常用三水平三因素正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1、常用三水平三因素正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)第一頁(yè)，共11頁(yè)。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) Orthogonal experimental design例如作一個(gè)三因素三水平的實(shí)驗(yàn)，按全面實(shí)驗(yàn)要求，須進(jìn)行3 3 = 27種組合的實(shí)驗(yàn)，且尚未考慮每一組合的重復(fù)數(shù)。若按L9(34)正交表安排實(shí)驗(yàn)，只需作9次，按L16(45)正交表進(jìn)行16次實(shí)驗(yàn)，顯然大大減少了工作量。 常用的三個(gè)水平三個(gè)因素與三水平四因素的正交表一樣都是 L9(34) 正交表。第二頁(yè)，共11頁(yè)。正交表 正交表是一整套規(guī)則的設(shè)計(jì)表格，Ln(tc)用 L為正交表的代號(hào)，n為試驗(yàn)的次數(shù)，t為水平數(shù)，c為列數(shù)，也就是可能安排最多的因素個(gè)數(shù)。 例如正交表L9(34)，它表

2、示需作9次實(shí)驗(yàn)，最多可觀察4個(gè)因素，每個(gè)因素均為3水平。一個(gè)正交表中也可以各列的水平數(shù)不相等，我們稱它為混合型正交表，如L8(424)，此表的5列中，有1列為4水平，4列為2水平。 正交表每一列中，不同的數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)相等。例如在兩水平正交表中，任何一列都有數(shù)字“1”與“2”，且任何一列中它們出現(xiàn)的次數(shù)是相等的；如在三水平正交表中，任何一列都有“1”、“2”、“3”，且在任一列的出現(xiàn)次數(shù)均相等。第三頁(yè)，共11頁(yè)。例1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)探究銀鏡反應(yīng)的反應(yīng)條件設(shè)置三水平三因素正交試驗(yàn)第四頁(yè)，共11頁(yè)。 L9(34) 正交試驗(yàn)第五頁(yè)，共11頁(yè)。K1,K2,K3為其平均值，R為極差第六頁(yè)，共11頁(yè)。數(shù)據(jù)分析

3、：直接比較表2可知在這9個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，以實(shí)驗(yàn)5產(chǎn)生的銀鏡效果最好，按因素列來(lái)看，其水平組合為A2,B2,C3，分別是各因素中影響最大的水平。由圖可以看出本實(shí)驗(yàn)各因素組合中的最優(yōu)組合為A2,B2,C3，而通過(guò)R值的大小可以看出本實(shí)驗(yàn)因素存在顯著性順序，其主次關(guān)系為CAB 即影響銀鏡反應(yīng)的因素最主要的是乙醛的濃度，其次是溫度、硝酸銀的濃度。故通過(guò)利用正交試驗(yàn)法得出的用乙醛作為還原劑做銀鏡反應(yīng)時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)影響最大的因素是乙醛的濃度。實(shí)驗(yàn)的最佳條件是用水浴加熱到80 ，2的硝酸銀溶液，使用40的乙醛溶液。第七頁(yè)，共11頁(yè)。例2正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化堿性鈣基膨潤(rùn)土的改性條件設(shè)置三水平三因素正交試驗(yàn)因素水平A水土

4、比( mlg-1)B 反應(yīng)時(shí)間(h)C CaO/活性白土質(zhì)量比(gg-1)11.5:1100.3:122:1120.4:132.5:1140.5:1第八頁(yè)，共11頁(yè)。試驗(yàn)號(hào)因素(60)Bent-Ca-OH恒重質(zhì)量(g)(200 )Bent-Ca-OH恒重質(zhì)量(g)Bent-Ca-OH脫水率X(%)1A蒸餾水用量(ml)B反應(yīng)時(shí)間(h)CCaO用量(g)111(10.5)1(10)1(1.5)5.8725.23210.90212(14)2(12)2(2.0)7.7476.83411.79313(17.5)3(14)3(2.5)7.8617.02210.67421(10.5)2(12)3(2.5)7.2706.45611.20522(14)3(14)1(1.5)7.8807.01111.03623(17.5)1(10)2(2.0)6.6625.89611.50731(10.5)3(14)2(2.0)8.0537.13411.41832(14)1(10)3(2.5)6.4055.72510.62933(17.5)2(12)1(1.5)6.6685.90911.38L9(3