正交试验的方差分析实例1.doc

正交试验的方差分析实例1.doc正交试验设计实例分析止交试验设计是使用止交表来安排多因素、多水平试表验,并采用统计学方法分析实验结果的一种实验设计方法[1]。对于多因素、多水平的问题,人们一般希望通过若干次的实验找出各因素的主次关系和最优搭配条件,用止交表合理地安排实验,可以省时、省力、省钱,同时又能得到基本满意的实验效果。因此,这种方法在改进产品质量、优化工艺条件及研发新产品等诸多方面广泛应用。但是,很多研究人员在使用该方法时,有些细节往往容易被忽视°作者以姜黄素的提収为例具体阐述这一方法的使用和注意事项。:姜黄素是姜黄中的主要活性成分,在优化其提収工艺时,首先应确定止交试验需要考察的因素和水平。尤本明等[2]考察了三个因素,因素A(作为溶媒的乙醇浓度)、因素B(溶媒的量)、因素C(渗漉速度),每个因素取三个水平。试验设计时,一般还应考虑备因素间的交互作用,也就是因素之间的联合作用,这点不可忽视。根据以往经验可知,本例中因素ZI'可的交互作用可以忽略,故采用L9(34 )止交表来安排试验(见表1)。该表共有4列,将因素A、B、C分别安排在止交表的第2、3、4列上,第1列为空白列。在试验前,各因素及水平在止交农中的位置必须交待清楚,以确定各次试验的条件,避免不必耍的错误。I正交试验设计与结杲表I正交试验设计与结果序号误差項乙醉敢度(A%)溶奴的嵐(B"厂倍体积)海粧速度1 - in1•^1)提取flt()▲■0/>709•—,:•直观分析法:表1中的K1、K2、K3分别表示在各因素齐水平下姜黄素提収量的总和,K从、从、川分别表示在务因素各水平下姜黄素提取量的平均值。山于有时会遇到各因素水平数不等的情况,因此,一般用提収虽的平均值大小來反映同一个因素的各个不同水平对试验结果(提取最)影响的大小并以此确定该因素应収的最佳水平。用同一因索各水平下平均提取量的极差R极差二平均提収量的瑕大值-平均提収杲的垠小值)來反映齐因素的水平变动对试验结果疑取嚴)影响的大小:极差大就表示该因素的水平变动对试验结果的影响大极差小就表示该因素的水平变动对试验结果的彫响小。由表1得到因素的主次顺序依次为乙醇浓度(因素A)、渗漉速度(因素C)提取溶媒的量(因索B)。主要因素应収最好的水平而次要因素则可根据成本时间收益等方而的统筹考虑选取适当的水平。山此得到各因素的最佳搭配为A2B3C?即最佳工艺为9倍体积的70%乙醇以3niL速度渗漉:按此条件的试验在正交表的9次试验屮并没有出现通过做补充试验结果得到姜黄素的提収量达到481?,•方差分析法:[3]正交试验的直观分析法简便、直观、计算量小,但