DOE试验设计-看了-案例清楚.pdf

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1、DOE试验设计试验设计培训内容交流培训内容交流质量部吴晓娜质量部吴晓娜2010年年11月月?为什么要进行试验设计？试验设计有哪些好处？为什么要进行试验设计？试验设计有哪些好处？?如何进行试验设计？有哪些方法？如何进行试验设计？有哪些方法？?焊接参数：焊接速度、激光源功率、焊接参数：焊接速度、激光源功率、SOUKA轮压力、轮压力、SEEM压力等哪个因素对焊接产品质量影响最大？压力等哪个因素对焊接产品质量影响最大？?这些参数应如何确定目标值，目标值为多少为最佳水平？这些参数应如何确定目标值，目标值为多少为最佳水平？交流之前，请大家考虑如下问题？交流之前，请大家考虑如下问题？交流之前，交流之前，交流

2、之前，交流之前，请大家考虑请大家考虑请大家考虑请大家考虑如下问题？如下问题？如下问题？如下问题？第一章第一章第第第第一一一一章章章章 试验设计的概念试验设计的内容试验设计的作用试验设计的概念试验设计的内容试验设计的作用目录目录试验设计的基本原理试验设计的基本原理第二章第二章第第第第二二二二章章章章第三章第三章第三章第三章第三章第三章第四章第四章第第第第四四四四章章章章试验设计的方法试验设计的方法第五章第五章第第第第五五五五章章章章第一章第一章第第第第一一一一章章章章 试验设计的概念试验设计的概念?试验设计(design Of experiment，DOE)，也称为实验设计试验设计(design

3、 Of experiment，DOE)，也称为实验设计?试验设计是以概率论和数理统计为理论基础，经济地、科学地安排试验的一项技术。试验设计自20世纪20年代问世至今，其发展大致经历了三个阶段：即早期的单因素和多因素方差分析，传统的正交试验法和近代的调优设计法。试验设计是以概率论和数理统计为理论基础，经济地、科学地安排试验的一项技术。试验设计自20世纪20年代问世至今，其发展大致经历了三个阶段：即早期的单因素和多因素方差分析，传统的正交试验法和近代的调优设计法。?从20世纪30年代从20世纪30年代费希尔费希尔（R.A.Fisher）在农业生产中使用试验设计方法以来，试验设计方法已经得到广泛的发

4、展。20世纪60年代，日本统计学家田口玄一将试验设计中应用最广的正交设计表格化，在方法解说方面深入浅出，为试验设计的更广泛使用作出了众所周知的贡献。（R.A.Fisher）在农业生产中使用试验设计方法以来，试验设计方法已经得到广泛的发展。20世纪60年代，日本统计学家田口玄一将试验设计中应用最广的正交设计表格化，在方法解说方面深入浅出，为试验设计的更广泛使用作出了众所周知的贡献。?本次交流的重点也就是如何用正交表进行试验设计。本次交流的重点也就是如何用正交表进行试验设计。?试验设计(design Of experiment，试验设计(design Of experiment，DOEDOE)，也

5、称为实验设计)，也称为实验设计?试验设计是以概率论和数理统计为理论基础，经济地、科学地安排试验的一项技术。试验设计自20世纪20年代问世至今，其发展大致经历了三个阶段：即早期的单因素和多因素方差分析，传统的正交试验法和近代的调优设计法。试验设计是以概率论和数理统计为理论基础，经济地、科学地安排试验的一项技术。试验设计自20世纪20年代问世至今，其发展大致经历了三个阶段：即早期的单因素和多因素方差分析，传统的正交试验法和近代的调优设计法。?从20世纪30年代从20世纪30年代费希尔费希尔（R.A.Fisher）在农业生产中使用试验设计方法以来，试验设计方法已经得到广泛的发展。20世纪60年代，（

6、R.A.Fisher）在农业生产中使用试验设计方法以来，试验设计方法已经得到广泛的发展。20世纪60年代，日本统计学家田口玄一日本统计学家田口玄一将试验设计中应用最广的正交设计表格化，在方法解说方面深入浅出，为试验设计的更广泛使用作出了众所周知的贡献。将试验设计中应用最广的正交设计表格化，在方法解说方面深入浅出，为试验设计的更广泛使用作出了众所周知的贡献。?本次交流的重点也就是如何用正交表进行试验设计。本次交流的重点也就是如何用正交表进行试验设计。试验设计的内容试验设计的内容第二章第二章第第第第二二二二章章章章产品质量高低主要是设计决定，一个好的试验设计包含几个方面的内容。产品质量高低主要是设

7、计决定，一个好的试验设计包含几个方面的内容。产品质量高低主要是设计决定，一个好的试验设计包含几个方面的内容。产品质量高低主要是设计决定，一个好的试验设计包含几个方面的内容。1.试验指标：明确衡量试验指标，也称为响应变量或输出变量。2.影响因子：寻找影响试验指标的可能因素（factor)，也称为影响因子和输入变量。因素变化的各种状态称为水平，要求报据专业知识初步确定因素水平的范围。3.选择试验设计方法：根据实际问题，选择适用的试验设计方法。试验设计的方法有很多，每种方法都有不同的适用条件，选择了适用的方法就可以事半而功倍，选择的方法不正确或者根本没有进行有效的试验设计就会事倍而功半。4.科学地分

8、析试验结果：包括对数据的直观分析、方差分析、回归分析等多种统计分析方法，这些工作可借助Minititab软件完成。1.试验指标：明确衡量试验指标，也称为响应变量或输出变量。2.影响因子：寻找影响试验指标的可能因素（factor)，也称为影响因子和输入变量。因素变化的各种状态称为水平，要求报据专业知识初步确定因素水平的范围。3.选择试验设计方法：根据实际问题，选择适用的试验设计方法。试验设计的方法有很多，每种方法都有不同的适用条件，选择了适用的方法就可以事半而功倍，选择的方法不正确或者根本没有进行有效的试验设计就会事倍而功半。4.科学地分析试验结果：包括对数据的直观分析、方差分析、回归分析等多种

9、统计分析方法，这些工作可借助Minititab软件完成。1.试验指标：1.试验指标：明确衡量试验指标，也称为响应变量或输出变量。明确衡量试验指标，也称为响应变量或输出变量。2.影响因子：2.影响因子：寻找影响试验指标的可能因素（factor)，也称为影响因子和输入变量。因素变化的各种状态称为水平，要求报据专业知识初步确定因素水平的范围。寻找影响试验指标的可能因素（factor)，也称为影响因子和输入变量。因素变化的各种状态称为水平，要求报据专业知识初步确定因素水平的范围。3.选择试验设计方法：3.选择试验设计方法：根据实际问题，选择适用的试验设计方法。试验设计的方法有很多，每种方法都有不同的适

10、用条件，选择了适用的方法就可以事半而功倍，选择的方法不正确或者根本没有进行有效的试验设计就会事倍而功半。根据实际问题，选择适用的试验设计方法。试验设计的方法有很多，每种方法都有不同的适用条件，选择了适用的方法就可以事半而功倍，选择的方法不正确或者根本没有进行有效的试验设计就会事倍而功半。4.科学地分析试验结果：4.科学地分析试验结果：包括对数据的直观分析、方差分析、回归分析等多种统计分析方法，这些工作可借助Minititab软件完成。包括对数据的直观分析、方差分析、回归分析等多种统计分析方法，这些工作可借助Minititab软件完成。试验设计的作用试验设计的作用试验设计的作用试验设计的作用产量

11、产量试验周期试验周期质量质量成本成本产品寿命产品寿命试验设计的作用试验设计的作用第三章第三章第三章第三章第三章第三章试验设计的作用试验设计的作用第三章第三章第三章第三章第三章第三章试验设计在工业生产和工程设计中能发挥重要作用，主要有：试验设计在工业生产和工程设计中能发挥重要作用，主要有：试验设计在工业生产和工程设计中能发挥重要作用，主要有：试验设计在工业生产和工程设计中能发挥重要作用，主要有：1.提高产量；提高产量；2.减少质量的波动，提高产品质量水准；减少质量的波动，提高产品质量水准；3.大大缩短新产品试验周期；大大缩短新产品试验周期；4.降低成本；降低成本；5.试验设计延长产品寿命。在工农

12、业生产和科学研究中，经常需要做试验，以求达到预期的目的。例如在工农业生产中希望通过试验达到高质、优产、低消耗，特别是新产品试验，未知的东西很多，要通过试验来摸索工艺条件或配方。如何做试验，其中大有学问。试验设计延长产品寿命。在工农业生产和科学研究中，经常需要做试验，以求达到预期的目的。例如在工农业生产中希望通过试验达到高质、优产、低消耗，特别是新产品试验，未知的东西很多，要通过试验来摸索工艺条件或配方。如何做试验，其中大有学问。1.提高产量；提高产量；2.减少质量的波动，提高产品质量水准；减少质量的波动，提高产品质量水准；3.大大缩短新产品试验周期；大大缩短新产品试验周期；4.降低成本；降低成

13、本；5.试验设计延长产品寿命。在工农业生产和科学研究中，经常需要做试验，以求达到预期的目的。例如在工农业生产中希望通过试验达到高质、优产、低消耗，特别是新产品试验，未知的东西很多，要通过试验来摸索工艺条件或配方。如何做试验，其中大有学问。试验设计延长产品寿命。在工农业生产和科学研究中，经常需要做试验，以求达到预期的目的。例如在工农业生产中希望通过试验达到高质、优产、低消耗，特别是新产品试验，未知的东西很多，要通过试验来摸索工艺条件或配方。如何做试验，其中大有学问。试验设计三个基本原理试验设计三个基本原理试验设计三个基本原理试验设计三个基本原理重复性重复性随机化随机化区组化区组化试验设计的基本原

14、理试验设计的基本原理第四章第四章第第第第四四四四章章章章试验设计的基本原理试验设计的基本原理第四章第四章第第第第四四四四章章章章所谓重复性，意思是试验重复地进行。重复性有两条重要的性质。所谓重复性，意思是试验重复地进行。重复性有两条重要的性质。第一，允许试验者得到试验误差的一个估计量。这个误差的估计量成为确定数据的观察差是否是统计上的试验差的基本度量单位。第一，允许试验者得到试验误差的一个估计量。这个误差的估计量成为确定数据的观察差是否是统计上的试验差的基本度量单位。第二，如果样本均值用作为试验中一个因素的效应的估计量，则重复允许试验者求得这一效应的更为精确的估计量。第二，如果样本均值用作为试

15、验中一个因素的效应的估计量，则重复允许试验者求得这一效应的更为精确的估计量。所谓重复性，意思是试验重复地进行。重复性所谓重复性，意思是试验重复地进行。重复性所谓重复性，意思是试验重复地进行。重复性所谓重复性，意思是试验重复地进行。重复性有两条重要的性质。有两条重要的性质。有两条重要的性质。有两条重要的性质。第一，允许试验者得到试验误差的一个估计量第一，允许试验者得到试验误差的一个估计量第一，允许试验者得到试验误差的一个估计量第一，允许试验者得到试验误差的一个估计量。这个误差的估计量成为确定数据的观察差是。这个误差的估计量成为确定数据的观察差是。这个误差的估计量成为确定数据的观察差是。这个误差的

16、估计量成为确定数据的观察差是否是统计上的试验差的基本度量单位。否是统计上的试验差的基本度量单位。否是统计上的试验差的基本度量单位。否是统计上的试验差的基本度量单位。第二，如果样本均值用作为试验中一个因素的第二，如果样本均值用作为试验中一个因素的第二，如果样本均值用作为试验中一个因素的第二，如果样本均值用作为试验中一个因素的效应的估计量，则重复允许试验者求得这一效效应的估计量，则重复允许试验者求得这一效效应的估计量，则重复允许试验者求得这一效效应的估计量，则重复允许试验者求得这一效应的更为精确的估计量。应的更为精确的估计量。应的更为精确的估计量。应的更为精确的估计量。重复性重复性试验设计的基本原

17、理试验设计的基本原理第四章第四章第第第第四四四四章章章章所谓随机化，是指试验材料的分配和试验进行的次序，都需要随机确定。统计方法要求观察值所谓随机化，是指试验材料的分配和试验进行的次序，都需要随机确定。统计方法要求观察值(或误差或误差)是独立分布的随机变量。随机化通常能使这一假定有效。把试验进行适当的随机化也有助于“均匀”或“平均”可能出现的外来因素的效应。是独立分布的随机变量。随机化通常能使这一假定有效。把试验进行适当的随机化也有助于“均匀”或“平均”可能出现的外来因素的效应。所谓随机化，是指试验材料的分配所谓随机化，是指试验材料的分配所谓随机化，是指试验材料的分配所谓随机化，是指试验材料的

18、分配和试验进行的次序，都需要随机确定。和试验进行的次序，都需要随机确定。和试验进行的次序，都需要随机确定。和试验进行的次序，都需要随机确定。统计方法要求观察值统计方法要求观察值统计方法要求观察值统计方法要求观察值(或误差或误差或误差或误差)是独是独是独是独立分布的随机变量。随机化通常能使这立分布的随机变量。随机化通常能使这立分布的随机变量。随机化通常能使这立分布的随机变量。随机化通常能使这一假定有效。把试验进行适当的随机化一假定有效。把试验进行适当的随机化一假定有效。把试验进行适当的随机化一假定有效。把试验进行适当的随机化也有助于也有助于也有助于也有助于“均匀均匀均匀均匀”或或或或“平均平均平

19、均平均”可能出现可能出现可能出现可能出现的外来因素的效应。的外来因素的效应。的外来因素的效应。的外来因素的效应。随机化随机化试验设计的基本原理试验设计的基本原理第四章第四章第第第第四四四四章章章章区组化是用来提高试验精确度的一种方法。一个区组就是试验材料的一个部分，相比于试验材料全体它们本身的性质应该更为类似。区组化牵涉到在每个区组内部对感兴趣的试验条件进行比较。区组化是用来提高试验精确度的一种方法。一个区组就是试验材料的一个部分，相比于试验材料全体它们本身的性质应该更为类似。区组化牵涉到在每个区组内部对感兴趣的试验条件进行比较。区组化是用来提高试验精确度的一种方区组化是用来提高试验精确度的一

20、种方区组化是用来提高试验精确度的一种方区组化是用来提高试验精确度的一种方法。一个区组就是试验材料的一个部分，相法。一个区组就是试验材料的一个部分，相法。一个区组就是试验材料的一个部分，相法。一个区组就是试验材料的一个部分，相比于试验材料全体它们本身的性质应该更为比于试验材料全体它们本身的性质应该更为比于试验材料全体它们本身的性质应该更为比于试验材料全体它们本身的性质应该更为类似。区组化牵涉到在每个区组内部对感兴类似。区组化牵涉到在每个区组内部对感兴类似。区组化牵涉到在每个区组内部对感兴类似。区组化牵涉到在每个区组内部对感兴趣的试验条件进行比较。趣的试验条件进行比较。趣的试验条件进行比较。趣的试

21、验条件进行比较。区组化区组化目录目录试验设计的方法试验设计的方法第五章第五章第第第第五五五五章章章章第一节第一节第第第第一节一节一节一节无交互作用的正交试验设计及直观分析法无交互作用的正交试验设计及直观分析法第二节第二节第第第第二节二节二节二节有交互作用的正交试验设计及直观分析法有交互作用的正交试验设计及直观分析法第三节第三节第第第第三节三节三节三节正交试验的方差分析法正交试验的方差分析法第四节第四节第第第第四节四节四节四节正交表的灵活运用正交表的灵活运用试验设计的方法试验设计的方法第五章第五章第第第第五五五五章章章章常见的试验设计方法，分为二类，正交试验设计法和析因法常见的试验设计方法，分为

22、二类，正交试验设计法和析因法 析因法定义：析因法又称析因试验设计、析因试验等。它是研究变动着的两个或多个因素效应的有效方法。许多试验要求考察两个或多个变动因素的效应。例如，若干因素：对产品质量的效应；对某种机器的效应；对某种材料的性能的效应；对某一过程燃烧消耗的效应等等。将所研究的因素按全部因素的所有水平的一切组合逐次进行试验，称为析因试验，或称完全析因试验，简称析因法。析因法定义：析因法又称析因试验设计、析因试验等。它是研究变动着的两个或多个因素效应的有效方法。许多试验要求考察两个或多个变动因素的效应。例如，若干因素：对产品质量的效应；对某种机器的效应；对某种材料的性能的效应；对某一过程燃烧

23、消耗的效应等等。将所研究的因素按全部因素的所有水平的一切组合逐次进行试验，称为析因试验，或称完全析因试验，简称析因法。析因法用途：用于新产品开发、产品或过程的改进、以及安装服务，通过较少次数的试验，找到优质、高产、低耗的因素组合，达到改进的目的。析因法用途：用于新产品开发、产品或过程的改进、以及安装服务，通过较少次数的试验，找到优质、高产、低耗的因素组合，达到改进的目的。常见的试验设计方法，分为二类，正交试验设计法和析因法常见的试验设计方法，分为二类，正交试验设计法和析因法 析因法定义：析因法定义：析因法定义：析因法定义：析因法又称析因试验设计、析因试验等。它析因法又称析因试验设计、析因试验等

24、。它析因法又称析因试验设计、析因试验等。它析因法又称析因试验设计、析因试验等。它是研究变动着的两个或多个因素效应的有效方法。许多试是研究变动着的两个或多个因素效应的有效方法。许多试是研究变动着的两个或多个因素效应的有效方法。许多试是研究变动着的两个或多个因素效应的有效方法。许多试验要求考察两个或多个变动因素的效应。例如，若干因素验要求考察两个或多个变动因素的效应。例如，若干因素验要求考察两个或多个变动因素的效应。例如，若干因素验要求考察两个或多个变动因素的效应。例如，若干因素：对产品质量的效应；对某种机器的效应；对某种材料的：对产品质量的效应；对某种机器的效应；对某种材料的：对产品质量的效应；

25、对某种机器的效应；对某种材料的：对产品质量的效应；对某种机器的效应；对某种材料的性能的效应；对某一过程燃烧消耗的效应等等。将所研究性能的效应；对某一过程燃烧消耗的效应等等。将所研究性能的效应；对某一过程燃烧消耗的效应等等。将所研究性能的效应；对某一过程燃烧消耗的效应等等。将所研究的因素按全部因素的所有水平的一切组合逐次进行试验，的因素按全部因素的所有水平的一切组合逐次进行试验，的因素按全部因素的所有水平的一切组合逐次进行试验，的因素按全部因素的所有水平的一切组合逐次进行试验，称为析因试验，或称完全析因试验，简称析因法。称为析因试验，或称完全析因试验，简称析因法。称为析因试验，或称完全析因试验，

26、简称析因法。称为析因试验，或称完全析因试验，简称析因法。析因法用途：析因法用途：析因法用途：析因法用途：用于新产品开发、产品或过程的改进、以及用于新产品开发、产品或过程的改进、以及用于新产品开发、产品或过程的改进、以及用于新产品开发、产品或过程的改进、以及安装服务，通过较少次数的试验，找到优质、高产、低耗安装服务，通过较少次数的试验，找到优质、高产、低耗安装服务，通过较少次数的试验，找到优质、高产、低耗安装服务，通过较少次数的试验，找到优质、高产、低耗的因素组合，达到改进的目的。的因素组合，达到改进的目的。的因素组合，达到改进的目的。的因素组合，达到改进的目的。试验设计的方法试验设计的方法第五

27、章第五章第第第第五五五五章章章章常见的试验设计方法，分为二类，正交试验设计法和析因法常见的试验设计方法，分为二类，正交试验设计法和析因法正交试验设计法定义：正交试验设计法是研究与处理多因素试验的一种科学方法。它利用一种规格化的表格正交试验设计法定义：正交试验设计法是研究与处理多因素试验的一种科学方法。它利用一种规格化的表格正交表，挑选试验条件，安排试验计划和进行试验，并通过较少次数的试验，找出较好的生产条件，即最优或较优的正交表，挑选试验条件，安排试验计划和进行试验，并通过较少次数的试验，找出较好的生产条件，即最优或较优的试验方案试验方案。正交试验设计法用途：正交试验设计主要用于调查复杂系统正

28、交试验设计法用途：正交试验设计主要用于调查复杂系统(产品、过程产品、过程)的某些特性或多个因素对系统的某些特性或多个因素对系统(产品、过程产品、过程)某些特性的影响，识别系统中更有影响的因素、其影响的大小，以及因素间可能存在的相互关系，以促进产品的设计开发和过程的优化、控制或改进现有的产品某些特性的影响，识别系统中更有影响的因素、其影响的大小，以及因素间可能存在的相互关系，以促进产品的设计开发和过程的优化、控制或改进现有的产品(或系统或系统)。下面，将重点介绍正交试验设计的内容。下面，将重点介绍正交试验设计的内容。常见的试验设计方法，分为二类，正交试验设计法和析因法常见的试验设计方法，分为二类

29、，正交试验设计法和析因法 正交试验设计法定义正交试验设计法定义正交试验设计法定义正交试验设计法定义：正交试验设计法是研究与处理多因素正交试验设计法是研究与处理多因素正交试验设计法是研究与处理多因素正交试验设计法是研究与处理多因素试验的一种科学方法。它利用一种规格化的表格试验的一种科学方法。它利用一种规格化的表格试验的一种科学方法。它利用一种规格化的表格试验的一种科学方法。它利用一种规格化的表格正交表正交表正交表正交表，挑选试验条件，安排试验计划和进行试验，并通过较少次，挑选试验条件，安排试验计划和进行试验，并通过较少次，挑选试验条件，安排试验计划和进行试验，并通过较少次，挑选试验条件，安排试验

30、计划和进行试验，并通过较少次数的试验，找出较好的生产条件，即最优或较优的数的试验，找出较好的生产条件，即最优或较优的数的试验，找出较好的生产条件，即最优或较优的数的试验，找出较好的生产条件，即最优或较优的试验方案试验方案试验方案试验方案。正交试验设计法用途正交试验设计法用途正交试验设计法用途正交试验设计法用途：正交试验设计主要用于调查复杂系统正交试验设计主要用于调查复杂系统正交试验设计主要用于调查复杂系统正交试验设计主要用于调查复杂系统(产品、过程产品、过程产品、过程产品、过程)的某些特性或多个因素对系统的某些特性或多个因素对系统的某些特性或多个因素对系统的某些特性或多个因素对系统(产品、过程

31、产品、过程产品、过程产品、过程)某些某些某些某些特性的影响，识别系统中更有影响的因素、其影响的大小，特性的影响，识别系统中更有影响的因素、其影响的大小，特性的影响，识别系统中更有影响的因素、其影响的大小，特性的影响，识别系统中更有影响的因素、其影响的大小，以及因素间可能存在的相互关系，以促进产品的设计开发和以及因素间可能存在的相互关系，以促进产品的设计开发和以及因素间可能存在的相互关系，以促进产品的设计开发和以及因素间可能存在的相互关系，以促进产品的设计开发和过程的优化、控制或改进现有的产品过程的优化、控制或改进现有的产品过程的优化、控制或改进现有的产品过程的优化、控制或改进现有的产品(或系统

32、或系统或系统或系统)。下面，将重点介绍正交试验设计的内容。下面，将重点介绍正交试验设计的内容。下面，将重点介绍正交试验设计的内容。下面，将重点介绍正交试验设计的内容。第一节第一节第第第第一节一节一节一节无交互作用的正交试验设计及直观分析法无交互作用的正交试验设计及直观分析法?试验按照因素多少，分为单因素试验和多因素试验两类。试验按照因素多少，分为单因素试验和多因素试验两类。?单因素试验：只考虑一个因素对生产的影响，优选法是解决单因素试验的有效方法。单因素试验：只考虑一个因素对生产的影响，优选法是解决单因素试验的有效方法。?多因素试验：同时考虑几个因素对生产的影响。各因素又有不同的水平(即不同的

33、状态)交织在一起影响生产的指标。这时，我们要了解的是：?因素（又称因子）水平的哪一种搭配最好？?哪一个因素对生产、质量指标等要考察的目标值影响最大？多因素试验：同时考虑几个因素对生产的影响。各因素又有不同的水平(即不同的状态)交织在一起影响生产的指标。这时，我们要了解的是：?因素（又称因子）水平的哪一种搭配最好？?哪一个因素对生产、质量指标等要考察的目标值影响最大？?试验按照因素多少，分为单因素试验和多因素试验两类。试验按照因素多少，分为单因素试验和多因素试验两类。试验按照因素多少，分为单因素试验和多因素试验两类。试验按照因素多少，分为单因素试验和多因素试验两类。?单因素试验：只考虑一个因素对

34、生产的影响，优选法是解决单因素单因素试验：只考虑一个因素对生产的影响，优选法是解决单因素单因素试验：只考虑一个因素对生产的影响，优选法是解决单因素单因素试验：只考虑一个因素对生产的影响，优选法是解决单因素试验的有效方法。试验的有效方法。试验的有效方法。试验的有效方法。?多因素试验：同时考虑几个因素对生产的影响。各因素又有不同的多因素试验：同时考虑几个因素对生产的影响。各因素又有不同的多因素试验：同时考虑几个因素对生产的影响。各因素又有不同的多因素试验：同时考虑几个因素对生产的影响。各因素又有不同的水平水平水平水平(即不同的状态即不同的状态即不同的状态即不同的状态)交织在一起影响生产的指标。这时

35、，我们要了交织在一起影响生产的指标。这时，我们要了交织在一起影响生产的指标。这时，我们要了交织在一起影响生产的指标。这时，我们要了解的是：解的是：解的是：解的是：?因素（又称因子）水平的哪一种搭配最好？因素（又称因子）水平的哪一种搭配最好？因素（又称因子）水平的哪一种搭配最好？因素（又称因子）水平的哪一种搭配最好？?哪一个因素对生产、质量指标等要考察的目标值影响最大？哪一个因素对生产、质量指标等要考察的目标值影响最大？哪一个因素对生产、质量指标等要考察的目标值影响最大？哪一个因素对生产、质量指标等要考察的目标值影响最大？一、试验为什么要设计？一、试验为什么要设计？在工农业生产中，要提高产品的产

36、量和质量，做到优质高产低消耗，就要进行试验。通过试验摸索生产过程中的客观规律，以便制订合理的生产方案。在工农业生产中，要提高产品的产量和质量，做到优质高产低消耗，就要进行试验。通过试验摸索生产过程中的客观规律，以便制订合理的生产方案。一、试验为什么要设计？一、试验为什么要设计？一、试验为什么要设计？一、试验为什么要设计？在工农业生产中，要提高产品的产量和质量，做到优质高产低消耗，就在工农业生产中，要提高产品的产量和质量，做到优质高产低消耗，就在工农业生产中，要提高产品的产量和质量，做到优质高产低消耗，就在工农业生产中，要提高产品的产量和质量，做到优质高产低消耗，就要进行试验。通过试验摸索生产过

37、程中的客观规律，以便制订合理的生要进行试验。通过试验摸索生产过程中的客观规律，以便制订合理的生要进行试验。通过试验摸索生产过程中的客观规律，以便制订合理的生要进行试验。通过试验摸索生产过程中的客观规律，以便制订合理的生产方案。产方案。产方案。产方案。第一节第一节第第第第一节一节一节一节无交互作用的正交试验设计及直观分析法无交互作用的正交试验设计及直观分析法正交试验法是解决多因素试验的有效方法，先看一个例子：例正交试验法是解决多因素试验的有效方法，先看一个例子：例1：某化工厂生产一种试剂产品，收率较低，经分析研究决定考察反应温度、反应时间和搅拌等几三个因素对生产的影响，并分析按具体情况选出每个因

38、素的三个不同水平进行试验，希望通过试验找出最佳水平组合，并了解各因素对生产指标影响的主次，以达到提高生产的目的，因素水平如下表：某化工厂生产一种试剂产品，收率较低，经分析研究决定考察反应温度、反应时间和搅拌等几三个因素对生产的影响，并分析按具体情况选出每个因素的三个不同水平进行试验，希望通过试验找出最佳水平组合，并了解各因素对生产指标影响的主次，以达到提高生产的目的，因素水平如下表：正交试验法是解决多因素试验的有效方法，先看一个例子：正交试验法是解决多因素试验的有效方法，先看一个例子：正交试验法是解决多因素试验的有效方法，先看一个例子：正交试验法是解决多因素试验的有效方法，先看一个例子：例例例

39、例1 1：某化工厂生产一种试剂产品，收率较低，经分析研究决定考察反应：某化工厂生产一种试剂产品，收率较低，经分析研究决定考察反应：某化工厂生产一种试剂产品，收率较低，经分析研究决定考察反应：某化工厂生产一种试剂产品，收率较低，经分析研究决定考察反应温度、反应时间和搅拌等几三个因素对生产的影响，并分析按具体温度、反应时间和搅拌等几三个因素对生产的影响，并分析按具体温度、反应时间和搅拌等几三个因素对生产的影响，并分析按具体温度、反应时间和搅拌等几三个因素对生产的影响，并分析按具体情况选出每个因素的三个不同水平进行试验，希望通过试验找出最情况选出每个因素的三个不同水平进行试验，希望通过试验找出最情况

40、选出每个因素的三个不同水平进行试验，希望通过试验找出最情况选出每个因素的三个不同水平进行试验，希望通过试验找出最佳水平组合，并了解各因素对生产指标影响的主次，以达到提高生佳水平组合，并了解各因素对生产指标影响的主次，以达到提高生佳水平组合，并了解各因素对生产指标影响的主次，以达到提高生佳水平组合，并了解各因素对生产指标影响的主次，以达到提高生产的目的，因素水平如下表：产的目的，因素水平如下表：产的目的，因素水平如下表：产的目的，因素水平如下表：一、试验为什么要设计？一、试验为什么要设计？一、试验为什么要设计？一、试验为什么要设计？一、试验为什么要设计？一、试验为什么要设计？搅拌速度搅拌速度C反

41、应时间反应时间(小时小时)B反应温度反应温度()A因素水平因素水平慢2503中1.5402快1301表表1：因素水平表：因素水平表第一节第一节第第第第一节一节一节一节无交互作用的正交试验设计及直观分析法无交互作用的正交试验设计及直观分析法这是三个三水平因素的试验，所有可能搭配共有：这是三个三水平因素的试验，所有可能搭配共有：333=33=27种显然，对种显然，对27种可能搭配都进行试验，再进行比较，就能找出最佳水平组合，但是若要对六个五水平因素进行试验，则全部试验就要做：种可能搭配都进行试验，再进行比较，就能找出最佳水平组合，但是若要对六个五水平因素进行试验，则全部试验就要做：555555=5

42、6=15625种。这一般是不可能做到的。而正交试验设计，是应用正交表来安排试验条件和分析试验结果的一种数学方法。因此只能从中选择一部分进行试验。选择哪些条件做试验十分重要，这便是试验的设计。一个好的设计，可以通过少量试验获得较多的信息，达到试验目的。试验设计的方法很多，这里介绍的正交试验便是其中的一种常见方法。应用正交试验法是利用种。这一般是不可能做到的。而正交试验设计，是应用正交表来安排试验条件和分析试验结果的一种数学方法。因此只能从中选择一部分进行试验。选择哪些条件做试验十分重要，这便是试验的设计。一个好的设计，可以通过少量试验获得较多的信息，达到试验目的。试验设计的方法很多，这里介绍的正

43、交试验便是其中的一种常见方法。应用正交试验法是利用“正交表正交表”选择试验的条件，并利用正效表的特点进行数据分析，找出最好或最满意的试验。选择试验的条件，并利用正效表的特点进行数据分析，找出最好或最满意的试验。这是三个三水平因素的试验，所有可能搭配共有这是三个三水平因素的试验，所有可能搭配共有这是三个三水平因素的试验，所有可能搭配共有这是三个三水平因素的试验，所有可能搭配共有：3 33 33=33=33 3=27=27种种种种显然，对显然，对显然，对显然，对2727种可能搭配都进行试验，再进行比较，就能找出最佳水种可能搭配都进行试验，再进行比较，就能找出最佳水种可能搭配都进行试验，再进行比较，

44、就能找出最佳水种可能搭配都进行试验，再进行比较，就能找出最佳水平组合，但是若要对六个五水平因素进行试验，则全部试验就要做：平组合，但是若要对六个五水平因素进行试验，则全部试验就要做：平组合，但是若要对六个五水平因素进行试验，则全部试验就要做：平组合，但是若要对六个五水平因素进行试验，则全部试验就要做：5 55 55 55 55 55=55=56 6=15625=15625种。种。种。种。这一般是不可能做到的。而正交试验设计，是应用正交表来安排试这一般是不可能做到的。而正交试验设计，是应用正交表来安排试这一般是不可能做到的。而正交试验设计，是应用正交表来安排试这一般是不可能做到的。而正交试验设计

45、，是应用正交表来安排试验条件和分析试验结果的一种数学方法。因此只能从中选择一部分进行验条件和分析试验结果的一种数学方法。因此只能从中选择一部分进行验条件和分析试验结果的一种数学方法。因此只能从中选择一部分进行验条件和分析试验结果的一种数学方法。因此只能从中选择一部分进行试验。选择哪些条件做试验十分重要，这便是试验的设计。试验。选择哪些条件做试验十分重要，这便是试验的设计。试验。选择哪些条件做试验十分重要，这便是试验的设计。试验。选择哪些条件做试验十分重要，这便是试验的设计。一个好的设计，可以通过少量试验获得较多的信息，达到试验目的一个好的设计，可以通过少量试验获得较多的信息，达到试验目的一个好

46、的设计，可以通过少量试验获得较多的信息，达到试验目的一个好的设计，可以通过少量试验获得较多的信息，达到试验目的。试验设计的方法很多，这里介绍的正交试验便是其中的一种常见方法。试验设计的方法很多，这里介绍的正交试验便是其中的一种常见方法。试验设计的方法很多，这里介绍的正交试验便是其中的一种常见方法。试验设计的方法很多，这里介绍的正交试验便是其中的一种常见方法。应用正交试验法是利用。应用正交试验法是利用。应用正交试验法是利用。应用正交试验法是利用“正交表正交表正交表正交表”选择试验的条件，并利用正效表的特选择试验的条件，并利用正效表的特选择试验的条件，并利用正效表的特选择试验的条件，并利用正效表的

47、特点进行数据分析，找出最好或最满意的试验。点进行数据分析，找出最好或最满意的试验。点进行数据分析，找出最好或最满意的试验。点进行数据分析，找出最好或最满意的试验。一、试验为什么要设计？一、试验为什么要设计？一、试验为什么要设计？一、试验为什么要设计？一、试验为什么要设计？一、试验为什么要设计？第一节第一节第第第第一节一节一节一节?正交表：正交表：是已经制作好的规格化的表，是正交试验的基本工具，最简单的正交表是是已经制作好的规格化的表，是正交试验的基本工具，最简单的正交表是L4（23），如右表），如右表2。?正交表：正交表：正交表：正交表：是已经制作好的规格化的表是已经制作好的规格化的表是已经制

48、作好的规格化的表是已经制作好的规格化的表，是正交试验的基本工具，是正交试验的基本工具，是正交试验的基本工具，是正交试验的基本工具，最简单的正交表是最简单的正交表是最简单的正交表是最简单的正交表是L L4 4（2 23 3），如右表，如右表，如右表，如右表2 2。二、正交设计与试验二、正交设计与试验二、正交设计与试验二、正交设计与试验二、正交设计与试验二、正交设计与试验321列号水平1224212312122111表表表表2 2：L L4 4（2 23 3）正交表）正交表）正交表）正交表L4（23）表是）表是4个横行和个横行和3个纵行。由字码个纵行。由字码“1”和和“2”组成。它具有正交性即有如

49、下两个特性：组成。它具有正交性即有如下两个特性：?每一纵列字码每一纵列字码“1”和和“2”出现的次数相等。出现的次数相等。?任意两个纵列，其横方向形成的有序数对任意两个纵列，其横方向形成的有序数对(1，1)，(1，2)，(2，1)，(2，2)出现的次数相等。即任意两个纵列字码出现的次数相等。即任意两个纵列字码“1”和和“2”间的搭配是均衡的。间的搭配是均衡的。L L4 4（2 23 3）表是）表是）表是）表是4 4个横行和个横行和个横行和个横行和3 3个纵行。由字码个纵行。由字码个纵行。由字码个纵行。由字码“1 1”和和和和“2 2”组成。它具有组成。它具有组成。它具有组成。它具有正交性即有如

50、下两个特性：正交性即有如下两个特性：正交性即有如下两个特性：正交性即有如下两个特性：?每一纵列字码每一纵列字码每一纵列字码每一纵列字码“1 1”和和和和“2 2”出现的次数相等。出现的次数相等。出现的次数相等。出现的次数相等。?任意两个纵列，其横方向形成的有序数对任意两个纵列，其横方向形成的有序数对任意两个纵列，其横方向形成的有序数对任意两个纵列，其横方向形成的有序数对(1(1，1)1)，(1(1，2)2)，(2(2，1)1)，(2(2，2)2)出现的次数相等。即任意两个纵列字码出现的次数相等。即任意两个纵列字码出现的次数相等。即任意两个纵列字码出现的次数相等。即任意两个纵列字码“1 1”和和