DOE及Minitab使用初级知识(中).pptx
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1、1DOE2 极差分析 定性指標定量化 公式評分法 方差分析 回歸分析 殘差分析DOE3例某炼铁厂为提高铁水温度,需要通过试验选择最好的生产方案经初步分析,主要有3个因素影响铁水温度,它们是焦比、风压和底焦高度, 每个因素都 考虑3个水平,具体情况见表。问对这3个因素的3个水平如何安排,才能获得最高的铁水温度?DOE4解:如果每个因素的每个水平都互相搭配着进行全面试验,必须做试验33=27次。现在我们使用L9(33)正交表来安排试验。DOE5我们按选定的9个试验进行试验,并将每次试验测得的铁水温度记录下来:为了便于分析计算,我们把这些温度值和正交表列在一起组成一个新表。另外,由于铁水温度数值较大
2、,我们把每一个铁水温度的值都减去1350,得到9个较小的数,这样使计算简单。DOE6分析表DOE7解释:K1这一行的3个数分别是因素A, B, C的第1水平所在的试验中对应的铁水温度之和;K2这一行的3个数分别是因素A, B, C的第2水平所在的试验中对应的铁水温度之和;K3这一行的3个数分别是因素A, B, C的第3水平所在的试验中对应的铁水温度之和;k1, k2, k3这3行的3 个数,分别是K1, K2, K3这3行中的3个数的平均值;极差是同一列中, k1, k2, k33个数中的最大者减去最小者所得的差。极差越大,说明这个因素的水平改变时对试验指标的影响越大。极差最大的那一列,就是那
3、个因素的水平改变时对试验指标的影响最大,那个因素就是我们要考虑的主要因素.通过分析可以得出:各因素对试验指标(铁水温度)的影响按大小次序应当是C (底焦高度) A (焦比) B (风压);最好的方案应当是C2A3B2。与此结果比较接近的是第9号试验。为了最终确定上面找出的试验方案是不是最好的,可以按这个方案再试验一次,并同第9号试验相比,取效果最佳的方案。DOE8例为提高某产品质量,要对生产该产品的原料进行配方试验。要检验3项指标:抗压强度、落下强度 和裂纹度,前2个指标越大越好,第3个指标越小越好。根据以往的经验,配方中有3个重要因素:水分、粒度和碱度。它们各有3个水平。试进行试验分析,找出
4、最好的配方方案。DOE9解:我们选用正交表L9(33)来安排试验。DOE10DOE11024681012789 0246810789 00.511.522.533.54789 02468101214164680246810121446800.511.522.533.5468024681012141.11.31.502468101.11.31.500.511.522.533.51.11.31.5DOE12分析:1) 粒度B对抗压强度和落下强度来讲,极差都是最大的,说明它是影响最大的因素,而且以取8为最好;对裂纹度来讲,粒度的极差不是最大,不是影响最大的因素,而且也以取8为最好;2) 碱度C对三个
5、指标的极差都不是最大的,是次要的因素。对抗压强度和裂纹度来讲,碱度取1.1最好;对落下强度,取1.3最好,但取1.1也不是太差,综合考虑碱度取1.1;3) 水分A对裂纹度来讲是最大的因素,以取9为最好;但对抗压强度和落下强度来讲,水分的极差都是最小的,是影响最小的因素。综合考虑水分取9;最后较好的试验方案是B3C1A2DOE13例某厂生产一种化工产品,需要检验两下指标:核酸统一纯度和回收率,这两个指标都是越大越好。有影响的因素有4个,各有3个水平。试通过试验分析找出较好的方案解:这是4因素3水平的试验,可以选用正交表L9(34)。试验结果如表。DOE14DOE15分析:1) 根据综合评分的结果
6、,直观上第1号试验的分数最高,应进一步分析它是不是最好的试验方案;2) 通过直观分析法可以得知,最好的试验方案是A1B3C2D1。A,D 两个因素的极差都很大,是对试验影响较大的两个因素;3) 分析出来的最好方案,在已经做过的9个试验中是没有的。可以按这个方案再试验一次,看能不能得出比第一号试验更好的结果,从而确定出真正最好的试验方案;综合评分法是将多指标的问题,通过加权计算总分的方法化成一个综合评分法是将多指标的问题,通过加权计算总分的方法化成一个指标的问题,使对结果的分析计算都比较方便、简单。指标的问题,使对结果的分析计算都比较方便、简单。DOE16例某农科站进行品种试验,共有4个因素:A
7、(品种)、B(氮肥量)、C(氮、磷、钾比例)、D(规格)。因素A是4水平的,另外3个因素是2水平的。试验指标是产量,数值越大越好DOE17例今有一试验,试验指标只有一个,它的数值越小越好,这个试验有4个因素,其中因素C是2水平的,其余3个因素都是3水平的,试安排试验。解:我们从第1、第2两个水平中选一个水平让它重复一次作为第3水平,这就叫虚拟水平。一般应根据实际经验,选取一个较好的水平。DOE18拟水平法是将水平少的因素归入水平数多的正交表中的一种处理问题的方法。在没有合适的混合水平的正交表可用时,拟水平法是一种比较好的处理多因素混合水平试验的方法。它不仅可以对一个因素虚拟水平,也可以对多个因
8、素虚拟水平。DOE19例6:(水平数相同)我们用一个3因素2水平的有交互作用的例子来说明某产品的产量取决于3个因素A,B,C,每个因素都有两个水平。每两个因素之间都有交互作用,试验指标为产量,越高越好。具体如下:DOE20解:这是3因素2水平的试验。3个因素A, B, C要占3列,它们之间的交互作用A x B, B x C, A x C 又占3列。可用正交表L8(27).DOE21分析:从极差大小看,影响最大的因素是C,以2水平为好;其次是AxB,以2水平为好,第3是因素A,以1水平为好,第4是因素B以1水平为好。列出A和B进行组合的几种效果表:从此表可知,A和B的最佳组合为A1B2。AxC
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