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《chap33均勻設(shè)計試驗》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、Chap33均勻設(shè)計試驗P303~3103hr均勻設(shè)計(uniformdesign):由中國數(shù)學(xué)家方開泰和王元于1978年首次提出的多因素多水平設(shè)計。最初應(yīng)用于我國導(dǎo)彈設(shè)計,推廣應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、生物、紡織、電子、軍事工程等諸多領(lǐng)域中。m因素k水平設(shè)計析因設(shè)計(交叉組~):全面試驗、工作量大。N=km正交設(shè)計Ln(km):部分實施、整齊可比。N=(k-1)m+1N=rk2均勻設(shè)計:部分實施、均勻分散。N=q均勻設(shè)計:水平數(shù)q相同?;旌纤骄鶆蛟O(shè)計:q不同。L9(34):9個試驗點的分布。9個試驗點均衡地分布于整個立方體內(nèi),有很強的代表性,能夠比較全面地反映選優(yōu)區(qū)內(nèi)的基本情況。日本著名的統(tǒng)計
2、學(xué)家田口玄一將正交試驗選擇的水平組合列成表格,稱為正交表。圖10-1§1概述一、基本思路與特點基本思路:試驗點充分均勻分散、舍棄整齊可比以減少試驗次數(shù)。1.試驗點分布均勻分散。2.各因素每個水平只試驗1次。3.試驗方案數(shù)等于水平數(shù)。4.試驗結(jié)果采用多元回歸分析。ABCD4因素10水平:m4k10析因:N=km=10000次正交:m=11:空白、A、B、C、D、AB、AC、AD、BC、BD、CD。N=(k-1)m+1=(10-1)11+1=100,N=rk2=r102=r100均勻:N=q=10二、應(yīng)用范圍1.多因素且水平數(shù)≥5。2.被試因素與混雜因素易于控制:小動物多因素多水平,不適于臨床
3、療效研究。§2工具表一、均勻設(shè)計表二、使用表每個均勻設(shè)計表都附有使用表,指示我們?nèi)绾螐脑O(shè)計表中選用適當(dāng)?shù)牧校约坝蛇@些列所組成的試驗方案的偏差。偏差度D小表示均勻性好。由于列間的相關(guān)性,最多安排的因素數(shù)為3因素7水平設(shè)計,帶*的設(shè)計偏差小均勻性好。3因素9水平較7水平設(shè)計的偏差小均勻性好。§3設(shè)計步驟一、基本步驟1.精選考察因素:影響結(jié)果、水平未定。2.確定因素水平:預(yù)試、文獻、經(jīng)驗、可行、等距。3.選定均勻設(shè)計表:偏差度D小。4.確定試驗方案:因素與水平按設(shè)計表和使用表入座。二、注意事項1.確保試驗條件可比。2.因素與水平數(shù)合理:最佳組合→驗證試驗。水平數(shù)>2倍因素數(shù),才能使結(jié)果正確進行
4、回歸分析。3.適當(dāng)重復(fù):重現(xiàn)性→可靠性。應(yīng)用舉例在阿魏酸的合成工藝考察中,為了提高產(chǎn)量,選取了原料配比(A)、吡啶量(B)和反應(yīng)時間(C)3個因素,它們各取了7個水平如下:原料配比(A):1.0,1.4,1.8,2.2,2.6,3.0,3.4吡啶量(B)(ml):10,13,16,19,22,25,28反應(yīng)時間(C)(h):0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.57個水平,需要安排7次試驗,根據(jù)因素和水平,我們可以選用U7*(74)完成該試驗(P305-3)。制備阿魏酸的試驗方案U7*(74)和結(jié)果P308表33-3誤用不帶*的表!試驗號原料配比(A)吡啶量(B)反應(yīng)時間(C
5、)收率Y11.8(3)22(5)3.5(7)0.33023.0(6)13(2)3.0(6)0.33631.0(1)28(7)2.5(5)0.29442.2(4)19(4)2.0(4)0.47653.4(7)10(1)1.5(3)0.20961.4(2)25(6)1.0(2)0.45172.6(5)16(3)0.5(1)0.482原料配比(A):1.0,1.4,1.8,2.2,2.6,3.0,3.4吡啶量(B)(ml):10,13,16,19,22,25,28反應(yīng)時間(C)(h):0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5§4資料分析原則:無交互作用→線性回歸。有交互作用→二次回
6、歸。程序:確定回歸方程→確定優(yōu)化條件→進行驗證試驗。一、線性回歸分析:P307表33-2【SPSS操作】L33-1Analyze→Regression(回歸)→Linear(線性回歸),Y進Dependent、X1、X2、X3進Independent→OKANOVAbModelSumofSquaresdfMeanSquareFSig.1Regression.0152.007.613.586aResidual.0494.012Total.0646CoefficientsaModelUnstandardizedCoefficientsStandardizedCoefficientstSig.B
7、Std.ErrorBeta1(Constant).376.1532.459.070X2.004.007.268.606.577X3-.042.042-.444-1.004.372制備阿魏酸的試驗方案U7*(74)和結(jié)果試驗號原料配比(A)吡啶量(B)反應(yīng)時間(C)收率Y11.8(3)22(5)3.5(7)0.33023.0(6)13(2)3.0(6)0.33631.0(1)28(7)2.5(5)0.29442.2(4)1