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1、复习思考题概 述1 试述工艺试验研究按规模可以分为哪几类？各有何特点与联系？1)小型实验室试验。试验规模小，试料需要量少，易混匀，各次试验的试料物质组成和物理化学性质基本一致，试验数据的重现性和可比性好；试验操作分批进行，试验条件易于控制，影响因素较少，试验指标稳定，可以允许在较大范围内进行广泛的探索。有一定的局限性所得数据与实际生产差别较大。2)实验室扩大连续试验。试验规模较大，持续时间长，试验指标稳定，模拟生产的程度高，可信度高。人力物力财力花费大，试验的内容不能太广，持续时间不能太长，设备规格仍然较小，其设备操作参数及技术经济指标不能作为设计依据。3)半工业试验。设备尺寸较大，能较好的模
2、拟工艺设备，试验操作基本上是连续的，试验过程能在以达到稳定的情况下运转一定时间并取得近似于工业生产的技术经济指标，还能查明和确定在实验室条件下无法查明和确定的一些因素和参数。4)工业试验。其设备、流程、技术条件与生产或今后的设计基本相同，故其所获数据及各项工艺条件更能反映生产实际。规模大，消耗大量人力、物力、财力。联系：小型实验室试验室各项试验的基础。实验室扩大连续试验是对小型试验室试验推荐的选矿流程在实验室条件下串联成模拟生产状态的选矿流程而进行的连续试验。当矿物类型复杂难选或受实验室条件限制，实验室扩大连续试验尚不能查明矿石选别特性和设备性能，不能确定最佳工艺流程和选别指标时，就应该进行半
3、工业试验。工业试验是在实验室试验或半工业试验的基础上进行的具有工业生产规模的全流程试验、局部试验和单项技术或设备检查试验。2研究性试验的主要作用是什么？研究性试验包括那几个步骤？通过实际试验，了解特定过程的影响因素和结果。研究性试验主要作用在于，通过实际试验，了解特定过程的影响因素和结果。研究性试验通常包括三个步骤：（1）探索性试验研究是在广泛的范围内，通过试验，了解有哪些因素会对过程产生实际的影响，以及相关参数的大致范围。（2）优化试验研究是在探索性试验或经验参数的基础上， 通过一系列试验，寻找各参数（影响因素）的最佳值或其影响作用的显著性。（3）结果验证试验研究是在理论分析和优化试验基础上
4、，通过试验来验证理论分析与优化试验结果的正确性和重现性。例，重介质分选过程影响因素研究；煤泥浮选药剂优化试验研究等。第一章 试验设计1 名词解释：（1）试验指标：（2）试验精度：（3）试验设计；（4）实验单元：1）试验指标：根据试验目的而定的用以考察或衡量试验效果的特征值。2）试验精度:反映试验结果与真值接近程度的量称为试验精度。3) 试验设计：对试验进行安排和布局的过程4) 实验单元：指采用一份样品在一定的试验条件下所进行的一项完整的试验，通常也称试点。2. 试验过程的影响因素有哪几种？（1 可控因素。指可预先设定、直接影响试验指标而与考察的试验条件（2 标示因素。指试验环境与状况等无法选择
5、或改变的试验条件（3）区组因素。指可能存在显著影响，但只是用来划分区组（不需考查）以提高试验精度的试验条件（4）误差因素。是指除上述因素外，无法人为控制、随机波动的对指标有影响的的其他所有试验条件。3试验结果的分析方法有那些？各有何特点？一、直观分析方法直观分析方法是通过对试验结果的简单计算，直接分析比较确定最佳效果的数据分析方法。优点：简便，工作量小；缺点：判断因素效应的精度差，不能给出试验中必然存在的试验误差大小的估计，在试验误差较大时，往往可能造成误判。二、 方差分析方法方差分析方法是把试验数据的波动分解为各个因素的波动和误差波动，然后，将它们的平均波动进行比较的数据分析方法。优点：主要
6、是能够充分地利用试验所得数据估计试验误差，可以将各因素对试验指标的影响从试验误差中分离出来，是一种定量分析方法，可比性强，分析判断因素效应的精度高。缺点：不能方便地确定因素的最佳水平组合以及因素的主次地位，而直观分析能，所以通常将方差分析与直观分析结合使用。三、 因素-指标关系趋势图分析方法即计算个因素各水平平均试验指标，采用因素的水平作为横坐标，采用各水平的平均试验指标作为纵坐标绘制因素-指标关系趋势图，找出各因素水平与试验指标间的变化规律。优点：简单，计算量小，试验结果简单明了。四、 回归分析方法回归分析方法是用来寻找试验因素与试验指标之间是否存在函数关系的数据分析方法。一般的回归方程表示
7、方法如下：Y=b0+b1*X1+b2*X2+b3*X3+bn*Xn（Y是考查指标，Xi代表各因素）优点：主要是应用数学方法对试验数据去粗取精，去伪存真，从而反映事物内部规律性。4试用多因素逐项试验设计？各有何特点？（感觉此题有些问题）（书第7页）多因素逐项试验设计有多种叫法，如一次一因素发、多次单因素法。但实质都是一致的。具体表述为：在多因素试验中，先将多因素中的其他因素设定在特定的水平上，然后就某一因素进行不同水平的条件试验，并找出该因素的最优水平；再依次找出其他每个因素的最优水平。多因素最优组合在一起就是最优试验条件。多因素逐项试验设计的特点;1试验工作量小，方法简便。2）试验可靠性差。3
8、）无法获取试验交互作用。5什么是黄金分割试验设计？举例说明。黄金分割实验设计就是在预定实验范围内采用0.618黄金分割原理安排新试验点，直到找到最佳试验结果为止，因而又称0.618试验设计。黄金分割就是在特定范围内寻求黄金分割点（k）及其对称点（1-k）。例：假设试验范围为（a,b）,按照0.618黄金分割原理，安排两个试验点x1,x2;然后根据试验结果确定进一步的试验范围，如b点的试验结果差，新试验范围就变成（a,x1）,这样开始新一轮的黄金分割。如此不断重复下去，直到找到最优点为止。(请大家参考书第7页例1-1图及详细表述）6. 如何进行正交试验设计？举例说明。（1）明确试验目的，明确相应
9、的考查指标。（2）明确试验因素、水平及交互作用，列因素水平表。（3）选取正交表根据试验水平初步选表。根据试验水平数选用等水平的正交表，用t表代表正交表的水平数，用t试代表试验的水平数，则初步选表依据为t表=t试根据试验自由度进一步选取正交表。确定的原则为：试验自由度小雨或等于正交表的自由度，即：f表=f试f表正交表自由度，它等于各列自由度之和f表=（列水平数-1）f试试验自由度，它等于试验因素、交互作用及试验误差的自由度之和（4）表头设计这里的表头设计是指排列着序列号的正交表第一行，表头设计是将试验因素及交互作用等“对应安排”到正交表的表头上。（5）试验实施。按照正交表确定的试验条件搭配进行试
10、验。试验实施时注意：一是重复试验的安排，二是试验量大时要养成按随机化安排试验的习惯。（6）实验数据分析。通过方差分析、直观分析等数据分析方法，检验因素与交互作用的显著性，并选取优先试验条件。例：确定最佳煤炭灰化条件的试验。考查三个因素:升温方式(A)、通风方式(B)、最终温度(C)对灰化结果的影响，每个因素考查两个水平。要求找出最佳试验条件。 表1 因素水平表水平因素A升温方式 B通风方式 C最终温度12二次升温一次升温炉门密封炉门打开2mm 750+10-20 800-20+20解：这是一个三因素两水平的正交试验设计（1）本次试验目的是确定最佳灰化条件。选取灰分做灰化试验的评价指标，灰分越低
11、，灰化效果越完善，其效果越好。（2）根据试验条件选取正交表。在考虑交互作用的条件下，三因素两水平试验的正交表为L8(27).(3)表头设计。利用L8(27)的交互作用列表进行表头设计。具体过程如下：先把因素A放第一列，因素B放第2列，查L8(27)得交互作用列表，A X B的。交互作用列为第3列。将因素C安排第4列，查表知，A X C的交互作用列应安排第5列；同样，A X C的交互作用列为第6列，第7列为空白列。至此，表头设计完成。表2 三因素两水平的表头设计列号1234567因素ABA X BCA X CA X CAXBXC（4）利用正交表形成试验条件搭配，列出试验方案表根据表头设计，把各试
12、验因素的水平按因素所占表列的水平填入，就构成了正交试验设计的试验方案。将表1中各因素的水平分别填入表2的表头设计表列，形成试验方案表3.由于交互作用不是具体试验因素，故在试验方案中不列出，但在数据计算和分析时应完整列出。试验号 列号（因素）E(Ai)1（升温方式）2（通风方式）4（最终温度）123456781（二次升温）1112（一次升温）2221（炉门密封）12（炉门打开2mm）2121（750+10-20）212 （800-20+20）12A1A2A8(5)试验实施。注意随机化安排试验；对于正交试验，一般不安排重复试验（6）进行正交试验的方差分析与直观分析，获取最佳试验条件7. 什么是最陡
13、坡法？试述最陡坡法的具体步骤？最陡坡（试验）法就是沿着试验指标变化最快的方向寻找最优条件的试验方法。 步骤：（1）查最陡坡；如何查找？ （2）沿最陡坡登山； 如何登山？ （3）检验顶点位置。8. 什么是序惯试验法？消去法与登山法有何区别？将全部试验分批进行，根据前批试验的结果再决定下批试验的研究方向、试验范围和试验精度，并安排进行下一批试验，直到找到最优试验条件。1）消去法：在预先确定的试验范围内，通过试验找出不包含最佳点的区域并消去，逐步缩小最佳点可能出现的范围，直到达到要求的试验精度。 消去法方法原理：将多个试点分批试验，在好点附近缩小范围再进行试验。也就是逐步消去与试验目标不相符的部分，
14、直到最终满足试验精度要求。2）登山法：从小范围探索开始，然后根据已获得的信息，逐步向指标更优的方向安排试验，直到不能再改进为止。 登山试验设计的方法原理：以估计的最优值为起点，对所研究的因素的水平作小幅度上下变动，若发现某个方向可以使试验指标有所改善，则沿该方向继续变动试验因素的水平，直到指标不再改善为止。如果最后一步使指标开始下降（变差），则应缩回半步再试验一次，以便最后确定最佳点的位置。第二章 误差分析与实验结果表示 1.试解释下列名词的含义：（1）条件变差；（2）试验误差；（3）离差；1)条件变差：系指由于试验条件的改变(泛指不同的处理，如流程、设备、工艺条件)而引起的试验结果间的必然性
15、差异。2)试验误差：系指试验结果的不准确性。3)离差 ：单个数据相对于真值的差异，是结果与平均值的差。2 试验误差是如何进行分类的？根据误差产生的原因和性质，误差可分为系统误差、随机误差（也称偶然误差）和粗大误差（也称过失误差）。1）系统误差是指在一定的试验条件下，由于某个或某些因素按照某一确定的规律起作用而形成的误差。2）随机误差是指进行多次等精度的重复试验中，得到一系列不同的试验值，每个诗言志都含有误差，这些误差具有不确定性，单总体符合随机统计规律。3）粗大误差是一种显然与事实不符的误差，没有一定规律。3什么是统计检验？对试验结果进行统计检验的目的是什么？统计检验就是利用数理统计方法对待考察特征指标的量值及其离散性进行估计，并在一定的意义前提下，对数据
