问题：正确运用试验设计方法2
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时间：2005-10-12 21:26:21 编辑加入/取消收藏订制/取消短消息举报该贴

二正交试验设计简介
?试验安排得好，试验次数少且能获得满意的结果，多快好省，事半功倍，反之则事倍功半。?
　　举例来说：若影响质量指标的因素有A、B、C 3种因素，每个因素各取3个水平，分别为A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3.(所谓因素的水平即该因素在其试验范围内取具有代表性的“值”，三水平就是有代表性的3个"值"，水平有时不限于数值，它可以是原料的种类或操作方式等等)。按传统的方法采用单因素轮换法安排试验：譬如因素B固定在B1水平上，因素C固定在C1水平上，试验安排为，如果试验结果发现在A3水平较好，则安排试验，这时发现B2较好，以后就安排，如果发现 C3较好，那么A3B2C3为最佳条件，这种试验安排的缺点是：①考察的因素水平仅局限于局部区域，不能全面地反映因素的全面情况，找不出影响质量的主要因素，无法再在三水平外继续找更好的配比组合(水平)。②如果不进行重复试验，试验误差就估计不出来，因此无法确定最佳分析条件的精度。当然，我们可以用全面试验法按它们所有可能组合的情况做试验，则需做33＝27次试验，对各因素进行全面考虑，从中选出最优化条件，但这种作法很不经济，有时是不可能实现的。例如安排5个因素的3水平的全面试验需做35＝243次，这在人力、物力、时间上是几乎不可能执行的。因此，我们很自然地会提出下列问题：如何从大量的试验点中挑选适量的具有代表性、典型性的点呢?特别是怎样选择试验次数尽量少而又有代表性的试验呢?利用根据数学原理制作好的规格化表--正交表来设计试验不失为一种上策，这种设计方法被称为正交最优化，即正交试验设计方法。事实上，正交最优化方法的优点不仅表现在试验的设计上，更表现在对试验结果的处理上。

　　还以前面提到过的三因素三水平的项目为例，是否同样做9次试验，可以完全克服单因素轮换法安排试验的诸多缺点，且能选出影响质量的最主要因素，便于进一步试验呢?回答是肯定的，这便是利用正交表，进行正交试验设计。表1为三水平正交表中的一种，可以在本例中应用。

表1中的水平1、2、3分别为各自所在的列对应的因素的第1、第2、第3水平。我们以试验6为例说明每一个试验是如何组成的：实验6是由因素A取第二水平A2、因素B取第三水平B3、因素C取第一水平C1所组成的，其余各组试验以此类推。这9个试验安排得好，每个因素中每一个水平都有3个试验，正是由于它们搭配得均匀，所以任一因素的任一水平与其它因素的每一水平相碰一次，且仅相碰一次。正因为如此，才便于对试验结果进行科学分析。
有时候，利用正交设计试验得出的结果可能与传统的单因素轮换法的结果一致，但正交试验设计更具有以下优势：①考察因素及水平合理、分布均匀。②不需进行重复试验，误差便可估计出来，且计算精度高。③找出了最主要因素，便于进一步试验。④因素越多、水平越多、因素之间交互作用越多，正交表的作用越大，而此时即使用单因素轮换法也几乎不可能实现。因此，正交试验设计的使用具有广阔的天地(交互作用是指两个或两个以上因素同时作用时对试验结果的影响，这个影响一般不等于各个因素单独作用所产生的影响之和。当需考察因素之间的交互作用时，因素的排列是有讲究的。

三均匀试验设计及单纯形优化法简介
但随着电脑以及高新技术的快速发展，科学试验越来越复杂，也越来越昂贵，则要求大大减少试验次数，且更加准确与推理性。国际数理统计学会唯一的中国大陆院士方开泰教授与著名数学家王元教授1978年共同创造了“均匀设计法”，是一种最新的试验设计。多年来，这一方法的应用在国内外生产与科研的众多领域，已取得丰硕成果和巨大经济效益，并得到国际上一致好评此时。实际上，是对参与试验各个因素之间的内在关系进行数字仿真，从而大大减少了试验，降低了试验成本，同时快速有效地优化了结果。“均匀设计”是一种全新的试验设计方法，是“模拟”走向“数字”的突破。在工农业各类优化课题中已经发挥重要作用，并取得巨大的经济效益。
一.“均匀设计”的优点
1. 试验次数大大减少。例如某化工试验，欲找出最优产量或其它优化目标条件。试验因素3个，每因素在取值范围内均有7个试验点。
采用“优选法”：对多因素同时选优的试验，不适用。
采用“正交法”：需做49次试验，方可找出最优产量或其它优化目标条件。
采用“均匀设计”：只需做7次试验即可。
2. 自动将各试验因素分类为重要与次要，并将因素按重要性排序。
3. 过程数字化，通过电脑对结果与因素条件进行界定与预报（如天气预报），进而控制各因素。
二.“均匀设计”的操作过程
1. 先由技术人员选出试验的关键因素，并确定各因素的取值范围及试验点；
2. 根据“均匀设计”选出适当的“试验表”；
3. 按照表格规定的顺序做试验；
4. 电脑算出该试验的数学模型，再算出优化条件及优化结果?
三.单纯形法优化法
1962年W.Spendley等首先提出了基本单纯形优化法,1965年J.A.Nelder等提出了改进单纯形优化法,变固定步长为可变步长,并引入了反射,扩大与收缩规则,加速了优化过程.自此以后,不少学者从不同角度对单纯形优化法作了改进.
单纯形优化法的特点是:计算简单,不受因素数的限制,当因素增多时,试验次数并不增加很多,只需进行不多次数的实验就可找到最佳的试验条件.
与正交试验设计及均匀试验设计不同之处在于,每一次选用的试验条件是根据前一次实验的结果来选定的,对试验条件逐步进行调整,最后达到优化,因此,它是一种动态优化方法.

回复人：zhouli,▲ (望各位前辈们多多赐教) 时间：2006-04-12 12:17:46 编辑	1楼
资源不错，加0.3分

回复人：tamarisk,▲ (学习) 时间：2006-04-26 13:18:59 编辑	2楼
hao

回复人：wgming2006,▲ (喜欢化工) 时间：2006-07-13 19:23:49 编辑	3楼
dddddddddddddd

回复人：lookfor,▲ (药学本科,喜爱球类运动,13264072297人在北京) 时间：2006-07-14 04:02:14 编辑	4楼
真的是事半功倍的好方法哦 ,很有知道意义哦

回复人：骆驼刺,▲ (大家好，新手！) 时间：2006-07-19 20:48:17 编辑	5楼
谢谢

回复人：jiang22nom,▲ (本人也是化学专业出来的.对化工方面也有所了解?) 时间：2006-07-24 22:42:56 编辑	6楼
资源不错，加0.3分

回复人：xhj894104,▲ (喜欢) 时间：2005-10-13 22:40:58 编辑	7楼
资源不错，加0.1分

回复人：Ring223,▲ (正努力学习化学！) 时间：2005-10-20 12:30:40 编辑	8楼
资源不错，加0.1分

回复人：rohmer,▲ (向各位大侠学习！) 时间：2008-09-22 10:36:32 编辑	9楼
请问有这方面的软件吗？如有，可否麻烦给我发一份呢：royljz@yahoo.com.cn 最好能有注册版或破解版的谢谢了先！

回复人：yishuifang,▲ () 时间：2010-04-06 07:34:37 编辑	10楼
好方法，请问楼主有没有常用的正交表呢，最好是三因素三水平的呢？麻烦给我发一份，yishuifang421@163.com。谢了。。。

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