《均匀设计讲稿》由会员分享，可在线阅读，更多相关《均匀设计讲稿（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、均匀设计均匀设计是将数论和多元统计结合的一种安排多因素多水平的试验设计，这 种设计是利用均匀设计表安排试验可减少试验次数，而让试验点在试验范围内均 匀分散、具有更好的代表性。一、特点常用的正交设计具有“均匀分散、整齐可比”的特点。均匀分散性使试验点 均衡地分布在试验范围内，具有充分的代表性，即使在正交表各列都排满的情况 下，也能得到满意的结果；整齐可比性使试验结果的分析十分方便，易于估计各 因素的效应和部分交互作用，从而掌握各因素对指标的影响大小和变化规律。然 而，正交试验为了达到“整齐可比”，试验次数往往比较多，例如一个 9 水平试 验，正交试验至少要 92 次，试验次数这么多，一般是很难实
2、现的。若不考虑“整 齐可比”，让试验点在试验范围内充分地均匀分散，具有更好的代表性，这种从 均匀性出发的试验设计称为均匀内设计。它有以下优点：（1）试验次数少。均匀设计让试验点在其试验范围内尽可能地“均匀分散”，试 验次数降为与水平数相等。（2）因素的水平数可多设。（3）均匀设计试验分析求得回归方程，便于分析各因素对试验结果的影响，可 以定量地预知优化条件及优化结果的区间估计。二、应用范围凡多因素，水平数全5,特别是水平需从量变关系进行考察分析的试验设计， 都可采用均匀设计，由于每个因素的每一个水平只做一次试验，故要求被试因素 与非处理因素均易于严格控制，试验条件不宜严格控制或考察因素不宜数量
3、化的 不宜用均匀设计。病人个体差异较大，治疗过程中非处理因素的干扰也较难控制， 所以，均匀设计不宜应用于临床疗效研究。大动物个体差异较大，也不宜用均匀 设计进行试验。而小动物遗传特性及个体条件易做到高度可比性，故以小动物进 行多因素多水平试验可用均匀设计。三、均匀设计表及其使用表1 均匀设计表均匀设计表简称 U 表，它是按“均匀分散”的特性构造的表格，水平数相 同的均匀设计表记为Un(nm),其中U是均匀设计表的代写符号；n是因素水平 数，也表示行数，也就是试验次数；m为均匀表的列数，表示最多可安排的因素 数。例如U5 (54)，其中符号和数字的意义如下：u5 (54)即表示此均匀设计表 有4
4、列，最多可安排4个因素，试验次数为5次，每个因素有5个水平。 均匀设计表的特点：(1) 表中任何一列的n个数不重复，每个因素每一个水平只做一次试验。(2) 任意两个因素的不同水平组合恰好只有一个试验点。(3) 均匀设计表中任意两列之间不一定是平等的，也就是说试验点分散的均匀 性是不同的，只有按相应使用表的规定，才能使试验点充分均匀分散。2 使用表在给出水平数相同的均匀设计表时，会同时给出相应的使用表，均匀设计表 的使用表是指导均匀设计表各因素如何选列，每个使用表最后一行的因素数就是 其均匀设计表最多可安排的因素个数。由于试验目的与条件等原因，有时对某些因素如主药因素、有毒因素、昂贵 因素等，需
5、要多分几个水平，较次要因素则少分几个水平，这时可使用混合水平 设计表Un (smXti)(其中n是行数，也就是试验次数；s, t是水平数；m，l是 列数，即有m列可安排s个水平数的，有l列可安排t个水平数的因素)，如U6 (6X3)是两因素混合水平表，U6 (6X3 )，U8 (8 X4X2)是三因素混合水平 表。混合水平的均匀设计表与水平数相同的均匀设计表不同的是：混合水平的均 匀设计表不需要配以使用表，可直接使用。四、均匀设计的步骤1、精选考察因素。只将既对试验结果影响很大又未明确适宜数量化的水平的因 素作为考察因素。2、根据文献调查研究和预试验结果，结合实际需要和可能，确定各因素的水平
6、数范围。3、根据要考察的因素个数确定均匀表的大小。根据均匀表的大小确定各因素应 取的水平数。4、对号如座，将各因素的相应水平填入均匀设计表内，组成试验方案表，按照 试验方案安排的条件进行试验，为了较好地了解试验误差，提高结论的可靠性， 在条件允许时，每个试验方案最好重复 35 次，取平均值。5、运用软件处理实验结果。五、均匀设计表的选择 为了使考察因素不疏漏最佳试验条件，可以多做些实验点，如 3 因素试验， 可用U5,也可用U6表，甚至可用U11表。一般来说，实验点划分的愈细，均 匀性愈好。当水平数为奇数时，可直接使用均匀设计表；当水平数为偶数时，则无现成 的均匀设计表可查，可将高一水平的奇数
7、表去掉最后一行构成偶数表。六、均匀设计软件的操作方法(1)双击打开QBASC程序。( 2)按 ESC 清屏。(3) 按 ALT，按“F” 选择 File，按 “0” 选择 Open。(4) 在 File Name 处，输入 ZZJ.BAS，按 TAB 可使光标转换到 Files 或 Dirs/drives， 按Enter，转到下一页面。(5) 输入数据。若是m因素，n水平的均匀设计，则该数据有n行，m+1列， 除最后一列外，其余都按均匀设计表设计出的具体配比输入，每列数据用逗号隔 开。最后一列分别输入不同水平的实验结果。(6) 输入结果后，按“ F5 ”运行。(7) N为水平数，P1为因素数，
8、F1和F2是相等的，一般在1-4之间。输入完 一个数后，按“Enter”使光标转到下一行。最后一行输入后，再按“Enter”，进 行回归运算。(8) 出现回归方程，S是方差，RR是相关系数，R越接近1越好。根据F值, 查表看有无统计学意义。(9) 再按“Enter”，会出现Ymax和Ymin，以及他们对应的因素的具体值，根 据自己实验结果，判断是取最大值还是最小值。( 10)关闭该程序。七、均匀设计的注意事项 1均匀设计的试验次数较少，故切实保证试验条件的可比性是非常重要的。 2准确选择考察因素，恰当地确定各因素的考察范围，在正式试验之前，需要 进行适量的文献调查研究和预试试验，尽量使优化条件中各因素的水平恰好落在 考察范围的中间。
