第三章试验研究

1、虑工艺的适用性的同时，要考虑经济性和可行性，如价格，虑工艺的适用性的同时，要考虑经济性和可行性，如价格，毒性及是否可回收和易回收等。小试进行后处理时就应考毒性及是否可回收和易回收等。小试进行后处理时就应考虑到这几方面。虑到这几方面。 一个因子的水平好坏或好坏的程度受另一个因子的水平好坏或好坏的程度受另一因子水平制约的情况，称为因子一因子水平制约的情况，称为因子A与与B的交的交互作用。互作用。 假设4块大豆试验田用不同的方法施肥，其结果如下： 第一块没施肥，平均亩产400斤；第二块施6斤氮肥，平均亩产430斤；第三块施磷肥5斤，平均亩产450斤；第四次施6斤氮肥、5斤磷肥，平均亩产足560斤，见

2、表。 两个因子的不同水平搭配下的得率两个因子的不同水平搭配下的得率 由试验结果看出，只加施5斤磷肥的效果是亩产量增加50斤，只加施6斤氮肥的效果是亩产量增加30斤，同时施加氮、磷肥的效果是亩产量增加160斤，这表明氮、磷肥搭配作用的效果等于160305080斤。 一般来说，在多因素试验中，不但各因素对指标有影响，而且各因素之间的联合也会对指标产生作用，这种联合的作用叫交互作用，通常用A x B表示因素A与B的交互作用。（1）试验的设计）试验的设计 明确试验目的；明确试验目的； 明确试验指标；明确试验指标； 确定试验中所考虑的因子与水平，并确确定试验中所考虑的因子与水平，并确定可能存在并要考察的

3、交互作用；定可能存在并要考察的交互作用； 选用合适的正交表，进行表头设计，列选用合适的正交表，进行表头设计，列出试验计划。出试验计划。还要考察因子还要考察因子A与与B的交互作用的交互作用因子水平表因子水平表因子因子一水平一水平二水平二水平A：反应温度（：反应温度（）6080B：反应时间（小时）：反应时间（小时）2.53.5C：两种原料配比：两种原料配比1.1/11.2/1D：真空度（：真空度（kPa）5060 列列 号号 1 2 3 4 5 6 7 (1) 3 2 5 4 7 6 (2) 1 6 7 4 5 (3) 7 6 5 4 (4) 1 2 3 (5) 3 2 (6) 1 试验号试验号

4、反应温度反应温度() 反应时间反应时间(小时小时) 两种原料配比两种原料配比 真空度真空度(kPa) 收率收率 y 1 60 2.5 1.1/1 50 86 2 60 2.5 1.2/1 60 95 3 60 3.5 1.1/1 60 91 4 60 3.5 1.2/1 50 94 5 80 2.5 1.1/1 60 91 6 80 2.5 1.2/1 50 96 7 80 3.5 1.1/1 50 83 8 80 3.5 1.2/1 60 88A1A2B1(86+95)/2=90.5(91+96)/2=93.5B2(91+94)/2=92.5(83+88)/2=85.5 解解 （1）由于因子

5、均为二水平的，故选用二水）由于因子均为二水平的，故选用二水平正交表，又因子与交互作用的自由度之和为：平正交表，又因子与交互作用的自由度之和为：fA+fB+fC+fD+fAB+fAC=1+1+1+1+1+1=6故所选正交表的行数应满足：故所选正交表的行数应满足：n6+1=7，所以选，所以选L8(27)，表头设计如下：，表头设计如下： 列列 号号 1 2 3 4 5 6 7 (1) 3 2 5 4 7 6 (2) 1 6 7 4 5 (3) 7 6 5 4 (4) 1 2 3 (5) 3 2 (6) 1表表 头头 设设 计计 ABAB C AC D列列 号号 1234567 （2）由于因子均为二水

6、平的，故仍选用二水平正）由于因子均为二水平的，故仍选用二水平正交表，又因子与交互作用的自由度之和为交表，又因子与交互作用的自由度之和为6，故所选，故所选正交表的行数应满足：正交表的行数应满足：n6+1=7，但，但L8(27)无法安排无法安排这四个因子与两个交互作用，因为不管四个因子放这四个因子与两个交互作用，因为不管四个因子放在哪四列上，两个交互作用或一个因子与一个交互在哪四列上，两个交互作用或一个因子与一个交互作用总会共用一列，从而产生混杂，譬如：作用总会共用一列，从而产生混杂，譬如：因此选用因此选用L16(215)，表头设计如下：，表头设计如下： 表表头头设设计计 A B AB CDCD列

7、列号号 1 234 5 6 7 8 9 10 111213 14 15 列列 号号 1 2 3 4 5 6 7 (1) 3 2 5 4 7 6 (2) 1 6 7 4 5 (3) 7 6 5 4 (4) 1 2 3 (5) 3 2 (6) 1表头设计表头设计ABABCDCD列号列号1234567因此选用因此选用L16(215)，表头设计如下：，表头设计如下： 表表 头头 设设 计计AB AB CDCD列列 号号 1 234 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 （3）由于因子均为三水平的，故选用三水平正）由于因子均为三水平的，故选用三水平正交表，又因子与交互作用的自由度之和为：交表，又因子与交互作用的自由度之和为：fA+fB+fC+fD+fE+fAB=2+2+2+2+2+4=14故所选正交表的行数应满足：故所选正交表的行数应满足：n14+1=15，所以选，所以选L27(313)，表头设计如下：，表头设计如下：表表头头设设计计 A B AB C D E列列号号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13正交实验设计的其他情况： 对于各因素水平数不同情况的处理对于各因素水