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1、试验优化设计习题课,吉林大学材料科学与工程学院 李欣,第三节:混合型正交设计的方差分析,在混合型正交表上进行方差分析时,方法步骤基本与等水平正交表相同,但要注意 式中,bj 第j列的水平数。由于因素水平不等,不同水平隐藏重复次数不等,所以计算列偏差平方和 Sj 时,系数 随bj而变化。,例如:对于三水平列 对于四水平列 其中,混合型正交设计的方差分析,本质上与一般水平数 相等正交设计的方差分析相同,只要在计算时注意 到各水平数的差别就行了。 以L8(424)混合型正交表为例: 总离差平方和为 因素偏差平方和有两种情况: 2水平因素: 4水平因素:,例: 某钢厂生产一种合金,为便于校直冷拉,需要
2、进行一次退 火热处理,以降低合金的硬度。根据冷加工变形量,在该合金 技术要求范围内,硬度越低越好。试验的目的是寻求降低硬度 的退火工艺参数。考察的指标是洛氏硬度(HR),经分析研究 要考虑的因素有3个: 退火温度A,保温时间B,冷却介质C。 分析:对于该试验,可以直接选用混合型正交表L8(423),解:,方差分析表: 从F值和临界值的比较看出,各因素均无显著影响,相对来说,B的影响大些。为提高分析精度,我们只考虑因素B,把因素A,C都并入误差。这样一来,Se就变成 SA + SC + S4 + S5 = 0.445 + 0.18 + 1.125 + 0.500 = 2.250,再列方差分析表。
3、,方差分析表(2): 临界值 F0.05(1,6) = 5.99, F0.01(1, 6) = 13.75 从F值和临界值的比较来看,因素B就是显著性因素了。 因素影响从大到小的顺序为BAC,选定的最优方案应为A2B2C1,某油炸膨化食品的体积与油温、物料含水量及油炸时间有关,为确保产品质量,现通过正交试验来寻求理想的工艺参数。,因素水平表,试验方案及结果,试验方案及结果分析,(1)计算,二水平列:,自由度计算:,(2)显著性检验,因素A显著,因素C不显著,因素B对试验结果无影响,各因素作用的主次顺序为:ACB。,方差分析表,(3)优化条件的确定,通过比较因素A各水平yAk值,可确定其优水平为A3;因素B不显著,可根据情况确定优水平,因素C对试验结果无影响,可以选C1。因此,优化工艺条件为A3B2C1。,