16正交试验设计
正交试验设计
4
1222211
5
2121212
6
2122121
7
2211221
8
2212112
两个三水平因素的交互作用列占二列
ห้องสมุดไป่ตู้
列号 (列号)
L9(34)两列间的交互作用
1
2
3
4
(1)
3
2
2
4
4
3
(2)
1
1
4
3
(3)
1
2
(4)
注：任意两列间的交互作用列是另外两列
9-1-2 正交表的选择及试验方案的确定 一 明确试验目的、确定考核指标 1 试验目的
这个新因素位于正交表的哪一列，由交互作用 表查出。
如从L8(27)两列间的交互作用表，可以查出任 意两列的交互作用列：
(1)、5列交互作用列是第4列； (3)、4列交互作用列是第7列； (1)、7列交互作用列是第6列，此列也相当于 (3)、4、(1)三列的交互作用列。
两个二水平因素的交互作用列只占一列
(1)只考察因素的主效应，要使正交表中因素的个 数等于或大于要考察的因素的个数
(2)除考察因素的主效应外，还要考察交互作用， 则需选有交互作用表的正交表。而且各个因素安 排在哪一列，要查阅交互作用表
(3)试验精度要求高，要选择试验次数多的正交表
只要能满足试验基本要求，要尽量选用试验次 数少的正交表
试验点分布均匀，称为均衡分散性
四 交互作用表 在常用正交表中，有些只能考察因素本身的效 应，不能用来考察因素之间的交互作用。
如L12(211)和L18(37)
另一些正交表则能够分析因素之间的交互作用
如果因素A和B存在交互作用，在正交表中应看 成一个新的因素，记作A×B，称为一级交互作用
正交设计
正交设计初步
• 1.1 正交设计简介
• 正交设计是一种科学的安排多因素试验的方法， 又叫正交试验法， 有时也称为正交法。它的工具 就是正交表――一种特制的表格。正交设计就是 利用正交表来安排试验， 利用正交表来计算和分 析试验的结果。
正交设计处理什么样的问题?
某建筑材料研究所为了提高砖的质量，需 要通过试验选择最好的生产工艺，考查的质量指 标是折断力。经初步分析， 主要有3个因素影响 折断力，它们是成型水分、碾压时间和一次碾压 的料重， 每个因素都考虑3个水平， 如下表所示：
6
7
振幅
振幅
试号 （ф ） 1 2 3 4 5 6 7 8 Ⅰ Ⅱ Ⅰ/4 1 1 1 1 2 2 2 2 498 461 124.5 4 4 4 4 5 5 5 5
（格） 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 2 1 1 2 8 10 2 21 6 17 3 25 6 13 7 24 5 19 3 23 5 15 5 24 4 18 3 23 8 22 3 19 3 16 2 20 4 18 5 22 4 20 2 25 7 25 4 18 2 17 3 23 3 18 4 19 2 18 3 21 5 20 4 24 2 18 3 20 6 22 2 25 4 17 2 20 4 22 3 22 3 17 3
序号 19 20 21 22 23 24 25 26 27
A 3 3 3 3 3 3 3 3 3
B 1 1 1 2 2 2 3 3 3
C 1 2 3 1 2 3 1 2 3
进行27次试验要花很多时间，耗费不少的人力、 物力，我们想减少试验次数，但又不能影响试验 的效果，这可通过正交实验设计来实现。选L9 （34）表3ຫໍສະໝຸດ 1 1 2 2 2 2 1 1
第三章-正交试验设计(5)-水平数不等的正交试验设计说明
22 212
5
31 212
6
32 121
7
41 221
8
42 112
K1 41 48 64 57 59 K2 24 63 47 54 52 K3 19 K4 27 k1 5.1 3.0 4.0 k2 3.0 3.9 2.9 k3 2.4 k4 3.4 R 2.7 0.9 1.1 R’ 3.4 2.6 3.1
ABCD
123 4 5 678
2．方差分析
L18（2×3 7），是一张不完全正交表，所以
ST S1 S2 S8 ,在进行方差分析时，S e 用ST减去各
因子的平方和得到，fe也用fT减去各因子的自由度得到， 所以空白列一般就不作计算。
表头设计 试验号 列号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
A
压力（公斤）
B
C
温度（℃ ） 时间（分 ）
1
8
95
9
2
10
90
12
3
11
4
12
该试验是由刚起步的小厂组织，无专门测胶压板性
能的仪器，找了四位有经验的专家来评测打分。
选用L8(4×24)，这是一个完全正交表
试验方案及结果表
因素 A B C
水平
1 2345
1
11 111
2Hale Waihona Puke 12 222321 121
4
T1
T2
T3 S
L18(2×37)的平方和计算表
E
A
B
C
D
12 3
4
5
67
11 1
1
1
正交试验设计讲义
河南工业大学
shiyanshujuchulishiyongfangfa
二、正交试验设计法 正交设计方法主要讨论: (1) 如何合理地安排试验,确定试验数据收集的方法 (2) 如何对试验中所得的试验数据进行分析与处理 可达到的目的: (1) 因素的主次，即各因素对所考察指标影响 的大小 顺序； (2) 因素与指标的关系，即每个因素水平不同 时，指
整齐可比性-----正交表中任意两列，把同行的两
个数字看成有序数对时，所有可能的数对出现的次数 相同；
表示：任意两因素的各种水
平的搭配在所选试验中出现的
次数相等。
设计正交试验表 的基本准则
河南工业大学
2. 混合水平正交表
shiyanshujuchulishiyongfangfa
在试验中，由于条件的限制，会出现个别因素不能多
试验号 1 1 2 3 4 5 6 7 8 1 1 2 2 3 3 4 4
列
1列），4 个是 2水
平因素（位于第2 ~ 5 列）。
河南工业大学
shiyanshujuchulishiyongfangfa
第二节 正交设计的基本方法
正交试验设计一般来说包括两部分:
一是，试验设计，也即方案的选择与确定。
二是，数据处理，进行统计推断。
如三因素四水平43并包括第一二个因素的交互作用的正交试验至少应安排的试验次数为?????34141??????34141???3342?又如安排的混合水平的正交试验至少应安排??4141?111919????所以一般地有1iijiij?ndfdf?????若再加上包括第一五个因素的交互作用的正交试验则至少应安排的试验次数为?????????4341321121?161??????????341321113?????次以上的试验
正交试验设计常用正交表
(1) L 4（23）任意两列间的交互作用为另外一列。
(2) L 8(27)L 8(27)二列间的交互作用表1 2 3 1 1 1 1 2 1 2 2 3 2 1 2 4 22112 3 4 5 6 7 1 1 11 1 1 1 12 1 1 1 2 2 2 23 1 2 2 1 1 2 24 1 2 2 2 2 1 15 2 1 2 1 2 1 26 2 1 2 2 1 2 17 2 2 1 1 2 2 1 8221211212 3 4 5 6 7（1） 3 2 6 4 7 6 （2） 1 5 7 4 5 （3） 7 6 5 4 （4） 1 2 3 （5） 3 2 （6） 1（7）列 号 试验 号列号试验 号列号列号L 8(27)表头设计1 2 3 4 5 6 7 3 A B A ×B C A ×C B ×C 4 A B A ×B C ×D C A ×C B ×D B ×C A ×D D 4 A B C ×D A ×B C B ×D A ×C D B ×C A ×D 5 A D ×EB C ×DA ×BC ×EC B ×DA ×CB ×ED A ×E B ×CE A ×D(3) L 8(4×24)L 8(4×24)表头设计1 2 3 4 5 2 A B (A ×B)1 (A ×B)2(A ×B)33 A B C4 A B C D 5ABCDE1 2 3 4 5 1 11 1 1 12 1 2 2 2 23 2 1 1 2 24 2 2 2 1 15 3 1 2 1 26 3 2 1 2 17 4 1 2 2 1 842112列号 因 子 数列号 试验 号列号 因 子 数(4) L 12 (211)(5) L 16 (215)12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 12 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 23 1 1 2 2 2 1 1 1 2 2 24 1 2 1 2 2 1 2 2 1 1 25 1 2 2 1 2 2 1 2 1 2 16 1 2 2 2 1 2 2 1 2 1 17 2 1 2 2 1 1 2 2 1 2 18 2 1 2 1 2 2 2 1 1 1 29 2 1 1 2 2 2 1 2 2 1 1 10 2 2 2 1 1 1 1 2 2 1 2 11 2 2 1 2 1 2 1 1 1 2 2 122211212122112 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 3 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 4 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 5 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 6 1 2 2 1 1 2 2 2 2 1 1 2 2 1 1 7 1 2 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 8 1 2 2 2 2 1 1 2 2 1 1 1 1 2 2 9 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 10 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 11 2 1 2 2 1 2 1 1 2 1 2 2 1 2 1 12 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 1 2 1 2 13 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 14 2 2 1 1 2 2 1 2 1 1 2 2 1 1 2 15 2 2 1 2 1 1 2 1 2 2 1 2 1 1 2 16221211221121221列号试验 号列号试验 号L16(215)二列间的交互作用表1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15(1) 3 2 5 4 7 6 9 8 11 10 13 12 15 14(2) 1 6 4 5 10 11 8 9 14 15 12 13(3) 7 6 5 4 11 10 9 8 15 14 13 12(4) 1 2 3 12 13 14 15 8 9 10 11(5) 3 2 13 12 15 14 9 8 11 10(6) 1 14 15 12 13 10 11 8 9(7) 15 14 13 12 11 10 9 8(8) 1 2 3 4 5 6 7(9) 3 2 5 4 7 6(10) 1 6 7 4 5(11) 7 6 5 4(12) 1 2 3(13) 3 2(14) 1L 16(215)表头设计15EC ×E B ×FC ×E B ×F A ×GC ×E B ×F A ×GD ×H14 A ×EGG13 B ×E F F F 12 C ×D C ×D C ×D A ×FC ×D A ×F A ×GC ×D A ×F A ×GE ×H11 C ×E EEE10 B ×D B ×D B ×D A ×EB ×D A ×EC ×GB ×D A ×EC ×G F ×H9 A ×D A ×D A ×D B ×E C ×FA ×DB ×EC ×F A ×D B ×E C ×FG ×H 8 D D D D D7 D ×E H 6 B ×C B ×C B ×C E ×F B ×C E ×F D ×G B ×C E ×F D ×G A ×H5 A ×C A ×C A ×C D ×F A ×C D ×F E ×G A ×C D ×F E ×G B ×H 4 C C C C C 3A ×B A ×B A ×B D ×E A ×B D ×E F ×G A ×B D ×E F ×GC ×H2 B B BBB1 A A A A A 列号 因子数4 5 6 7 8(6) L 16 (4×212)L 16 (4×212)表头设计1 2 3 4 5 6 7 3 A B (A ×B)1 (A ×B)2 (A ×B)3 C (A ×C)1 4 A B (A ×B)1 C ×D (A ×B)2 (A ×B)3 C (A ×C)1 B ×D 5A B (A ×B)1 C ×D (A ×B)2 C ×E (A ×B)3 C (A ×C)1 B ×D8 9 10 11 12 13 3 (A ×C)2 (A ×C)3 B ×C 4 (A ×C)2 (A ×C)3 B ×C (A ×D)1 D (A ×D)3 (A ×D)2 5 (A ×C)2 B ×E(A ×C)3B ×C (A ×D)1 (A ×E)2D (A ×E)3E (A ×D)3(A ×E)1 (A ×D)2(7) L 16 (42×29)12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 23 1 2 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 24 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 15 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 26 2 1 1 2 2 2 2 1 1 2 2 1 17 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 1 18 2 2 2 1 1 2 2 1 1 1 1 2 29 3 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 10 3 1 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 11 3 2 1 2 1 1 2 1 2 2 1 2 1 12 3 2 1 2 1 2 1 2 1 1 2 1 2 13 4 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 14 4 1 2 2 1 2 1 1 2 2 1 1 2 15 4 2 1 1 2 1 2 2 1 2 1 1 2 164211221121221列号 试验 号列 号因 子数列号 因 子 数(8) L 16 (43×26)(9) L 16 (44×23)12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 12 1 2 1 1 1 2 2 2 2 2 23 1 3 2 2 2 1 1 1 2 2 24 1 4 2 2 2 2 2 2 1 1 15 2 1 1 2 2 1 2 2 1 2 26 2 2 1 2 2 2 1 1 2 1 17 2 3 2 1 1 1 2 2 2 1 18 2 4 2 1 1 2 1 1 1 2 29 3 1 2 1 2 2 1 2 2 1 2 10 3 2 2 1 2 1 2 1 1 2 1 11 3 3 1 2 1 2 1 2 1 2 1 12 3 4 1 2 1 1 2 1 2 1 2 13 4 1 2 2 1 2 2 1 2 2 1 14 4 2 2 2 1 1 1 2 1 1 2 15 4 3 1 1 2 2 2 1 1 1 2 164411211222112 3 4 5 6 7 8 9 1 1 11 1 1 1 1 1 12 1 2 2 1 1 2 2 2 23 1 3 3 2 2 1 1 2 24 1 4 4 2 2 2 2 1 15 2 1 2 2 2 1 2 1 26 2 2 1 2 2 2 1 2 17 2 3 4 1 1 1 2 2 18 2 4 3 1 1 2 1 1 29 3 1 3 1 2 2 2 2 1 10 3 2 4 1 2 1 1 1 2 11 3 3 1 2 1 2 2 1 2 12 3 4 2 2 1 1 1 2 1 13 4 1 4 2 1 2 1 2 2 14 4 2 3 2 1 1 2 1 1 15 4 3 2 1 2 2 1 1 1 16441121222列号试验 号列号 试验 号(10) L16 (45)1 2 3 4 5 6 71 1 1 1 1 1 1 12 1 2 2 2 1 2 23 1 3 3 3 2 1 24 1 4 4 4 2 2 15 2 1 2 3 2 2 16 2 2 1 4 2 1 27 2 3 4 1 1 2 28 2 4 3 2 1 1 19 3 1 3 4 1 2 210 3 2 4 3 1 1 111 3 3 1 2 2 2 112 3 4 2 1 2 1 213 4 1 4 2 2 1 214 4 2 3 1 2 2 115 4 3 2 4 1 1 116 4 4 1 3 1 2 21 2 3 4 51 1 1 1 1 12 1 2 2 2 23 1 3 3 3 34 1 4 4 4 45 2 1 2 3 46 2 2 1 4 37 2 3 4 1 28 2 4 3 2 19 3 1 3 4 210 3 2 4 3 111 3 3 1 2 412 3 4 2 1 313 4 1 4 2 314 4 2 3 1 415 4 3 2 4 116 4 4 1 3 2列号试验号列号试验号(11) L 16 (8×28)(12) L 20 (219)12 3 4 5 6 7 8 9 1 1 11 1 1 1 1 1 12 1 2 2 2 2 2 2 2 23 2 1 1 1 1 2 2 2 24 2 2 2 2 2 1 1 1 15 3 1 1 2 2 1 1 2 26 3 2 2 1 1 2 2 1 17 4 1 1 2 2 2 2 1 18 4 2 2 1 1 1 1 2 29 5 1 2 1 2 1 2 1 2 10 5 2 1 2 1 2 1 2 1 11 6 1 2 1 2 2 1 2 1 12 6 2 1 2 1 1 2 1 2 13 7 1 2 2 1 1 2 2 1 14 7 2 1 1 2 2 1 1 2 15 8 1 2 2 1 2 1 1 2 168211212211 2 3 4 56 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 191 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 1 1 12 2 2 1 1 2 2 2 2 1 2 1 2 1 1 1 1 2 2 13 2 1 1 2 2 2 2 1 2 1 2 1 1 1 1 2 2 1 24 1 1 2 2 2 2 1 2 1 2 1 1 1 1 2 2 1 2 25 1 2 2 2 2 1 2 1 2 1 1 1 1 2 2 1 2 2 16 2 2 2 2 1 2 1 2 1 1 1 1 2 2 1 2 2 1 17 2 2 2 1 2 1 2 1 1 1 1 2 2 1 2 2 1 1 28 2 2 1 2 1 2 1 1 1 1 2 2 1 2 2 1 1 2 29 2 1 2 1 2 1 1 1 1 2 2 1 2 2 1 1 2 2 2 10 1 2 1 2 1 1 1 1 2 2 1 2 2 1 1 2 2 2 2 11 2 1 2 1 1 1 1 2 2 1 2 2 1 1 2 2 2 2 1 12 1 2 1 1 1 1 2 2 1 2 2 1 1 2 2 2 2 1 2 13 2 1 1 1 1 2 2 1 2 2 1 1 1 2 2 2 1 2 1 14 1 1 1 1 2 2 1 2 2 1 1 2 2 2 2 1 2 1 2 15 1 1 1 2 2 1 2 2 1 1 2 2 2 2 1 2 1 2 1 16 1 1 2 2 1 2 2 1 1 2 2 2 2 1 2 1 2 1 1 17 1 2 2 1 2 2 1 1 2 2 2 2 1 2 1 2 1 1 1 18 2 2 1 2 2 1 1 2 2 2 2 1 2 1 2 1 1 1 1 19 2 1 2 2 1 1 2 2 2 2 1 2 12 1 1 1 1 2 列号 试验 号列 号 试 验 号(13) L9 (34)(14) L18 (2×37)1 2 3 41 1 1 1 12 1 2 2 23 1 3 3 34 2 1 2 35 2 2 3 16 2 3 1 27 3 1 3 28 3 2 1 39 3 3 2 11 2 3 4 5 6 7 81 1 1 1 1 1 1 1 12 1 1 2 2 2 2 2 23 1 1 3 3 3 3 3 34 1 2 1 1 2 2 3 35 1 2 2 2 3 3 1 16 1 2 3 3 1 1 2 27 1 3 1 2 1 3 2 38 1 3 2 3 2 1 3 19 1 3 3 1 3 2 1 210 2 1 1 3 3 2 2 111 2 1 2 1 1 3 3 212 2 1 3 2 2 1 1 313 2 2 1 2 3 1 3 214 2 2 2 3 1 2 1 315 2 2 3 1 2 3 2 116 2 3 1 3 2 3 1 217 2 3 2 1 3 1 2 318 2 3 3 2 1 2 3 1列号试验号列号试验号(15) L27 (313)L27 (313)表头设计1 2 3 4 5 6 73 A B (A×B)1(A×B)2 C (A×C)1(A×C)24 A B (A×B)1(C×D)2(A×B)2 C(A×C)1(B×D)2(A×C)28 9 10 11 12 13 3 (B×C)1 D (A×D)1(B×C)2(B×D)1(C×D)14(B×C)1(A×D)2(A×D)1(B×C)21 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 131 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 23 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 34 1 2 2 2 1 1 1 2 2 2 3 3 35 1 2 2 2 2 2 2 3 3 3 1 1 16 1 2 2 2 3 3 3 1 1 1 2 2 27 1 3 3 3 1 1 1 3 3 3 2 2 28 1 3 3 3 2 2 2 1 1 1 3 3 39 1 3 3 3 3 3 3 2 2 2 1 1 110 2 1 1 3 1 2 3 1 2 3 1 2 311 2 1 2 3 2 3 1 2 3 1 2 3 112 2 1 3 3 3 1 2 3 1 2 3 1 213 2 2 1 1 1 2 3 2 3 1 3 1 214 2 2 2 1 2 3 1 3 1 2 1 2 315 2 2 3 1 3 1 2 1 2 3 2 3 116 2 3 1 2 1 2 3 3 1 2 2 3 117 2 3 2 2 2 3 1 1 2 3 3 1 218 2 3 3 2 3 1 2 2 3 1 1 2 319 3 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 220 3 1 3 2 2 1 3 2 1 3 2 1 321 3 1 3 2 3 2 1 3 2 1 3 2 122 3 2 1 3 1 3 2 2 1 3 3 2 123 3 2 1 3 2 1 3 3 2 1 1 3 224 3 2 1 3 3 2 1 1 3 2 2 1 325 3 3 2 1 1 3 2 3 2 1 2 1 326 3 3 2 1 2 1 3 1 3 2 3 2 127 3 3 2 1 3 2 1 2 1 3 1 3 2列号试验号列号因子数列号因子数L27 (313)二列间的交互作用表1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13(1)3 2 2 6 5 5 9 8 8 12 11 114 4 3 7 7 6 10 10 9 13 13 12 (2)1 1 8 9 10 5 6 7 5 6 74 3 11 12 13 11 12 13 8 9 10(3)1 9 10 8 7 5 6 6 7 52 13 11 12 12 13 11 10 8 9(4)10 8 9 6 7 5 7 5 612 13 11 13 11 12 9 10 8(5)1 1234 2 4 37 6 11 13 12 8 10 9(6)1 423 3 2 45 13 12 11 10 9 8(7)3 4 2 4 3 212 11 13 9 8 10(8)1 123 410 9 5 7 6(9)1 42 38 7 6 5(10)3 4 26 5 7(11)1 113 12(12)1111 2 3 4 5 61 1 1 1 1 1 12 1 2 2 2 2 23 1 3 3 3 3 34 1 4 4 4 4 45 1 5 5 5 5 56 2 1 2 3 4 57 2 2 3 4 5 18 2 3 4 5 1 29 2 4 5 1 2 3 10 2 5 1 2 3 4 11 3 1 3 5 2 4 12 3 2 4 1 3 5 13 3 3 5 2 4 1 14 3 4 1 3 5 2 15 3 5 2 4 1 3 16 4 1 4 2 5 3 17 4 2 5 3 1 4 18 4 3 1 4 2 5 19 4 4 2 5 3 1 20 4 5 3 1 4 2 21 5 1 5 4 3 2 22 5 2 1 5 4 3 23 5 3 2 1 5 4 24 5 4 3 2 1 5 255 5 4 3 2 1列 号 试验 号31122121122112122130122121122112122129122121121221211228122121121221211227 122112212112211226 1 22112212112211225 1 2 2 112211221122124 1 2 2 1 12211221122123 1 2 1 2 2 1 212121121222 1 2 1 2 2 1 2 12121121221 1 2 1 2 2 1 2 1 1212212120 1 2 1 2 2 1 2 1 1 2 12212119 1 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 1 212118 1 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 1 2 12117 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 16 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 15 1 1 2 2 2 2 1 1 2 2 1 1 1 1 2 2 14 1 1 2 2 2 2 1 1 2 2 1 1 1 1 2 2 13 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 2 2 1 1 2 2 12 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 2 2 1 1 2 2 11 1 1 2 2 1 1 2 2 2 2 1 1 2 2 1 1 10 1122112222112211 9 11221122112211228 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 7 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 6 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 5 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 4 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 21 1 1 1 1 1 1 12 2 2 2 2 2 2 2完美格式整理版111111111111111 1 1列号试验号12345678910111213141516。
【江苏省自然科学基金】_正交试验设计_期刊发文热词逐年推荐_20140819
科研热词 正交试验 微粒 体积平均粒径 黄芩素 高效低噪 雾滴沉积量 雾化 雷公藤红素 车内噪声 超临界co2抗溶剂法 超临界co2 表面粗糙度 蜗壳 蔗糖 统计能量分析 经验公式 纳米结构脂质载体 离心泵 磁轴承 生长素 生根培养基 理化参数 热损耗 湿度控制 温度场 温度 活性炭 活化 氯化锌 正交试验设计 桁架式 极差分析 杜鹃杂交苗 杉木屑 方差分析 数值计算 数值分析 抗溶剂法 微晶玻璃 开槽 平面磨削 孔径分布 头孢呋辛酯 声学包装 回归设计技术 回归正交实验法 去除率 制备 冰冻固结磨料抛光垫
பைடு நூலகம்
推荐指数 4 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2014年 科研热词 正交试验设计 遗传神经网络 胆盐水解酶 毕赤酵母 植物乳杆菌bbe7 排气噪声 噪声预测 发动机 分泌表达 推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年
2012年 科研热词 推荐指数 序号 科研热词 正交试验 4 1 藁本内酯 空心车轴 2 2 网纹微结构 优化 2 3 缆型包芯纱 雾化 1 4 纳米涂层 铜 1 5 等离子喷涂 遗传算法 1 6 生物合成条件 豆梨 1 7 水润滑 观赏贝母 1 8 毛羽 蛹虫草 1 9 正交试验设计 自密实混凝土 1 10 正交设计试验 脂肪酸 1 11 正交设计 结构优化 1 12 正交优化 细胞密度 1 13 条干 组培快繁 1 14 无过载 白首乌c21甾总苷 1 15 旋流泵 疲劳损伤 1 16 断裂强度 疲劳强度 1 17 数值模拟 球等鞭金藻 1 18 摩擦学性能 玻璃化 1 19 提取工艺 测试方法 1 20 当归芍药散 正交试验法 1 21 工艺参数 正交设计 1 22 大肠杆菌 枯草芽孢杆菌 1 23 均匀设计 有限元法 1 24 叶轮 有机溶剂 1 25 反应体系 提取工艺 1 26 分割辊 影响因子 1 27 优化设计 开德苷元-3-o-β -d-洋地黄毒糖苷1 28 优化 开德苷元-3-o-α -l-迪吉糖-(1→4)1 β -d-磁麻糖苷 29 中心化l2-偏差 应力集中 1 30 中华补血草 工作性能 1 31 ti-6al-4v合金 多指标 1 32 k5多糖 增殖 1 33 issr 告达庭-3-o-β -d-磁麻糖苷 1 告达庭 1 反应体系 1 去除率 1 化学机械抛光 1 spizizen转化 1 issr-pcr 1 bp神经网络 1
正交设计
对于单因素或两因素试验，因其因素少 因其因素少，试验的设计、实施 与分析都比较简单 。但在实际工作中 但在实际工作中，常常需要同时考察 3个 或3个以上的试验因素 ，若进行全面试验 若进行全面试验，则试验的规模将很 大，往往因试验条件的限制而难于实施 往往因试验条件的限制而难于实施。正交试验设计就是安 排多因素试验 、寻求最优水平组合的一种高效率试验设计方法 寻求最优水平组合的一种高效率试验设计方法。
7
（3）正交试验的提出： 考虑兼顾全面试验法和简单比较法的优点，利用根据数学原理 考虑兼顾全面试验法和简单比较法的优点 制作好的规格化表“正交表”来设计试验 来设计试验；用正交表来安排试验 及分析试验结果，这种方法叫做正交试验法 这种方法叫做正交试验法；事实上，正交最优 化方法的优点不仅表现在设计上， ，更表现在对结果的处理上。
上一张 下一张 主 页
退 出
3因素3水平的全面试验水平组合数为 3 =27，4因素3水平的全 试验水平组合数为3
4 面试验水平组合数为3 =81 ，5因素 因素3水平的全面试验水平组合数 5 为3 =243，这在科学试验中是有可能做不到的 这在科学试验中是有可能做不到的。
正交设计就是从选优区全面试验点 交设计就是从选优区全面试验点（水平组合）中挑选出有代表性 的部分试验点（水平组合）来进行试验 来进行试验。图中标有试验号的九个
3、正交设计的发展 o 20世纪30年代，费希尔在试验设计方面做出了一系列先驱性 费希尔在试验设计方面做出了一系列先驱性 的贡献。 o 20世纪上半叶，正交设计方法已经在数学界中提出 正交设计方法已经在数学界中提出。 o 到40年代后期，日本统计学家田口玄一博士首次将正交设计 日本统计学家田口玄一博士首次将正交设计 方法应用到日本的电话机试验上。 方法应用到日本的电话机试验上 o 到1970年，日本已经成功使用正交设计方法 日本已经成功使用正交设计方法100万次以上。 o 20世纪70年代以来，我国应用正交设计取得一大批优秀成果 我国应用正交设计取得一大批优秀成果。 中国数学家张里千教授发明了中国型正交试验设计法 中国数学家张里千教授发明了中国型正交试验设计法 。
正交试验设计水平数不等的正交试验设计(课堂PPT)
1（20） 1 （20） 2（25） 2 （25） 3 （30） 3 （30） 4（35） 4 （35）
4.97 4.72 4.63 5.22 2.49 2.36
2.32 2.61 0.29 0.185
1（81.5） 2 (84.1)
1（81.5） 2 (84.1)
1 （81.5） 2 (84.1)
1
2
32
23 1
3
2
31
23 2
1
3
12
23 3
2
1
23
2154.8 1340.2 1392.6 1632.8 1426.7
2149.3 1377.0 1468.7 1359.2 1478.2
1586.9 1442.8 1312.0 1399.2
1.7
5904.1 499.0 9997.3 536.1
列号 试验号
1 2 3 4 5 6 7 8
L8(4×24)正交表
1234567
1
1 11 1
1
2 22 2
2
1 12 2
2
2 21 1
3
1 21 2
3
2 12 1
4
1 22 14Fra bibliotek2 11 2
验证显，然它，仍新然的具表有L正8(4交×表24均)仍衡然分是散一、张整正齐交可表比，的不性难 质。
（1）任一列中各水平出现的次数相同（四水平列中， 各水平出现二次，二水平列各水平出现四次）。
T1
T2
T3 S
L18(2×37)的平方和计算表
E
A
B
C
D
12 3
4
5
67
11 1
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
16．2 无交互作用的正交设计
在不考虑交互作用的场合下，可以把因 子放在任意的列上，一个因子占一列。 譬如在本例中将三个因子分别置于前三 列，将它写成如下的表头设计形式：
表头设计 A
B
C
列号
1
2
3
4
16．2 无交互作用的正交设计
16．2 无交互作用的正交设计
5.将实验结果记录在对应的试验条件后 面。例16.1的试验结果见表16－3
有序数字对时，则必然构成完全有序数字对： （1，1）、（1，2）、（2，1）、（2，2）， 其中每种数字对均出现一次。
16.1 试验设计的基本概念
正交的类型：若记一般的正交表为Ln(qp), 则： （1）正交表的行数n， 列数p,水平数q间有如下关系
n=qk,k=2,3,4,…,p=(n-1)/(q-1) 如二水平正交表L4(23),L8(27),L16(215),L32(231)等，三水
因子：将试验中要加以考察而改变状态的因素 称为因子，如在工业生产中，影响产品质量的 因子有原材料、工艺条件、工人技术水平等， 常用A,B,C等大些英文字母表示。
水平 ：因子在试验中所取得状态称为水平， 如果一个因子在试验中取k个不同状态，就称 该因子有k个不同水平。因子A的k个水平常用 A1, A2,…Ak表示。
A: 充磁量
B: 定位角度 C: 锭子线圈匝数
16．2 无交互作用的正交设计
表 16－2 因子水平表
因子 水平
一
二
三
A: 充磁量（10-4T）
900 1100 1300
B: 定位角度（（π /180）rad） 10
11
12
C: 定子线圈匝数（匝）
70
80
90
4.选用合适的正交表，进行表头设计，列出试验计划。 首先根据在试验中所考察的因子水平数选择具有该水平 数的一类正交表，再根据因子的个数具体选定一张表。 在本例中所考察的因子是三水平的，因此选用三水平正 交表，又由于现在只考察三个因子，所以选用L9(34)即 可。
16.1 试验设计的基本概念
正交表：是一种规划的表格，各种各样 的正交表都已构造出来了，详见附表6。
列号
1
2
3
试验号
1
1
1
1
2
2
1
2
3
1
2
2
4
2
2
1
16.1 试验设计的基本概念
正交表的特点 （1）每一列中，不同的字码出现的次数相等。
如表中，字码“1“和“2”各出现两次； （2）任意两列中，将同一行的两个字码看成
提高产量，或是为了保护环境，等等。在本例中试验 的目的是提高磁鼓的电机的输出力矩。
2.明确试验指标。试验指标用来判断试验条件的好坏，
在本例中直接用输出力矩作为考察指标，该指标越大 表明试验条件越好。
3.确定因子与水平。 在试验前首先要分析影响指标的
因子是什么，每个因子在试验中取那些水平。在本例 中，经分析影响输出力矩的可能因子有三个，它们是
16.1 试验设计的基本概念
试验指标 ：衡量试验条件好坏的特性 （可以是质量特性也可以是产量特性或 其它）称为指标，它是一个随机变量。 为了方便起见，常用x表示。
正交试验设计：来选择最佳的或满意的 试验条件，即通过安排若干个条件进行 试验，并利用正交表的特点进行数据分 析的一种常用的试验设计的方法。
T2
198
218.7
174.3
T3
167.3
170
191
R
30.7
57
16.7
因子 试验号
1 2 3 4 5 6 7 8 9
表 16－3 试验计划与试验结果
充磁量 10-4T
定位角度
锭子线圈匝数
（π /180）rad 匝
(1) 900 (1)
10 (1)
70
(1) 900 (2)
11 (2)
80
(1) 900 (3)
12 (3)
90
(2) 1100 (1)
10 (2)
80
(2) 1100 (2)
11 (3)
90
(2) 1100 (3)
12 (1)
70
(3) 1300 (1)
10 (3)
90
(3) 1300 (2)
11 (1)
70
(3) 1300 (3)
12 (2)
80
试验结果 输出力矩（g.cm） 160 215 180 168 236 190 157 205 140
16．2 无交互作用的正交设计
平正交表L9(34),L27(313)等， 这一类正交表不仅可以考 察各因子对试验指标的影响，还可以考察因子之间的 交互作用影响。
（2）另一类正交表的行数，列数，水平数之间不满足 上述的两个关系，往往只能考察各因子的影响，不能 用这些正交表来考察因子间的交互作用。如二水平正 交表L12(211), L20(219)等，三水平正交表L18(37),L36(313) 等，混合水平正交表L18(2×37),L36(23×313)等。
16．2 无交互作用的正交设计
例 16.1 磁鼓电机是彩色录像机磁鼓组建 的部件之一，按质量要求其输出力矩应 大于210g.cm。 某生产厂过去这项指标 的合格率较低，从而希望通过试验找出 好的条件，以提高磁鼓电机的输出力矩。
16．2 无交互作用的正交设计
试验的步骤
1.确试验目的。试验前，首先要明确试验目的，即通 过试验想解决什么问题。是为了改进质量，还是为了
表 16－4 直观分析计算表
表头设计
A
B
C
y
实验号 列号
1
2
3
4
1
1
1
1
1
160
2
1
2
2
2
215
3
1
3
3
3
180
4
2
1
2
3
168
5
2
2
3
1
236
6
2
3
1
2
190
7
3
1
3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
157
8
3
2
1
3
205
9
3
3
2
1
140
T1
555
485
555
T2
594
656
523
T3
502
510
573
T1
185
161.7
185
16 正交试验设计
同济大学经济与管理学院
16.1 试验设计的基本概念
30年代，由于农业试验的需要，费歇 (R. A. Fisher) 在试验设计和统计分析方面做 出了一系列先驱工作，从此试验设计成 为统计科学的一个分支。
60年代，日本统计学家田口玄一将试验 设计中应用最广的正交设计表格化
16.1 试验设计的基本概念