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试验设计
——把数学上优化理论、技术应用于试验设计中，用科学的方法安排试验、处理试验结果、以最少的人力和物力消费，在最短的时间内取得更多、更好的生产和科研成果的技术方法。
试验设计方法是一项通用技术，是当代科技和工程技术人员必须掌握的技术方法。2、试验设计的由来和发展2、试验设计的由来和发展（续）术语3、试验设计的分类4、试验设计在生产及科学研究中的作用试验设计在生产、制造过程中的位置：统计技术在生产/制造
过程中的应用是对过程中
输入的变量(人,机,料,法,
环)进行有目的的优化,
使书城的结果更加理
想。试验设计是其中较
为有效的一种工程工具。二、正交试验设计(Orthogonalexperimentaldesign)试验目的：搞清楚因素A、B、C对转化率的影响，哪些是主要因素，哪些是次要因素，从而确定最优生产条件，即温度、时间及用碱量各为多少才能使转化率提高。试制定试验方案。

这里，对因素A、B、C在试验范围内分别选取三个水平
A：A1＝80℃、A2＝85℃、A3＝90℃
B：B1＝90Min、B2＝120Min、B3＝150Min
C：C1＝5%、C2＝6%、C3＝7%取三因素三水平，通常有两种试验方法：
（1）全面实验法：
A1B1C1A2B1C1 A3B1C1
A1B1C2 A2B1C2 A3B1C2
A1B1C3 A2B1C3 A3B1C3
A1B2C1 A2B2C1 A3B2C1
A1B2C2 A2B2C2 A3B2C2
A1B2C3 A2B2C3 A3B2C3
A1B3C1 A2B3C1 A3B3C1
A1B3C2 A2B3C2 A3B3C2
A1B3C3 A2B3C3 A3B3C3
共有3³=27次试验，如图所示，立方体包含了27个节点，分别表示27次试验。全面试验法的优缺点：
优点：对各因素于试验指标之间的关系剖析得比较清楚
缺点：(1)试验次数太多，费时、费事，当因素水平比较多时，试验无法完成；
(2)不做重复试验无法估计误差；
(3)无法区分因素的主次。
例如选六个因素，每个因素选五个水平时，全面试验的数目是56＝15625次。（2）简单比较法
即变化一个因素而固定其它因素，如首先固定B、C于B1、C1，使A变化之，则：

如果得出结果A3最好，则固定A于A3，C还是C1，使B变化，则：

得出结果B2最好，则固定B于B2，A于A2，使C变化，则：

试验结果以C3最好。
于是得出最佳工艺条件为A3B2C2。有时为了避免一些未考虑到的随机因素的影响，试验的次序最好随机进行（比如，可以采用抽签的方式决定每次试验进行的先后）。
按试验计划进行试验便可得到试验结果。
C：C1＝5%、C2＝6%、C3＝7%
6．按试验方案进行试验：试验排定之后就必须严格按照排定的试验方案进行试验，不能再变动。
（3）画趋势图,展望更好的试验条件
正交表表示需作9次实验，最多可观察4个因素，每个因素均为3水平。
3．最佳试验条件的选择
通过对不同试验方案得到的试验指标进行分析，并对试验方案进行评价。
也称为因素试验中考察的对试验指标可能有影响的称为因子。
按全面实验要求，作一个3水平4因素的实验，须进行34=81种组合的实验，且尚未考虑每一组合的重复数。
有交互作用的正交试验设计及数据处理
得出结果B2最好，则固定B于B2，A于A2，使C变化，则：
如需要查第1列和第2列的交互作用列，则
将各因素及交互作用放到各列上，将表中对应的水平“2”和“2”改写成实际的试验条件即可。
1．数据的直观分析——看一看
3．最佳试验条件的选择
6．按试验方案进行试验：试验排定之后就必须严格按照排定的试验方案进行试验，不能再变动。
（3）画趋势图,展望更好的试验条件正交试验的提出：
考虑兼顾全面试验法和简单比较法的优点，利用根据数学原理制作好的规格化表——正交表来设计试验不失为一种上策。这种用正交表来安排试验及分析试验结果的方法叫做正交试验法。正交试验是一种科学安排和分析多因素多水平试验的一种高效率、快速、经济的设计方法。它利用“均衡分散性”和“整齐可比性”的正交性原理，从大量的试验点中挑出适量的、具有代表性、典型的试验点进行试验，找出最好的或较满意的试验条件。这些有代表性的试验点应具备正交性。※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，提出望好条件。A）著名的统计学家田口玄一将正交试验选择的水平组合成一套规格化的表格，称为正交表，来合理安排实验。
B）用一套程序化的计算方法分析实验结果——极差分析法、方差分析法。找出因数影响质量指标的程度。
C）综合分析得出最佳水平组合，即最佳方案，并可估算最佳实验结果。
D）