chap33均匀设计试验20121127.ppt

1、Chap33均匀设计试验 P303310 3hr均匀设计(uniform design)： 由中国数学家方开泰和王元于1978年首次提出的多因素多水平设计。最初应用于我国导弹设计，推广应用于医药、化工、生物、纺织、电子、军事工程等诸多领域中。,m因素k水平设计 析因设计（交叉组）：全面试验、工作量大。N=km 正交设计Ln(km)：部分实施、整齐可比。 N=（k-1)m+1 N=rk2 均匀设计 ：部分实施、均匀分散。N=q 均匀设计：水平数q相同。 混合水平均匀设计： q不同。,L9(34)：9个试验点的分布。 9个试验点均衡地分布于整个立方体内 ，有很强的代表性 ， 能 够比较全面地反映选

2、优区内的基本情况。,日本著名的统计学家田口玄一将正交试验选择的水平组合列成表格，称为正交表。,1 概述 一、基本思路与特点 基本思路：试验点充分均匀分散、舍弃整齐可比以减少试验次数。 1.试验点分布均匀分散。 2.各因素每个水平只试验1次。 3.试验方案数等于水平数。 4.试验结果采用多元回归分析。,ABCD4因素10水平： m4k10 析因：N=km10000次 正交：m11：空白、A、B、C、D、AB、AC、AD、BC、BD、CD。 N=（k-1)m+1(10-1)11+1=100, N=rk2=r102=r100 均匀：N=q=10 二、应用范围 1.多因素且水平数5。 2.被试因素与混

3、杂因素易于控制：小动物多因素多水平，不适于临床疗效研究。,2 工具表,一、均匀设计表,二、使用表 每个均匀设计表都附有使用表，指示我们如何从设计表中选用适当的列，以及由这些列所组成的试验方案的偏差。偏差度D小表示均匀性好。 由于列间的相关性，最多安排的因素数为,3因素7水平设计,带的设计偏差小均匀性好。,3因素9水平较7水平设计的偏差小均匀性好。,3 设计步骤,一、基本步骤 1.精选考察因素：影响结果、水平未定。 2.确定因素水平：预试、文献、经验、可行、等距。 3.选定均匀设计表：偏差度D小。 4.确定试验方案：因素与水平按设计表和使用表入座。 二、注意事项 1.确保试验条件可比。 2.因素

4、与水平数合理：最佳组合验证试验。 水平数2倍因素数，才能使结果正确进行回归分析。 3.适当重复：重现性可靠性。,应用举例,在阿魏酸的合成工艺考察中，为了提高产量，选取了原料配比(A)、吡啶量(B)和反应时间(C)3个因素，它们各取了7个水平如下： 原料配比（A）：1.0，1.4，1.8，2.2，2.6，3.0，3.4 吡啶量（B）(ml)：10，13，16，19，22，25，28 反应时间（C）(h)：0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5 7个水平，需要安排7次试验，根据因素和水平，我们可以选用U7*(74)完成该试验（P305-3）。,制备阿魏酸的试验方案U7 *(74)和

5、结果 P308表33-3误用不带*的表！,原料配比（A）：1.0，1.4，1.8，2.2，2.6，3.0，3.4 吡啶量（B）(ml)：10，13，16，19，22，25，28 反应时间（C）(h)：0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5,4 资料分析,原则：无交互作用线性回归。 有交互作用二次回归。 程序：确定回归方程确定优化条件进行验证试验。 一、线性回归分析：P307表33-2 【SPSS操作】L33-1Analyze Regression（回归）Linear（线性回归），Y进Dependent、X1、X2、X3进IndependentOK,制备阿魏酸的试验方案U7 *(

6、74)和结果,二、二次回归分析：P308表33-3,原料配比（A）：1.0，1.4，1.8，2.2，2.6，3.0，3.4 吡啶量（B）(ml)：10，13，16，19，22，25，28 反应时间（C）(h)：0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5,【SPSS操作】L33-2先计算一级交互作用项：Transform Compute，输x11，计算x1* x1 OK； Transform Compute，输x12，计算x1* x2 OK；余类推。 Analyze Regression（回归）Linear（线性回归），Y进Dependent、全部X进Independent Stat

7、istic，Confidence intervals、Collinearity diagnostics、Casewise diagnostics， Continue OK,回归无统计学意义，各X不进方程，说明也不存在二次回归。 应在各边界值附近布点扩大试验最佳组合验证试验。,5 混合水平均匀设计,一、设计表 1.两因素： 2.三因素：,二、设计步骤与分析 1.精选23因素。 2.确定各因素水平数。 3.选择设计表：D最小回归分析。,思考题 1均匀设计试验的突出优点是全面试验、整齐可比、均匀分散、试验数少。（） 均匀设计试验的突出优点是部分试验、均匀分散、试验数少。 2均匀设计试验的方案数等于因

8、素数。（） 均匀设计试验的方案数等于水平数。 3均匀设计表U的右上角有*的设计表较无*的设计表偏差度大、均匀性好、可安排的试验因素数多。（） 均匀设计表U的右上角有*的设计表较无*的设计表偏差度小、均匀性好、可安排的试验因素数少。 4均匀设计试验忽略混杂因素的影响，因此应切实保证试验条件的可比性。（）,5简述均匀设计的基本步骤与资料分析程序（5分）。 6在阿魏酸的合成工艺考察中，为了提高产量，选取了如下因素及其水平，如果采取均匀设计试验，最理想的设计表是什么？请根据其设计表和使用表确定试验方案（5分）。 原料配比（A）：1.0，1.4，1.8，2.2，2.6，3.0，3.4 吡啶量（B）(ml

9、)：10，13，16，19，22，25，28 反应时间（C）(h)：0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5 7简述均匀设计的基本思路与主要特点（5分）。,8在中药白术的提炼工艺中，为了提高白术的出膏率，选取了如下因素及其水平，为减少试验次数，最理想的设计方案是什么？请根据其设计表和使用表确定试验方案，根据SPSS对研究结果进行统计分析的输出表格，估计本资料所给的因素及其水平范围的最优试验方案（10分）。 X1乙醇浓度（%）： 10，30，50，70，90 X2浸泡时间（h）：12，15，18， 21，24 X3乙醇用量（ml）： 400，450，500，550，600,9在合成

10、甲硝唑的工艺中，为了提高收率，选取了如下因素及其水平，采用拟水平法将所取3个水平均重复使用3次构成3因素9水平。为减少试验次数，最理想的设计方案是什么？请根据其设计表和使用表确定试验方案，根据SPSS对研究结果进行统计分析的输出表格，估计本资料所给的因素及其水平范围的最优试验方案（15分）。 X1发烟硫酸SO3（%）：5，5，5，10，10，10，15，15，15 X2反应温度（）： 5，5，5，10，10，10，15，15，15 X3配料比（nB/nA）：2.0，2.0，2.0，2.5，2.5，2.5，3.0，3.0，3.0,选择题（1分/题） 1均匀设计试验最突出的特点是（D） A整体考虑

11、、全面试验。B部分试验、整齐可比。C均匀分散、全面试验。D均匀分散、试验数少。E均匀分散、整齐可比。 2最适于均匀设计试验的医药科研类别是（A） A纯系小白鼠试验。B纯色小白兔试验。C健康人群试验。D临床疗效研究。E病例对照调查。 3下列描述中错误的是（C） A均匀设计试验适用于多因素多水平研究。B均匀设计试验的方案数就是水平数。C验证试验是因为用统计学方法计算出的最佳条件并不可信。D均匀设计试验有利于考察混杂因素的影响。E若计算出最佳条件处于上下边界值时应进一步扩大试验范围。 4均匀设计试验不强调（A） A整齐可比。B部分试验。C均匀分散。D试验数少。E偏差度小。 5均匀设计试验最适于（E）

12、 A单因素单水平设计。B单因素两水平设计。C单因素多水平设计。D多因素单水平设计。E多因素多水平设计。 6为了使均匀设计试验结果正确进行回归分析，因素的水平数应当（D） A因素数。B因素数。C1倍因素数。D2倍因素数。E20倍因素数 7均匀设计试验因素水平数的确定方法不包括（E） A根据预试验。B根据文献资料。C根据经验。D考虑可行性。E考虑不等距,委员批科研基金项目公关逼良为娼:年轻人学坏 来源：人民网2011年03月13日08:3 清华大学教授、全国政协委员邢新会：“如果评审都没有自律性，评审就没有意义了，都是游戏。”邢新会委员说。有时刚刚得知自己是某个项目的评审专家，各种各样的“沟通电话

13、”就随之而来。甚至，他还没有接到正式通知，有的项目申请人就给他打来了电话。 “只要是有评审性质的项目，公关都很厉害。” 因为评审专家名单是保密的，为了搞到这份名单，不少学校都要动用大量的人力物力。为了拿下一个博士点，学校给的经费是100万元。 南京大学教授高抒：每年一到评审季节，有很多人来送钱、送物。 邵国培委员建议，大幅减少科技奖励种类和数量，取消二等和三等奖，取消大部分政府奖和部门奖。 全国政协委员、海军信息化专家咨询委员会主任尹卓交了一份提案：废止国家科技进步奖！各级科技进步奖已经“太多、太滥”了。现在有一种“逼良为娼”的功利主义倾向，很多年轻人来了一两天就学“坏”了，满脑子都是干“快”

14、活儿，甚至不惜造假，这才是最危险的。,烟草研究院副院长任工程院院士 被称科学界耻辱 京华时报2011-12-09 中国烟草总公司郑州烟草研究院副院长谢剑平： 1959年出生于江苏常州，23岁毕业于南京师范大学化学系，工程院环境与轻纺工程学部院士。当选院士前，谢剑平已三度获国家科技进步二等奖，早在19年前，他已成为“烟草系统有突出贡献专家”，享受国务院政府特殊津贴。该院名誉院长、92岁的朱尊权院士，此前我国烟草行业唯一院士，也是谢剑平的导师。 谢剑平的主攻方向是卷烟“减害降焦”研究，探索有中国特色的卷烟“减害降焦”法，并引入中草药，选择性降低烟气有害成分，研制开发“神农萃取液”。 国家控烟办主任杨功焕：卷烟减害是“伪命题”，不仅不可能实现，还误导公众，变相推销。方舟子：“降焦本来就够骗人的了，这中草药减害就更害人了”。 世界卫生组织烟草控制框架公约：“烟草制品使用低焦油等词语