当于立方体上的 27 个节点，如图 1，这种设计对于因素和水平之间的关系剖析的比较清楚，但如果是 4 因素 3
9、 水平的试验，需进行 34=81 次，若是 10 因素 3 水平，责试验次数将达到 310=59049.显然，这样的工作量是难以接受的，那么，能否用少量的试验在选定区内铺开而又保持全面试验的特点呢？正交试验就可以解决这个问题。图中 3 个坐标轴代表 3 个因素，坐标轴上的点代表因素的水平，共 27 节点代表全面试验的 27 个方案，利用正交表 L9(34)所安排的 9 个实验方案在图 1 中用黑点表示，由图可知，在立方体的每个面上恰有 3 个试验点，而且立方体每个线上也均有一个点，9 个实验点均衡的分布于立方体内，每个实验均有很强代表性这，正交试验的均衡分散性，能够比较全面的反应优选区的情况。
10、第三章第三章 正交试验的步骤正交试验的步骤3.1 无交互作用的正交试验及其结构分析下面对具体实例工业合成氨来说明。表 3（例 1）5水平A(反应温度。C)B 反应时间C 搅拌速度14601 小时快24902 小时中35203 小时慢直观分析第一步 选表本例是一个 3 水平的试验，因此选用 LN(3K)正交表，本例共有 3 个因素，不考虑因素的交互作用，所以要选一张 k3 的表而 L9(34)是满足条件的最小型 LN(3K)的表，故选用它来安排实验。第二步 表头设计本例不考虑因素之间的交互作用，只需将各因素分别填写在所选用的正交表的上方与序列号对应的位置上，一个因素占一列，不同因素占不同的列，就得到所谓表头设计：表 4因素 A B C 空列序号1 2 3 4未放置因素或交互作用的列称为空白列，空白列在正交设计的方差分析中也称为误差列，它有着重要作用，一般要求至少有一个空白列。 第三步 明确实验方案完成表头设计以后，只要把表中各列的数字“1” “2” “3”分别看成是该列所填因素在各个试验中的水平数，正交表的每一行就是一个实验方案，于是就得到 9 个实验方案，例如：第六号试验方案：A2B3C，.,这就是用 490。C 压力 300 大气压，甲种催化剂组合进行试验。第四步 按规定的方案试验按正交表的各试验号中规定的水平组合进行试验，本例总共要进行 9 个实验，将实验结果
