終端促銷展示設(shè)計(jì)課程論文姓名蘇少濱院（系）輕工食品學(xué)院專業(yè)班級(jí)包裝工程091班學(xué)號(hào)200910744113指導(dǎo)教師王德培鐘樂職稱教授日期2012年5月20日仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本程序和步驟摘要正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)ORTHOGONALEXPERIMENTALDESIGN是研究多因素多水平的又一種設(shè)計(jì)方法，它是根據(jù)正交性從全面試驗(yàn)中挑選出部分有代表性的點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，這些有代表性的點(diǎn)具備了“均勻分散，齊整可比”的特點(diǎn)，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)是分析因式設(shè)計(jì)的主要方法。是一種高效率、快速、經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。本文介紹正交試驗(yàn)的原理、特點(diǎn)，結(jié)合“研究啤酒酵母最適合的自溶條件”這個(gè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)案例重點(diǎn)闡述正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本程序和步驟。關(guān)鍵詞正交試驗(yàn)；試驗(yàn)設(shè)計(jì)；基本程序；基本步驟1、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理及特點(diǎn)原理在試驗(yàn)安排中，每個(gè)因素在研究的范圍內(nèi)選幾個(gè)水平，就好比在選優(yōu)區(qū)內(nèi)打上網(wǎng)格，如果網(wǎng)上的每個(gè)點(diǎn)都做試驗(yàn)，就是全面試驗(yàn)。例如3個(gè)因素的選優(yōu)區(qū)可以用一個(gè)立方體表示，3個(gè)因素各取3個(gè)水平，把立方體劃分成27個(gè)格點(diǎn)，反映在圖上就是立方體內(nèi)的27個(gè)“”。若27個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)都試驗(yàn)，就是全面試驗(yàn)。3因素3水平的全面試驗(yàn)水平組合數(shù)為3327，4因素3水平的全面試驗(yàn)水平組合數(shù)為3481，5因素3水平的全面試驗(yàn)水平組合數(shù)為35243，這在科學(xué)試驗(yàn)中是有可能做不到的。正交設(shè)計(jì)就是從選優(yōu)區(qū)全面試驗(yàn)點(diǎn)（水平組合）中挑選出有代表性的部分試驗(yàn)點(diǎn)（水平組合）來進(jìn)行試驗(yàn)。特點(diǎn)用部分試驗(yàn)來代替全面試驗(yàn)，通過對部分試驗(yàn)結(jié)果的分析，了解全面試驗(yàn)的情況。正因?yàn)檎辉囼?yàn)是用部分試驗(yàn)來代替全面試驗(yàn)的，它不可能像全面試驗(yàn)?zāi)菢訉Ω饕蛩匦?yīng)、交互作用一一分析；當(dāng)交互作用存在時(shí)，有可能出現(xiàn)交互作用的混雜。雖然正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)有上述不足，但它能通過部分試驗(yàn)找到最優(yōu)水平組合，因而很受實(shí)際工作者青睞。2正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本程序和步驟通過以下試驗(yàn)設(shè)計(jì)案例總結(jié)“正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本程序和步驟”案例為了研究啤酒酵母最適合的自溶條件，選擇3因素3水平正交試驗(yàn)。因素有溫度（A）和PH（B），加酶量（C）3個(gè)，試驗(yàn)指標(biāo)為蛋白質(zhì)含量，試驗(yàn)指標(biāo)越大越好。選用L934正交表，試驗(yàn)方案和結(jié)果如下表，試作方差分析，并找出啤酒酵母最適合的自溶條件。試驗(yàn)結(jié)果L934處理號(hào)溫度APHBC加酶量試驗(yàn)指標(biāo)蛋白質(zhì)11（50）1（65）1（20）1625212（70）2（24）2497313（75）3（28）345442（55）123753522315546231255073（58）13211483213109933218951、明確試驗(yàn)?zāi)康?，確定試驗(yàn)指標(biāo)找出啤酒酵母最適合的自溶條件，可用蛋白質(zhì)含量作為本試驗(yàn)的試驗(yàn)指標(biāo)。2挑因素，選水平影響啤酒酵母最適合的自溶條件的因素有溫度、PH和加酶量3個(gè)，分別用A、B、C表示，并且每個(gè)因素都取3個(gè)水平，因此，此次選取3因素3水平正交試驗(yàn)。3、選擇合適的正交表根據(jù)所選取的實(shí)驗(yàn)因素和實(shí)驗(yàn)水平數(shù)，決定該實(shí)驗(yàn)選取L934正交表。4、進(jìn)行表頭設(shè)計(jì)（表11）表11列號(hào)12345因素ABC空列試驗(yàn)指標(biāo)5確定試驗(yàn)方案，實(shí)施試驗(yàn)（如表12）表12處理號(hào)溫度PHCD試驗(yàn)指標(biāo)AB加酶量蛋白質(zhì)11（50）1（65）1（20）162521（50）2（70）2（24）249731（50）3（75）3（28）345442（55）1（65）2（24）375352（55）2（70）3（28）155462（55）3（75）1（20）255073（58）1（65）3（28）211483（58）2（70）1（20）310993（58）3（75）2（24）18956實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析由于此試驗(yàn)不考察因素之間的交互作用，所以采用不考察交互作用的方差分析法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)差分析，并且此試驗(yàn)無重復(fù)試驗(yàn)，所以采用不考察交互作用的方差分析法中的無重復(fù)試驗(yàn)的方差分析。結(jié)果如表13表13處理號(hào)溫度APHBC加酶量D試驗(yàn)指標(biāo)蛋白質(zhì)11（50）1（65）1（20）162521（50）2（70）2（24）249731（50）3（75）3（28）345442（55）1（65）2（24）375352（55）2（70）3（28）155462（55）3（75）1（20）255073（58）1（65）3（28）211483（58）2（70）1（20）310993（58）3（75）2（24）1895K1J1576251822652074K2J18572141214521876558（T）K3J3125189921482297K1J525839755691K2J619714715729729XK3J1042633716766RJ51720604075整理資料。表中一共有A,B,C3個(gè)因素，每一個(gè)因素的水平數(shù)分別用A,B,C表示，本例ABC3,各因素每一水平的重復(fù)次數(shù)M3，總處理次數(shù)為9次N平方和與自由度的分解。平方和的分解矯正數(shù)C65582/947785962IXNT總平方和SSTC625249728952C2I530894778596530304A因素平方和SSAC（157621857231252）/3C2IKM52326174778596454021B因素平方和SSBC（251822141218992）/3C2I4843469477859664873C因素平方和SSCC（226522145221482）/3C2IKM4781718477859603122誤差平方和SSESSTSSASSBSSC530304454021648730312208288對于空列也可用同樣方法計(jì)算平方和空列平方和SSDC（207422187222972）/3C2IKM4786884477859608288自由度的分解總自由度DFTN1918A因素DFAA1312B因素DFBB1312C因素DFCC1312誤差DFEDFTDFADFBDFC82222顯然，誤差的自由度等于各空白列自由度之和，正交表中各列的自由度為該列的水平數(shù)減1。F測驗(yàn)。方差分析的結(jié)果見表14。由方差分析的結(jié)果可知，A因素（溫度）的F值顯著，說明A因素對蛋白質(zhì)含量有顯著的影響表14方差分析表變異來源SSDFMSFFA（溫度）4540212227011547806BPH6487323243778275F005221900C加酶量0312220156103767D空列08288204144F001229900誤差08288204144總變異5303048多重比較。從本試驗(yàn)的方差分析可知，A因素（溫度）為顯著的因素。下面采用Q檢驗(yàn)法對A因素各水平進(jìn)行多重比較，見表15和表16。表153個(gè)溫度水平對試驗(yàn)效果的多重比較（Q法）試驗(yàn)溫度XIXI525XI619A31042517423A2619094A1525SX03717E043MNLSR,KSSRDFE,KSX表16多重比較用Q及LSR值DFE秩次距KSSR005SSR001LSR005LSR0012609140225335182360914022533518由表16可看出，在005水平下,A2與A1均數(shù)間差異不顯著，其余均數(shù)間均差異顯著在001水平下,A2與A1均數(shù)間差異不顯著，其余均數(shù)間均差異顯著。多重比較結(jié)果顯示，以A3為最好。A的最有水平為A3，即58的溫度對試驗(yàn)所取得的效果最好。對于B、C因素，由于各水平間的差異不顯著，所以理論上講可以在各自所取得水平范圍內(nèi)任選取一水平，實(shí)踐中則可從操作的難易度、成本的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)驗(yàn)條件的可行性等方面綜合因素考慮確定。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟結(jié)合上述案例分析，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟可以歸納成如下1明確試驗(yàn)?zāi)康?，確定試驗(yàn)指標(biāo)。2挑因素，選水平。3選擇