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1、SPSS的正交试验设计,两因素的影响我们考虑的是全面实验,即两因素的所有水平组合均做实验;然而实际中要进行这样的全面实验往往行不通,一方面是若影响的因素较多,则各因素的水平组合会很大,另一方面实验材料和时间的限制,也不允许进行全面实验,能否用较少的实验就能得出结论呢?一个较好的方法即进行正交实验,它对每一因素的各水平安排的实验次数是一样的,其次任两个因素之间又是交叉分组的全面实验。要安排一个正交实验,只要选用相应的正交表去安排实验就可以了。,正交实验方差分析,正交实验方差分析,例1 无重复正交实验的方差分析为提高某化工产品的转化率,选择了三个有关的因素,反应温度(A),反应时间(B),用碱量(
2、C),选取的水平如下:(检验水平为0.1),正交实验方差分析,例1 无重复正交实验的方差分析现按三因素正交表L9(34)表进行实验,所得的实验数据如下,请给出相应的分析,并找出最优实验组合。,正交实验方差分析,例1 无重复正交实验的方差分析说明:三因素正交表L9(34)1、“L”是正交表的代号,L的下标“9”表示表的行数,表示要做9个不同条件的试验;2、圆括号中的指数“4”表示表的列数,在试验中表示用这张表安排试验的话,最多可安排4个因子;3、圆括号中的底数“3”表示表的主体只有3个不同的数字:1,2,3,在试验中它代表因子水平的编号,即用这张表安排试验时每个因子应取3个不同水平。,正交实验方
3、差分析,例1 无重复正交实验的方差分析正交表具有正交性,是指有如下两个特征:1、每列中不同的数字重复次数相同。在表L9(34)中,每列有3个不同数字:1,2,3,每一个各出现3次。2、将任意两列的同行数字看成一个数对,那么一切可能数对重复次数相同。在表L9(34)中,任意两列有9种可能的数对:(1,1), (1,2), (1,3), (2,1), (2,2), (2,3), (3,1), (3,2), (3,3)。,使用SPSS生成正交表,第一步:打开SPSS,选择Data,在Orthogonal DesignGenerate,图1 Generate Orthogonal Design对话框,
4、第二步,输入因子,并确定因子的名称,然后按Add按钮添加到数据框中:,选中因子,按Define Values键,确定因子的水平。,第三步,定义数据集名称,按确定。,全部因子选定后,按Continue完成。按OK键,正交表生成。,说明:STATUS_表示指标状态;CARD_表示默认序号。,值得注意的是,SPSS会自动给出误差的有关数据,这里就没有必要再单独设立一列误差因子了,否则,SPSS将按照4因子给出正交表。,第四步,输入试验结果数据,第五步,在“Aanalyze”菜单“General Linear Model”中选择Univariate命令;在弹出的Univariate对话框中,选择“y”
5、变量,使之添加到Dependent Variable框中,选择“a”、“b”变量,“c“变量使之添加到Fixed Factor框中;,第六步,点击model,在弹出的model对话框中,选择custom(自定义模型),在type中选择main effects,把a、b、c选进model框中,点击continue,点击ok。,结果如下:,检验结果表明:因素A和因素B的P值分别为0.071和0.136,都大于0.05,那么这两个因素对实验结果y的作用不显著;因素C 的P值为0.028,小于0.05,说明因素C显著。,step1,在“Aanalyze”菜单“General Linear Model”
6、中选择Univariate命令;在弹出的Univariate对话框中,选择“y”变量,使之添加到Dependent Variable框中,选择“a”、“b”变量,“c“变量使之添加到Fixed Factor框中;step2,单击Post Hoc按钮,打开Univariate: Post Hoc Multiple Comparisons,在factor中将c变量选到Post Hoc Tests for对话框中,再勾选LSD,点击continue;,最优组合先选择因素C最好,因为该因子对试验结果影响显著,操作步骤如下:,step3,接步骤1对话框,单击options,在弹出的对话框中,将a、b、c
7、选到display means for中,点击continue,点击ok。,最优组合先选择因素C最好,因为该因子对试验结果影响显著,操作步骤如下:,结果如下:,因素C的多重比较结果,表显示的是两两水平比较,其中1-2的P值为0.104,大于0.05,说明因素C的水平1和2之间没有显著差异,水平1和3以及水平2和3的P值分别为0.015和0.034,都小于0.05,说明因素C的这两组水平之间有显著差异。,结果如下:,由以上3个表发现,对于c变量来说,水平3最好;而因素a和b没有显著影响,故可随意选择,而最优组合的选择取决于实验结果y的取值方向,即实际中y是越大越好,还是越小越好,对于本题来说y是越大越好,则最优组合为:a3B2c3(参考),