本文格式为Word版,下载可任意编辑正交试验设计与数据处理 正交试验设计与数据处理在生产实践中,试制新产品、改革工艺、寻求好的生产条件等, 这些都需要做试验,而试验总是要花费时间,消耗人力、物力因 此,试验的次数应尽可能少 全面试验: 如 4 个 3 水平的因素,要做 34=81 次试验; 6 个 5 水平的因素,要做 56=15625次试验分外困难 能否裁减试验次数,而又不影响试验效果呢? 正交试验 有 4.1 正交表及其用法 正交表的记号:L9(34)——表示 4 个因素,每个因素取 3 个 水平的正交表格式如表4-1所示 4.1 正交表及其用法 正交表记为 Ln(mk),m 是各因素的水平,k (列数)是因 素的个数,n 是安置试验的次数(行数) L9(34)4因素 3 水平正交试验,共做 9 次试验,而全面试验要 做 34=81 次,裁减了72次L25(56) 6因素5水平正交试验,共做25次试验,而全面试验 要做 56=15625 次,裁减了15600次 正交表的两条重要性质: ( 1)每列中不同数字展现的次数是相等的,如 L9(34),每 列中不同的数字是1,2,3。
它们各展现三次 ( 2 )在任意两列中,将同一行的两个数字看成有序数对时, 每种数对展现的次数是相等的,如如 L9(34),有序数对共有9个: (1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3), (3,1),(3,2),(3,3),它们各展现一次 4.1 正交表及其用法 由于正交表的性质,用它来安置试验时,各因 素的各种水平是搭配均衡的 下面通过概括例子来说明如何用正交表举行试 验设计 例4.1 某水泥厂为了提高水泥的强度,需要通过试验选择 最好的生产方案,经研究,有3个因素影响水泥的强度,这3 个因素分别为生料中矿化剂的用量、烧成温度、保温时间, 每个因素都考虑 3个水平,概括处境如表4-2,试验的考察指 标 为 28 天 的 抗 压 强 度 ( MPa ) , 分 别 为 44.1,45.3,46.7,48.2,46.2,47.0,45.3,43.2,46.3 问:对这 3 个因素 的3个水平如何安置,才能获得最高的水泥的抗压强度? 解:在这个问题中,人们关切的是水泥的抗压强度,我 们称它为试验指标,如何安置试验才能获得最高的水泥抗压 强度,这只有通过试验才能解决,这里有3个因素,每个因素 有3个水平,是一个3因素,3水平的问题,假设每个因素的每 个水平都彼此搭配着举行全面试验,务必做试验33=27次,我 们把全体可能的搭配试验编号写出,列在表4-3中。
例4.1 举行27次试验要花好多时间,花费不少人力、物力,为了裁减 试验次数,但又不能影响试验的效果,因此,不能随意地裁减试验, 应当把有代表性的搭配留存下来,为此,按 L9(34)表中前3列的 处境从27个试验中选取9个, 它们的序号分别为1,5,9,11,15, 16,21,22,26,将这 9个试验按新的编号 1 —9写出来,正好是正 交表 L9(34)的前3列,如表4-1所示 为了便于分析计算,把测验指标(铁水温度)列于表 4-4 的右 边,做成一个新的表4-5,利用张表举行分析计算 从表 4-5 中的数据处理与分析,可以得出结论:各因素对测验 指标(抗压强度)的影响按大小次序来说应当是 A(矿化剂用量)、 B(保温时间)、 C(烧成温度),最好的方案应当是A2C2B3,即: A2:矿化剂用量, C2:保温时间, B3:烧成温度, 第2水平,4%; 第2水平,30min; 第3水平,1450℃ 例4.1 得出的最好方案在已经做过的 9次试验中没有展现,与它对比 接近的是第4号试验,在第4号试验中只有烧成温度B不是处于最好 水平,而且烧成温度对抗压强度的影响是3个因素中最小的。
从实际做出的结果看出第4号试验中的抗压强度是48.2MPa,是9次试验 中最高的,这也说明我们找出的最好方案是符合实际的 为了最终确定试验方案 A2C2B3 是不是最好方案,可以按这个方案再试验一次,若比4号好,作为最好结果,若比4号差,那么以4 号为最正确条件如展现后一结果,说明我们的理论分析与实践有 确定的差距,最终还是要采纳实践的检验 — 4 —。