正交试验设计及极差分析步骤总结!

正交试验设计时试验优化的常用方法。它可以通过科学合理地规划设计,达到用较少的试验次数,取得较为准确可靠的结果。

一、研究背景

当前有一项研究,研究大豆出油率分别与3个因素的关系情况,分别是萃取液,温度和处理时间。需要设计一个三因素三水平的正交试验表,并收集试验数据后进行分析,希望找出3个因素时各水平的最佳大豆出油率组合。

二、正交实验设计

进入SPSSAU系统,选择[实验/医学研究]--[正交实验]。

确定因子个数及水平数,点击[开始分析]。得到正交表L9.3.4,总共进行9次试验。

三、数据收集

确定选用的正交表后,把表中各列因子下的数字“1”、“2”、“3”,分别换成各因子在试验中的水平值,并根据此表格安排试验方案。

下一步按照试验方案进行试验,将对应数据收集填入表中。

本案例数据如下表:表格中水平数量使用数字表示,比如因子2(温度)里面的数字1表示20度,数字2表示35度。

四、    数据分析

上传数据,对试验数据进行分析。

选择[实验/医学研究]--[极差分析]。

放置分析项操作如下:

SPSSAU输出结果如下:

极差分析可用于研究正交试验数据,包括因素间的优势或因素间具体水平的优劣。表格中各指标含义说明如下:

极差分析表格中可知:从3个因素来看,结合R值(因素极差值)的大小对比可知,因子2温度是最优因素,其次是因子1萃取液量,最后是因子3处理时间。因而3个因素的优劣排序为:因子2(温度)>因子1(萃取液量)>因子3(处理时间)。

具体结合各因子的最佳水平可知,因子1萃取液量时第2个水平即50时最优,因子2温度以第3个水平即50度最优,因子3处理时间以第3个水平即3.5小时最优。

综合上述分析可知:最优因子为温度。最优组合为“温度50度,萃取液量50,处理时间3.5小时”。

通过图形可直观查看如下:

(0)

相关推荐