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《醫(yī)藥數理與概率統(tǒng)計學》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、《醫(yī)藥數理統(tǒng)計方法》§8.1§8.1試驗設計概論一、試驗設計的概念二、試驗設計的原則三、常見的試驗設計方案Ch8正交試驗設計與分析《醫(yī)藥數理統(tǒng)計方法》§8.1一、試驗設計的概念試驗設計就是研究合理擬定試驗計劃,科學處理試驗數據的一個數理統(tǒng)計分支。一個好的試驗設計,一方面可以節(jié)省大量的人力、物力及時間,如最佳普查方案設計(§3.1例3.3);另一方面,又可獲得較豐富且可靠的資料,通過統(tǒng)計分析,得到較為可靠的結論?!夺t(yī)藥數理統(tǒng)計方法》§8.1二、試驗設計的原則在進行通常的試驗設計中,必須遵循以下幾個原則:1、重復原則2、對照原則3、隨機化原則4、
2、均衡原則《醫(yī)藥數理統(tǒng)計方法》§8.1三、常見的試驗設計方案在醫(yī)藥科學實驗中,常用的設計方案有配對設計、完全隨機化設計、均衡設計、正交設計等?!?.3介紹了配對設計和兩組的完全隨機化設計及其統(tǒng)計分析方法?!?.2介紹的單因素方差分析是多組的完全隨機化設計。§7.4介紹的雙因素(無重復)試驗的方差分析是均衡設計。本章將介紹多因素試驗中常用的一種設計與分析方法,即正交試驗設計?!夺t(yī)藥數理統(tǒng)計方法》§8.2§8.2正交試驗的基本思想與一般步驟一、正交試驗的基本思想二、正交試驗的的一般步驟《醫(yī)藥數理統(tǒng)計方法》§8.2一、正交試驗的基本思想例8.1在中草
3、藥的有效成分提取中,為了摸清某生藥用浸漬法提取小檗鹼的條件,根據經驗擬考察四個因素,每個因素取三個水平(見下表),希望通過適當次數的試驗,找出最優(yōu)條件,并分清各因素對試驗指標(小檗鹼的收率)影響的大小。水平提取水的pHA浸漬時間(h)B鹽析pHC加食鹽量(g)D16121521246732.536910《醫(yī)藥數理統(tǒng)計方法》§8.21、全面試驗法即對所有的搭配都做試驗,共需做34=81次試驗。工作量太大,一般不易做到?!夺t(yī)藥數理統(tǒng)計方法》§8.22、簡單比較法先固定A在A1,B在B1,C在C1,讓D變化若試驗結果D2較好,就將D固定在D2,A1
4、,B1不變,讓C變化若試驗結果C3較好,就將C固定在C3,A1,D2不變,讓B變化若試驗結果B1較好,就將B固定在B1,C3,D2不變,讓A變化若試驗結果A3較好,這樣就得到較優(yōu)搭配A3B1C3D2D1A1-B1-C1-D2D3C1A1-B1-C2-D2C3B1A1-B2-C3-D2B3A1A2-B1-C3-D2A3A3-B1-C3-D2《醫(yī)藥數理統(tǒng)計方法》§8.2此時,分四批共做了9次試驗(重復不計)。將試驗條件列成表得試驗號因素ABCD111112111231113411225113261232713328213293132《醫(yī)藥數理統(tǒng)計
5、方法》§8.2簡單比較法特點優(yōu)點:減少了工作量,試驗次數從81次減少為9次。缺點:1)各因素水平搭配很不均勻,如A3,只碰到B1C3D2,因此A3B1C3D2不一定是最優(yōu)搭配;2)試驗花費的時間較長,要等一批試驗做完后,才能做下一批試驗;3)不能分析因素間的相互影響(即交互作用)?!夺t(yī)藥數理統(tǒng)計方法》§8.23、正交試驗法正交試驗設計是一種是用正交表來安排多因素多水平試驗,并利用普通的統(tǒng)計分析方法來分析試驗結果的一種試驗設計方法。正交試驗設計通過試驗找到因素的主次關系和最優(yōu)搭配條件,可以做到省時、省力、省錢,同時又能得到基本滿意的試驗效果。因
6、此,這種方法在改進產品質量、研究采用新工藝及試制新產品等諸多方面都已獲得應用。《醫(yī)藥數理統(tǒng)計方法》§8.2試驗號因素ABCD111112122231333421235223162312731328321393321正交表特性:1)同一列中各水平的重復次數相同;2)任兩列之間各水平搭配均衡。正交表的代號正交表的列數(最多能安排因素的個數)各因素的水平數正交表的行數(試驗次數)L9(34)(P305附表21常用正交表)《醫(yī)藥數理統(tǒng)計方法》§8.2二、正交試驗的的一般步驟1、明確試驗目的,確定試驗指標;2、確定試驗的因素、水平;3、選用適當的正交表
7、,作表頭設計;4、進行試驗,取得數據;5、分析數據,得出結論。《醫(yī)藥數理統(tǒng)計方法》§8.3§8.3正交試驗的直觀分析法我們通過實例來說明直觀分析法。例8.3某制藥廠在試制新藥過程中,為了提高原料藥的得率,考察三個因素,每個因素取三個水平,因素及水平見下表。試通過試驗分析各因素水平的改變對試驗指標的影響大小及最佳生產條件。水平溫度(℃)A加堿量(kg)B催化劑種類C18035甲28548乙39055丙《醫(yī)藥數理統(tǒng)計方法》§8.3分析:由于考察的是三因素三水平,因此可采用正交表L9(34)來安排試驗。試驗號1234試驗結果ABC得率(%)11(8
8、0℃)1(35kg)1(甲)15121(80℃)2(48kg)2(乙)27131(80℃)3(55kg)3(丙)35842(85℃)1(35kg)2(乙)38252