实验6-试验设计结果分析

实验报告课程名称试验设计与数据分析姓名邵建智学号3110100122专业生物系统工程实验名称试验设计结果分析浙江大学生物系统工程与食品科学学院二O一三年八月制1实验六：试验设计结果分析实验类型：上机操作实验地点：农生环D-414指导老师：傅霞萍实验日期：2013年10月29日一、实验目的和要求（1）了解正交试验的基本原理和用途，掌握正交设计的基本方法和步骤，能使用SPSS进行正交试验数据的分析。二、实验内容和原理2.1实验原理利用正交表科学地安排与分析多因素实验的方法。由少数实验结果的统计分析，可以推出较优方案。对实验结果进一步分析，可以得到更多实验因素对试验结果影响的重要程度，各因素对因素对实验结果的影响趋势等。2.2实验内容（显著性水平α＝5%）（1）利用SPSS对下表所示的试验结果进行方差分析表6-1鸭肉保鲜天然复合添加剂筛选的试验结果试验号A（茶多酚浓度）B（增效剂种类）C（被膜剂种类）D（浸泡时间）E（空列）试验的综合衡量指标11233236.222412231.5433434330.0944211329.3251314431.7762131435.0273113132.3784332132.6491142338.79102323330.9113341232.87124124234.54131421138.02142244135.62153222434.02164443432.82（2）为了通过正交试验寻找从某矿物中提取稀土元素的最优工艺条件，使稀土元素提取率最高，选取的因素水平如下：水平A（酸用量mL）B（水用量mL）C（反应时间,h）125201220402需要考虑的交互作用有A×B,A×C,B×C，如果将A、B、C分别安排在正交表L8（27）的1、2、4列上，试验结果（提取量mL）依次为1.01、1.33、1.13、1.06、1.03、0.80、0.76、0.56，试用方差分析法（α=0.05）分析试验结果，确定较优工艺条件。正交表L8（27）：三、主要仪器设备/实验环境（使用的软件等）IBMSPSS19.0等四、操作方法与实验步骤（必填，上机操作过程，可以插图）实验（1）34实验（2）56五、实验数据记录和处理（必填，图表数据、计算结果、对图表的处理）实验（1）主体间效应的检验因变量:综合衡量指标源III型平方和df均方FSig.校正模型97.683a128.1402.077.299截距17990.186117990.1864589.131.000茶多酚浓度40.176313.3923.416.170增效剂种类20.67836.8931.758.327被膜剂种类32.504310.8352.764.213浸泡时间4.32531.442.368.783误差11.76133.920总计18099.63016校正的总计109.44315a.R方=.893（调整R方=.463）综合衡量指标Duncan茶多酚浓度N子集14432.325073432.33752433.27001436.1950Sig..069已显示同类子集中的组均值。基于观测到的均值。误差项为均值方(错误)=3.920。a.使用调和均值样本大小=4.000。b.Alpha=0.05。综合衡量指标Duncan增效剂种类N子集13432.04504433.11252433.79001435.1800Sig..108已显示同类子集中的组均值。基于观测到的均值。误差项为均值方(错误)=3.920。a.使用调和均值样本大小=4.000。b.Alpha=0.05。综合衡量指标Duncan被膜剂种类N子集11431.25003433.48752434.37004435.0200Sig..073已显示同类子集中的组均值。基于观测到的均值。误差项为均值方(错误)=3.920。a.使用调和均值样本大小=4.000。b.Alpha=0.05。综合衡量指标8Duncan浸泡时间N子集14433.00503433.06751433.80752434.2475Sig..429已显示同类子集中的组均值。基于观测到的均值。误差项为均值方(错误)=3.920。a.使用调和均值样本大小=4.000。b.Alpha=0.05。实验（2）主体间因子值标签N酸用量125mL4220mL4水用量120mL4240mL4ab1424反应时间11h422h4ac1424bc1424主体间效应的检验因变量:提取量源III型平方和df均方FSig.校正模型.387a6.0642.923.420截距7.37317.373334.367.035a.2381.23810.796.188b.0541.0542.469.361ab.0161.016.735.549c.0041.004.184.742ac.0581.0582.621.352ab,c,bc的均方小于误差的均方，应归为误差项9bc.0161.016.735.549误差.0221.022总计7.7828校正的总计.4097a.R方=.946（调整R方=.622）主体间效应的检验因变量:提取量源III型平方和df均方FSig.校正模型.350a3.1177.984.037截距7.37317.373504.123.000a.2381.23816.277.016b.0541.0543.723.126ac.0581.0583.952.118误差.0584.015总计7.7828校正的总计.4097a.R方=.857（调整R方=.750）六、实验结果与分析（必填）实验（1）：a:由4种因素的F检验知，因素主次茶多酚浓度被膜剂种类增效剂种类浸泡时间b:设A：茶多酚浓度，B：增效剂种类，C：被膜剂种类，D：浸泡时间，由各个因素的同类子集可以看出，A因素1水平最优，B因素1水平最优，C因素4水平最优，D因素2水平最优，所以正交试验得出的优方案为A1B1C4D2。实验（2）：a:由主效应检验知，ab,c,bc的均方小于误差的均方，应归为误差项b:将ab,c,bc归为误差项后重新进行主效应检验，对a,c来说：a1a2c1(1.01+1.13）/2=1.07(1.03+0.76)/2=0.895c2(1.33+1.06)/2=1.195(0.80+0.56)/2=0.68可以看出a1c2时提取率最高，所以a1c2应为优方案，c:当选择a1c2时，知b1时提取率为1.33，b2时为1.06，所以b2水平较优d:所以a1b1c2为优方案。七、讨论、心得1、在进行正交设计时，应考虑误差项，若考虑交互作用，则对正交表的表头设计有严格要求，因为正10交试验设计实现的目的是在试验次数尽可能少而又对各个因素考虑周到的情况下得出尽可能符合实际情况的结果，若因素1在第一列，因素2在第二列，放在第三列的不应是因素3，而是因素1,2的交互项，因素3应放在第四列。2、当各个因素或者交互作用的均方小于误差的均方时，应把其归为误差项，再重新进行主效应检验。