正交设计助手.ppt

1、A,1,正交设计助手在化工中的应用,主讲人：吝金环,A,2,在实际工作中，常常需要同时考察3个或3个以上的试验因素，若进行全面试验，则试验的规模将很大，往往因试验条件的限制而难于实施。 正交设计是安排多因素试验、寻求最优水平组合的一种高效率试验设计方法。,A,3,正交实验法是利用数理统计学和正交性原理，从大量的试验点中选取的适量的具有代表性的试验点，应用正交表合理安排实验的科学方法。经验表明，实验中的最好点，虽然不一定是全面实验中最好点，但也往往是相当好的点。特别是如果其中只有一两个因素起主要作用，用正交实验法能保证主要因素的各种可能搭配都不会漏掉。,正交实验法的介绍,A,4,软件各模块介绍,

2、软件简介 创建与管理工作 设计实验 分析实验结果 输出结果,A,5,正交设计助手一款针对正交实验设计及结果分析而制作的专业软件。正交设计方法是我们常用的实验设计方法，它让我们以较少的实验次数得到科学的实验结论。但是我们经常不得不重复一些机械的工作，比如填实验安排表，计算各个水平的均值等等。正交设计助手可以帮助完成这些繁琐的工作。,1.软件介绍,A,6,打开软件后，在文件菜单项下可以“新建工程”或“打开工程”，工程文件以lat作为扩展名。如下图所示,注意：在“实验项目树”区域，右键点击当前的工程名，可修改工程名称。,2.创建与管理工程,A,7,3.设计实验,新建实验：在当前工程文件中新增一个实验

3、项目，一个工程可包含多个实验项目。 每个实验项目包括有 （1）实验名称、实验描述（实验编号及简要说明）、选用的正交表类型(是标准正交表还是混合水平表) （2）选用的正交表 （3）表头设计结果（每个实验因素的名称、所在列及各水平的描述）。 单击实验新建实验，如下图所示,A,8,A,9,4. 分析实验结果,（1）直观分析：根据所选用的正交表对当前实验数据作出基本的直观分析表。 （2）因素指标：以直观分析表的结果，作出当前的因素指标图（即效应曲线图） （3）交互作用：选择两个因素进行交互作用分析，作出交互作用表。 （4）方差分析：设定数据中的误差所在列，并选择所要采用的F检验临界值表。计算出偏差平方

4、和（S值）和F比。并给出显著性指标。,A,10,A,11,5. 输出结果,（1）保存RTF:将当前选择的实验页，即当前打开工程的当前选定实验项目的当前结果页（如实验设计表或直观分析表等）输出 成RTF文件，可以用Word打开阅览。 （2）保存CVS:同上述，将当前选定的实验项目的当前结果页（只能是表格）保存成CVS文件，可以用Excel打开阅览。 （3）保存HTML:同上述，将当前表格存成HTML文件。 （4）直接打印:同上述，将当前表格以草稿方式输出到打印机，适用于快速打印结果。 保存图形：将当前选择的实验因素指标图保存为BMP图形文件。,A,12,A,13,正交设计助手使用实例,用正交表安

5、排试验及极差分析、方差分析 有交互作用的正交试验及极差分析 有交互作用的正交试验的方差分析 所有实例取自优化试验设计法及其在化学中的应用,A,14,正交表安排试验及极差分析、方差分析,例：为提高某化工产品的转化率，选择了三个有关的因素进行条件试验，反应温度（A），反应时间（B），用碱量（C），并确定了它们的试验范围： A：80 - 90 B：90 - 150 min C：5% - 7% 试验目的是弄清楚因素A、B、C对转化率的影响，哪些是主要因素，哪些是次要因素，从而确定最优生产条件，即温度、时间及用碱量各为多少才能使转化率提高。试制定试验方案。,A,15,正交设计助手界面：,A,16,新建工

6、程,A,17,修改工程名字,A,18,A,19,新建实验,A,20,填写实验说明（可简短）,A,21,选择合适的正交表,A,22,填写因素与水平,A,23,填写完实验信息后软件自动安排试验,A,24,填写实验结果,A,25,直观分析（即极差分析）,A,26,极差分析结果,A,27,指标因素图的获得,A,28,指标因素图,A,29,方差分析,A,30,选择误差所在列为第四列,A,31,方差分析结果,A,32,有交互作用的正交试验及极差分析,例：乙酰胺苯磺化反应试验 试验目的：希望提高乙酰胺苯的产率 考虑到反应温度与反应时间可能会有交互作用，另外，反应温度与硫酸浓度也可能会有交互作用，即考虑AB，

7、AC。,A,33,新建试验,A,34,选择合适正交表,A,35,填写因素水平,A,36,软件安排试验,A,37,输入实验结果,A,38,极差分析表,A,39,交互作用,A,40,选择发生交互作用的因素A和B,A,41,交互作用表,A,42,有交互作用的正交试验的方差分析,例：某分析试验，其测定值受A、B、C三因素的影响，每因素取两个水平，由于三因素间存在交互作用，在设计试验方案时，可选用L827表，试验安排及结果归入表27（试验指标要求越小越好）,A,43,新建试验,A,44,安排水平,A,45,输入实验结果,A,46,极差分析,A,47,方差分析,A,48,方差分析结果,A,49,交互作用,

8、A,50,考察A和C的交互作用,A,51,从交互作用表知道A2C2最好,A,52,练习题,1.扬州轴承厂为了提高轴承圈退货的质量，指定因素水平表如下,其试验指标为硬度合格率，采用正交表L4(23)其结果依次是100，45， 85，70。试用正交设计助手极差分析法分析实验结果，并给出相应结 论。,A,53,2.为提高烧结矿的质量，做下面的配料试验，各因素及其水平如表（单位：t）,反应质量好坏的试验指标为含铁量，越高越好，用正交表L8（27）安排 试验。各因素放在正交表的1到6列上，8次试验所得含铁量（%）依次为 50.9，47.1，51.4，51.8，54.3，49.8，51.5，51.3。试用正交设计助手对结果进行分析，找出最右优配料方案。,A,54,试验需考虑交互作用AB，AC，BC，如果试验把A、B、C、D安排在的L8(2