整理正交试验结果的方差分析方法Word格式文档下载.docx

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因素

发酵温度/℃

发酵时间/h

初始的PH值

投曲量/%

符号

x1

x2

x3

x4

水平

1

10

12

7

5

2

20

24

6

3

30

48

4

50

72

试验指标（y）为成品的总酸度。

要求写出应用正交试验设计方法的全过程，用方差分析方法分析正交试验的结果。

解：

试验的目的：

为改善猪发酵饲料的品质，寻找适宜的发酵条件。

试验指标（y）：

成品的总酸度

因素水平表：

见表4-18。

理论和经验都不知道有应该考虑的交互作用。

四个因素的水平数不完全相同，所以应选择混合水平正交表。

因为3个因素是4水平，1个因素是2水平，所以选L16（43×

26）正交表，见表4-19（a）

表头设计：

见表4-19（a）

表中数据的计算举例：

（以第3列为例）

I3=y1+y6+y11+y16=6.36+5.39+8.03+16.54=36.32

II3=y2+y5+y12+y15=7.43+8.66+12.45+9.80=38.34

III3=y3+y8+y9+y14=10.36+19.53+12.08+10.77=52.74

IV3=y4+y7+y10+y13=11.56+15.50+13.13+13.49=53.68

k3=4

I3/k3=36.32/4=9.08

II3/k3=38.34/4=9.59

III3/k3=52.74/4=13.19

IV3/k3=53.68/4=13.42

极差D3=13.42－9.08=4.34

218.35

表4-19（a）使用正交表L16（43×

26）的正交试验数据表

列号

e

8

9

总酸度/%

y

试验号

（10）

（12）

（7）

（5）

6.36

（24）

（6）

安全评价是落实“安全第一，预防为主，综合治理”方针的重要技术保障，是安全生产监督管理的重要手段。

7.43

3）应用污染物排放标准时，依据项目所属行业、环境功能区、排放的污染物种类和环境影响评价文件的批准时间确定采用何种标准。

综合性排放标准与行业性排放标准不交叉执行，即：

有行业排放标准的执行行业排放标准，没有行业排放标准的执行综合排放标准。

（48）

（4）预防或者减轻不良环境影响的对策和措施的合理性和有效性；

2.环境敏感区的界定1

环境，是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体。

10.36

（3）是否符合区域、流域规划和城市总体规划。

建设项目环境影响评价技术服务机构（以下简称“环评机构”）应当按照《建设项目环境影响评价资质管理办法》的规定申请建设项目环境影响评价资质（以下简称“环评资质”），经国家环境保护部审查合格，取得《建设项目环境影响评价资质证书》后，方可在环评证书规定的资质等级和评价和范围内从事环境影响评价技术服务。

（72）

1.准备阶段4

（4）

2.环境影响评价技术导则2

3.环境影响登记表的内容1

11.56

（20）

8.66

5.39

15.50

19.53

（30）

12.08

13.13

11

8.03

12.45

13

（50）

13.49

14

10.77

15

9.80

16

16.54

表4-19（b）[上接表4-19（a）]

名称

Ij

35.71

40.59

36.32

83.91

IIj

49.08

36.72

38.34

97.17

IIIj

45.69

43.69

52.74

IVj

50.60

60.08

53.68

kj

Ij/kj

8.93

10.15

9.08

10.49

IIj/kj

12.27

9.18

9.59

12.15

IIIj/kj

11.42

10.92

13.19

IVj/kj

12.65

15.02

13.42

极差Dj

3.72

③

5.84

①

4.34

②

1.66

④

偏差平方和Sj

33.57③

79.19①

63.67

Se=30.9

11.02

自由度fj

fe=5

方差Vj

11.19

26.40

21.22

Ve=6.18

方差比Fj

1.81

4.27

3.43

1.78

F0。

25

1.88

1.69

F0.10

3.62

4.06

F0.05

5.41

F0.01

显著性

0*

（0.25）

2*

（0.10）

1*

偏差平方和

=4（9.08－11.32）2+4（9.59－11.32）2+4（13.19－11.32）2+4（13.42－11.32）2

=63.67

自由度f3=4－1=3

方差

Se=S总－（S1+S2+S3+S9）=218.35－（33.57+79.19+63.67+11.02）=30.9

fe=（16-1）－（3+3+3+1）=5

查F分布数据值表得：

F（α=0.01,f1=3,f2=5）=12.06>

F3

F（α=0.05,f1=3,f2=5）=5.41>

F（α=0.10,f1=3,f2=5）=3.62>

F（α=0.25,f1=3,f2=5）=1.88<

所以，第3列对试验指标的影响在α=0.25水平上显著。

其它列的计算结果见表4-19（b）。

用方差分析方法分析正交试验结果，应该引出如下几点结论：

（1）关于显著性的结论

发酵时间（x2）对指标的影响在α=0.10水平上显著；

初始的PH值（x3）和投曲量（x4）在α=0.25水平上显著；

发酵温度（x1）在α=0.25水平上仍不显著。

（2）试验指标随各因素的变化趋势：

见图4-6

图4-6是用表4-18及表4-19（b）中的Ⅰj/kj,Ⅱj/kj,Ⅲj/kj,Ⅳj/kj值来标绘的。

（3）适宜的操作条件

在确定适宜操作条件时，对于F检验中α=0.25不显著的因素，如本例中的因素x1,一方面因为图4-6（a）所示的“规律”不可靠，不能作为确定x1适宜水平的依据。

另一方面，F检验不显著，Fj太小，可能是因为Ve太大，误差太大；

也可能是因为Vj太小，该因素对指标影响太小。

所以，对于F检验不显著的因素，适宜的水平可以是任意的。

如本例，可认为x1=（20~50）℃即可，不必非50℃不可。

所以在本例中为提高总酸度，适宜的操作条件为：

x1=（20~50）℃，x2=72h,x3=4,x4=10%。

（4）对所得结论及进一步研究方向的讨论。

①由图4-6（d）可见，投曲量x4这个水平为试验范围的边上（最大值或最小值）所以x4增大，成品的总酸度也增大的结论尚需作进一步的研究。

应研究投曲量大于10%时试验指标随投曲量的变化规律。

②从图4-6（c）可见，初始PH值等于5时的总酸度与初始PH值等于4时的总酸度差不多。

但与令PH=4相比较，令PH=5，比较容易实现。

所以进一步研究的方向之一，是研究令PH=5的好处和问题。

③从图4-6（b）可见，发酵时间愈长，成品的总酸度愈大，所以进一步研究的方向之一，是研究为提高总酸度而增长发酵时间的优缺点。

例4-7为了提高某种产品的产量,寻求较好的工艺条件。

考虑三个因素：

反应温度、反应压力和溶液浓度。

它们都取三个水平[见表4-20（a）]。

表4-20（a）例4-7的因素水平表

温度/℃

压力/kPa

浓度/%

（A）

（B）

（C）

60

0.5

65

1.0

70

2.0

为考察3个因素间所有的两因素交互作用的影响，选正交表L27（313），依该表的表头设计表得到的表头设计如表4-20（b）所示。

表4-20（b）例4-7正交表表头设计

因素符号

A

B

（A×

B）1

B）2

C

C）1

C）2

（B×

e1

e2

e3

e4

可见，3水平两因素的交互作用占两列。

试验结果见表4-20（c）

试验结果的方差分析计算见表4-20（d）

①

总的偏差平方和

161.02

②两个三水平因素的交互作用占两列，它的S、f、V如何计算？

以交互作用B×

C为例。

B×

C占第8和第11列。

偏差平方和SB×

C=S8+S11=0.09187465+0.08907423=0.18095

表4-20（c）正交表L27（313）的试验设计计算表

产量/T

1.30

4.63

7.23

0.50

3.67

6.23

1.37

4.73

7.07

0.47

3.47

6.13

0.33

3.40

5.80

0.63

17

3.97

18

6.50

19

0.03

21

6.80

22

0.57

23

6.83

1.07

26

27

6.57

表4-20（d）方差分析计算表

列号

9,10,12,13

项目

36.73

33.46

35.63

34.30

6.27

32.94

34.21

33.33

32.98

30.70

31.30

32.08

31.73

35.21

34.66

33.13

33.04

33.43

33.21

35.88

32.93

34.61

59.16

33.30

34.27

34.23

Ij/kj

4.081111

3.717778

3.958889

3.811111

0.6966667

3.660000

3.801111

3.703333

3.664444

IIj/kj

3.411111

3.477778

3.564444

3.525556

3.912222

3.851111

3.681111

3.671111

3.714444

IIIj/kj

3.690000

3.986667

3.658889

3.845556

6.573333

3.700000

3.807778

3.803333

Sj

2.038941

1.166608

0.7635201

0.5553843

155.8695

0.2071406

0.07494069

0.09187465

0.08907423

Se=0.3445

SA×

B=S3+S4=1.3189

SA×

C=S6+S7=0.282081

SB×

C=S8+S11=0.18095

fj

fA×

B=f3+f4=2+2=4

C=f6+f7=2+2=4

fB×

C=f8+f11=2+2=4

fe=8

Vj

1.0195

0.58330

VA×

B=

=0.3297260

77.935

C=

=0.070520

VB×

=0.0453238

Ve=0.043062

Fj

23.7

13.5

FA×

B=7.66

1.81×

103

FA×

C=1.64

FB×

C=1.05

8.65

7.01

3.84

2.81

F0.25

4*

B）：

C）：

0*（0.25）

C）：

Fj＇

20.2

11.6

6.53

F＇0.01

4.77

（显著性）＇