实验四正交试验设计软件的操作及其应用

实验四 正交试验设计软件的操作与应用实验目的了解正交试验设计的目的和意义；熟悉和特点以及正交试验设计的一般步骤；了解正交表的表示法以及试验次数的计算法掌握正交试验设计法并能利用正交试验设计方法来解决

实验四正交试验设计软件的操作与应用 一、 实验目的 1. 了解正交试验设计的目的和意义； 2. 熟悉和特点以及正交试验设计的一般步骤； 3. 了解正交表的表示法以及试验次数的计算法 4. 掌握正交试验设计法并能利用正交试验设计方法来解决化学化工实验设 计和数据结果处理分析等问题。 二、 实验原理 对于多因素试验，正交试验设计是简单常用的一种试验设计方法，正交试验 设计的基本程序包括试验方案设计及试验结果分析。正交试验法优点：（1）试 验点代表性强，试验次数少。（2）不需做重复试验，就可以估计试验误差。（3） 可以分清因素的主次。（4）可以使用数理统计的方法处理试验结果，提出展望 好条件。正交表具有整齐可比、均衡分散和代表性的特点，在正交表的三个基本 性质中，正交性是核心，是基础，代表性和整齐可比性是正交性的必然结果。一 方面：（1）任一列的各水平都出现，使得部分试验中包括了所有因素的所有水 平；（2）任两列的所有水平组合都出现，使任意两因素间的试验组合为全面试 验。另一方面：由于正交表的正交性，正交试验的试验点必然均衡地分布在全面 试验点中，具有很强的代表性。因此，部分试验寻找的最优条件与全面试验所找 的最优条件，应有一致的趋势。 三、 实验步骤 ①② 利用正交表来设计试验的一般步骤为：明确试验目的，确定试验指标；确 ③④⑤ 定因素水平表；选择正确的正交表；确定试验方案；按照试验方案进行试验， ⑥ 获得实验结果；对实验结果进行处理分析：极差分析法和方差分析法。最后获 得最优工艺条件。 四、 实验内容 1. 为了试制一种化工产品，在三种不同温度、四种不同压力下做实验，每一水 % 平组合重复两次，得产品的收率数据如下（）。 kpa 压力（） 100 200 300 400 ℃ 温度（） 200 (52,57) (42,45) (41,45) (48,45) 400 (50,52) (47,45) (47,48) (53,50) 600 (63,58) (54,59) (57,60) (53,59) 试问温度、压力及温度与压力的交互作用中哪些对收率有显著影响（显著性水平 α=0.050.1 或），并利用极差分析法求出最优化条件。 2. 在冲天炉降低焦比的实验中，考察的指标是铁水温度，试验目的是提高铁水 温度，降低焦炭的用量，考察底丝高度、每批焦比、风压与风吡这四个因素对铁 水温度的影响，选出的四个因素度考察了三个水平。 A B C D 因素 水平 每批焦比 mmHg 风压（） % 风吡（） (m) 底焦高度 1 1:17 180 1.1 1.2