计算机在化学化工中的应用第3章正交实验设计.ppt

3.计算各因素列的离差平方和 各因素列的离差平方和 式中 rj为第j列水平重复数 表3-16中第1列的离差平方和 同样可算出其它各因素列离差平方和 4.5.6步 4. 计算各因素或交互作用的自由度 各因素自由度为 fA= fB= fC=2-1=1 A×B交互作用列的自由度为相交因素自由度的乘积 fA×B= fA×fB=1 5. 计算误差的离差平方和 6. 计算各误差列的自由度 fe = f4 + f5 + f6 =1 + 1 + 1 = 3 7.进行显著性检验 进行显著性检验 同理计算出其余列的F值，结合F表分析 变异来源 离差平方和 自由度 均方 F值 A 8.0 1 8.0 2.53 B 18.0 1 18.0 5.68 A×B 50.0 1 50.0 15.79 C 60.5 1 60.5 19.1 误差 9.5 3 3.16 4 Excel在正交试验的应用 Excel简介 微软公司1987年开发 Microsoft office的组件之一 主要用于 数据的处理 常规计算 统计分析和辅助决策操作 图表制作 4.1Excel的基本操作 单元格 工作表的基本组成单元，也是Excel处理数据的最小单位 每个单元格用所在的列标和行号进行标识，称为单元格地址 可以存放文本、数值、日期和公式等不同的内容 单元格区域是指由若干个连续的单元格构成的矩形区域，使用其对角的两个单元格地址来标识 Excel 2007的用户界面 4.2 Excel在正交试验中的应用 用于正交试验数据的输入、管理和数据处理 例3-3的Excel处理 回顾例3-3 例3-3 某研究室研究温度、反应时间、原料配比三个因素对某试剂回收率的影响，每个因素都为二水平，各因素及其水平见下。选L8(27)正交表进行实验，实验结果见下，试对其进行分析。 条件图 因素 水平 1 2 A 温度(℃) 60 80 B 反应时间(h) 2.5 3.5 C 原料配比 1.1:1 1.2:1 表3-15 因素/水平表 因素/水平表 因素 试验号 A B A×B C 试验结果 yi 1 1 1 1 1 1 1 1 86 2 1 1 1 2 2 2 2 95 3 1 2 2 1 1 2 2 91 4 1 2 2 2 2 1 1 94 5 2 1 2 1 2 1 2 91 6 2 1 2 2 1 2 1 96 7 2 2 1 1 2 2 1 83 8 2 2 1 2 1 1 2 88 K1 366 368 352 351 361 359 359 K2 358 356 372 373 363 365 365 R=|k1- k2| 2 3 4 5.5 0.5 1.5 1.5 SSj 8.0 18.0 50.0 60.5 0.5 4.5 4.5 正交试验方差分析结果 Excel分析步骤 1. 输入所采用的正交设计表编号 2. 输入数据 3. 直观分析 4. 方差分析 1.输入正交设计表编号 本例为L8(27) 双击A1单元格进入单元格数据输入状态，先使用键盘输入文本“L8(27)”再编辑其格式 将数字8设为下标格式 使用同样的方法将数字7设为上标 字母L设为斜体 2.输入数据 输入所需的试验号、正交表列号、实验结果等全部数据 3.直观分析 计算K1和K2 4.方差分析 计算SSj、SSe、Fe 完成的Excel计算表 F因子临界值 FINV函数 FINV(probability,degrees_freedom1,degrees_freedom2) 用于返回 F 分布的临界值。 例：Finv(0.05,1,3) The End P5 应补充一些图 类似地，可以比较出B1与B2以及C1与C2的优劣。最后把各因素的好水平集中到一起，得到一个最优的组合 M表示水平， 均匀分散，整齐可比 按正交表做实验时，所有的1水平会出现在同一次试验中，这种极端的情况有时是不希望出现的，也没有实际意义。因此，在排列因素水平表时，最好不要简单地按各水平数值的顺序排列，而使用随机化的方法。 直观分析法：又称极差分析 混合型正交表L8(4×24) 因素 水平 1 2 3 4 5 1 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 2 3 2 1 1 2 2 4 2 2 2 1 1 5 3 1 2 1 2 6 3 2 1 2 1 7 4 1 2 2 1 8 4 2 1 1 2 2 正交试验设计 例3-1用正交表安排实验 【例3-1】为提高某化工产品的转化率，选择了三个影响因素进行试验：反应温度(A)、反应时间(B)、用酸量(C)，并确定了它们的试验范围为反应温度(A)：50～70℃，反应时间(B)：40～60 min，用酸量(C)：5～7％，试设计正交试验 分析步骤 1. 明确试