試驗(yàn)設(shè)計(jì)第篇試驗(yàn)干擾控制實(shí)用教案

1、第一節(jié)第一節(jié) 試驗(yàn)試驗(yàn)(shyn)(shyn)干擾干擾一一 、問(wèn)題、問(wèn)題(wnt)(wnt)的的提出提出1 1、試驗(yàn)設(shè)計(jì)發(fā)展、試驗(yàn)設(shè)計(jì)發(fā)展(fzhn)(fzhn)程式：（正交試程式：（正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)）驗(yàn)設(shè)計(jì)）概念概念 拉丁方拉丁方 正交表正交表 基本法基本法有交互作用有交互作用直接用混合表直接用混合表 基本需要基本需要 改造表改造表調(diào)整因素水平調(diào)整因素水平綜合綜合 一般需要一般需要 多指標(biāo)多指標(biāo) 指標(biāo)估計(jì)指標(biāo)估計(jì) 數(shù)據(jù)彌補(bǔ)數(shù)據(jù)彌補(bǔ) 實(shí)際生產(chǎn)實(shí)際生產(chǎn) 均衡分布思想均衡分布思想 應(yīng)用應(yīng)用 中心環(huán)節(jié)中心環(huán)節(jié) 第1頁(yè)/共59頁(yè)第一頁(yè)，共59頁(yè)。2、試驗(yàn)、試驗(yàn)(shyn)過(guò)程過(guò)程（程式）（程式）1 試驗(yàn)試

2、驗(yàn)(shyn)方案方案 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 優(yōu)水平優(yōu)水平優(yōu)搭配優(yōu)搭配(dpi) 因素主次因素主次 y優(yōu)優(yōu) （正交）（正交） 過(guò)程過(guò)程 獲取數(shù)據(jù)方法獲取數(shù)據(jù)方法 光線示波器光線示波器 紙帶紙帶 磁帶機(jī)磁帶機(jī) 磁帶磁帶 x-y記錄儀記錄儀 圖線圖線 直接測(cè)量直接測(cè)量 、l間接測(cè)量間接測(cè)量 統(tǒng)計(jì)：產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)：產(chǎn)量 調(diào)查：抽樣調(diào)查：抽樣 24R系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差過(guò)失誤差過(guò)失誤差隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差 2 問(wèn)題，數(shù)據(jù)準(zhǔn)不準(zhǔn)問(wèn)題，數(shù)據(jù)準(zhǔn)不準(zhǔn)iiiym1, 2 , 3 , .,inL第2頁(yè)/共59頁(yè)第二頁(yè)，共59頁(yè)。實(shí)例實(shí)例(shl)：為減小玉米收獲機(jī)械的收獲損失，對(duì)：為減小玉米收獲機(jī)械的收獲損失，對(duì)其摘蕙裝置進(jìn)行試驗(yàn)

3、研究，選定的因素水平如表所其摘蕙裝置進(jìn)行試驗(yàn)研究，選定的因素水平如表所示，交互作用均不考察，試驗(yàn)指標(biāo)為玉米損失率，示，交互作用均不考察，試驗(yàn)指標(biāo)為玉米損失率，當(dāng)然越小越好。當(dāng)然越小越好。750 4 600 3 乙乙 1.8 35 650 2 甲甲 1.6 40 700 1摘輥型式摘輥型式(xn sh) D喂送速度喂送速度(sd) C（m/s） 輥傾角輥傾角 B（C） 摘蕙速度摘蕙速度 A（r/min） 因素因素 水平水平 選表選表 ）（4824L二、判別方法二、判別方法第3頁(yè)/共59頁(yè)第三頁(yè)，共59頁(yè)。A4 B2 C1 D2 最優(yōu)組合最優(yōu)組合(zh)BDCA 主次主次(zhc)因因素素D2C1

4、B2A4 優(yōu)水平優(yōu)水平(shupng)0.0130.0340.0020.126 0.2350.2020.003 0.28 0.0950.3750.2170.2500.2250.28 1.810.2350.2020.2280.15 0.0811 24 80.1122 1 4(750) 70.342123 60.4112 1 3(600) 50.3112 22 40.2521 12(650) 30.172乙乙2 2(35)1 20.141甲甲1 1(40)1(700) 1y D（4）C(m/s)（3）B(C)（2）A(r/min)（1） i j 4jyjRjR3jy2jy1jy122121120.

5、2250.228y空第4頁(yè)/共59頁(yè)第四頁(yè)，共59頁(yè)。y空y空 k(%)iyi-0.085-0.0850.0220.0850.1820.155-0.115-0.1480.140.170.250.310.410.340.110.080.2250.2280.2280.2250.2280.2250.2250.2281221211212345678 J I 1、計(jì)算、計(jì)算(j sun) y空iiyy空 2、排序、排序(pi x) 從大到小（或從小到大）從大到?。ɑ驈男〉酱螅?i34568721345687213、比較、比較(bjio)：第5頁(yè)/共59頁(yè)第五頁(yè)，共59頁(yè)。例：無(wú)線電元件廠對(duì)影響產(chǎn)品不合格

6、例：無(wú)線電元件廠對(duì)影響產(chǎn)品不合格因素及水平因素及水平(shupng)如表，全部交互如表，全部交互作用可忽略，試驗(yàn)指標(biāo)為產(chǎn)品不合格作用可忽略，試驗(yàn)指標(biāo)為產(chǎn)品不合格率率 y % 越小越好。越小越好。第6頁(yè)/共59頁(yè)第六頁(yè)，共59頁(yè)。y空第7頁(yè)/共59頁(yè)第七頁(yè)，共59頁(yè)。 因素因素試驗(yàn)號(hào)試驗(yàn)號(hào)空列空列112.171.20-0.97221.871.10-0.77332.302.300.00421.871.400.47532.303.401.10612.174.502.33732.301.20-1.10812.170.80-1.37921.873.101.23iiyy空iy空iy(3)(2)(6)(5)

7、(8)(9)(4)(1)(7)(3)(4)(6)(5)(7)(9)(2)(1)(8)第8頁(yè)/共59頁(yè)第八頁(yè)，共59頁(yè)。三、試驗(yàn)三、試驗(yàn)(shyn)干擾干擾1、干擾：使試驗(yàn)指標(biāo)產(chǎn)生波動(dòng)的條、干擾：使試驗(yàn)指標(biāo)產(chǎn)生波動(dòng)的條件因素件因素(yn s)，它們?cè)斐蓪?duì)試驗(yàn)的，它們?cè)斐蓪?duì)試驗(yàn)的干擾，影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。干擾，影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。 2、原因：根本上講，是試驗(yàn)條件、原因：根本上講，是試驗(yàn)條件的不均勻的不均勻(jnyn)，造成條件因素，造成條件因素未能很好有效控制。未能很好有效控制。第9頁(yè)/共59頁(yè)第九頁(yè)，共59頁(yè)。影影 響響試試驗(yàn)驗(yàn)(shyn)指指標(biāo)標(biāo)試驗(yàn)試驗(yàn)(shyn)因素因素 （對(duì)（對(duì)y波動(dòng)

8、波動(dòng)(bdng)越大越好）越大越好）條件因素條件因素 （對(duì)（對(duì)y波動(dòng)波動(dòng)越小越好）越小越好）1 因素水平，希望波動(dòng)，因素水平，希望波動(dòng)，可正交分析可正交分析 2 水平控制，誤差允許水平控制，誤差允許1%，如誤差較大，用模糊正交設(shè)計(jì)如誤差較大，用模糊正交設(shè)計(jì) 3 組合失控（正交表上看錯(cuò)行時(shí)組合失控（正交表上看錯(cuò)行時(shí)) 正交實(shí)驗(yàn)失敗，回歸設(shè)計(jì)分析正交實(shí)驗(yàn)失敗，回歸設(shè)計(jì)分析1可控的未控好，協(xié)方差分析可控的未控好，協(xié)方差分析 2不可控不可控 人人 機(jī)機(jī) 環(huán)境環(huán)境 氣候氣候時(shí)間時(shí)間實(shí)驗(yàn)材質(zhì)實(shí)驗(yàn)材質(zhì)儀器儀器溫度溫度 用干擾控制用干擾控制 第10頁(yè)/共59頁(yè)第十頁(yè)，共59頁(yè)。3、如何、如何(rh)控控制干擾

9、制干擾 任何一項(xiàng)試驗(yàn)都有干擾； 對(duì)指標(biāo)影響不大者，可視為隨機(jī)干擾，可歸隨機(jī)誤差，要視具體試驗(yàn)（精度要求）而定； 對(duì)于驗(yàn)證性試驗(yàn)，要求規(guī)定統(tǒng)一的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)驗(yàn)條件； 對(duì)于探索性試驗(yàn)，盡量保證實(shí)驗(yàn)條件均勻(jnyn)一致，必須遵守實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)三條基本原則： 設(shè)置區(qū)組，重復(fù)試驗(yàn)，隨機(jī)化措施。第11頁(yè)/共59頁(yè)第十一頁(yè)，共59頁(yè)。第二節(jié)第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則(yunz)一、設(shè)置一、設(shè)置(shzh)區(qū)組區(qū)組 1、區(qū)組：人為劃分的試驗(yàn)時(shí)空范圍、區(qū)組：人為劃分的試驗(yàn)時(shí)空范圍 （時(shí)間（時(shí)間(shjin)和空間）和空間）2、分區(qū)組的目的、分區(qū)組的目的: 縮小范圍，消除差縮小范圍，消除差 異，創(chuàng)造均勻。

10、異，創(chuàng)造均勻。區(qū)組內(nèi)：試驗(yàn)時(shí)空范圍小，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)條區(qū)組內(nèi)：試驗(yàn)時(shí)空范圍小，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)條 件一致，均勻。件一致，均勻。區(qū)組間：試驗(yàn)時(shí)空范圍大，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)條區(qū)組間：試驗(yàn)時(shí)空范圍大，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)條 件不一致，不均勻。件不一致，不均勻。 第12頁(yè)/共59頁(yè)第十二頁(yè)，共59頁(yè)。3、如何、如何(rh)劃分區(qū)劃分區(qū)組組 根據(jù)試驗(yàn)具體情況，凡使試驗(yàn)條件產(chǎn)生差異，可能形成較大干擾的條件因素(yn s)，都可劃分區(qū)組。 時(shí)間（日期，季節(jié)）時(shí)間（日期，季節(jié)） 空間（地塊空間（地塊(d kui)，試件，路段，場(chǎng)地），試件，路段，場(chǎng)地） 儀器、設(shè)備（車床，車輛，測(cè)試儀器）儀器、設(shè)備（車床，車輛，測(cè)試儀器） 操作人員（操作技術(shù)水平

11、）操作人員（操作技術(shù)水平）第13頁(yè)/共59頁(yè)第十三頁(yè)，共59頁(yè)。4、區(qū)組設(shè)計(jì)：在試驗(yàn)、區(qū)組設(shè)計(jì)：在試驗(yàn)(shyn)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)中占有重要地位占有重要地位1、利用區(qū)組合理安排試驗(yàn)方案，以控制、利用區(qū)組合理安排試驗(yàn)方案，以控制(kngzh)試驗(yàn)干擾的設(shè)計(jì)方法。試驗(yàn)干擾的設(shè)計(jì)方法。2、關(guān)鍵：按均衡分布思想安排試驗(yàn)的時(shí)間、關(guān)鍵：按均衡分布思想安排試驗(yàn)的時(shí)間順序與空間位置，以保證試驗(yàn)條件順序與空間位置，以保證試驗(yàn)條件(tiojin)的均勻一致。的均勻一致。ABCBCACABABCABCABC第14頁(yè)/共59頁(yè)第十四頁(yè)，共59頁(yè)。5、注意：試驗(yàn)前、注意：試驗(yàn)前 分析可能產(chǎn)生的干擾，主次排分析可能產(chǎn)生的干擾，

12、主次排隊(duì)，在編制方案時(shí)就考察如何控制隊(duì)，在編制方案時(shí)就考察如何控制干擾，使方案設(shè)計(jì)，干擾控制與結(jié)干擾，使方案設(shè)計(jì)，干擾控制與結(jié)果處理融為一體，確定控制的方法。果處理融為一體，確定控制的方法。 干擾是因素（原因），認(rèn)為試干擾是因素（原因），認(rèn)為試驗(yàn)因素與干擾無(wú)交互作用，如果驗(yàn)因素與干擾無(wú)交互作用，如果(rgu)存在交互作用，就不能把存在交互作用，就不能把干擾作為區(qū)組，而必須作為一個(gè)因干擾作為區(qū)組，而必須作為一個(gè)因素安排在試驗(yàn)中。素安排在試驗(yàn)中。第15頁(yè)/共59頁(yè)第十五頁(yè)，共59頁(yè)。二、重復(fù)二、重復(fù)(chngf)試驗(yàn)試驗(yàn)1、概念：同一個(gè)試驗(yàn)、概念：同一個(gè)試驗(yàn)(shyn)單元的若干單元的若干次重復(fù)次

13、重復(fù) 試驗(yàn)試驗(yàn)(shyn)單元：?jiǎn)卧?一種組合處理由始至終的完整的試驗(yàn)一種組合處理由始至終的完整的試驗(yàn)(shyn)過(guò)程。過(guò)程。一項(xiàng)多因素試驗(yàn)一項(xiàng)多因素試驗(yàn)(shyn)中，有幾個(gè)組合處理就有中，有幾個(gè)組合處理就有幾個(gè)試驗(yàn)幾個(gè)試驗(yàn)(shyn)單元，而重復(fù)取樣是在試驗(yàn)單元，而重復(fù)取樣是在試驗(yàn)(shyn)單元內(nèi)的多次取樣。單元內(nèi)的多次取樣。2、關(guān)鍵：做到是真正的重復(fù)試驗(yàn)，而不是重關(guān)鍵：做到是真正的重復(fù)試驗(yàn)，而不是重復(fù)取樣。復(fù)取樣。1 概念上的區(qū)別：試驗(yàn)單元間，試驗(yàn)單元內(nèi)。概念上的區(qū)別：試驗(yàn)單元間，試驗(yàn)單元內(nèi)。2 誤差上的區(qū)別：誤差上的區(qū)別： 重復(fù)試驗(yàn)誤差重復(fù)試驗(yàn)誤差e（純）單元間（純）單元間 整體整

14、體 重復(fù)取樣誤差重復(fù)取樣誤差es（部分）單元內(nèi)（部分）單元內(nèi) 局部局部第16頁(yè)/共59頁(yè)第十六頁(yè)，共59頁(yè)。3、目的、目的(md)： 1 估計(jì)試驗(yàn)誤差估計(jì)試驗(yàn)誤差e(純）純）2 提高試驗(yàn)精度提高試驗(yàn)精度(jn d)（ ）3 擴(kuò)大試驗(yàn)的適應(yīng)性與代表性擴(kuò)大試驗(yàn)的適應(yīng)性與代表性iy4、重復(fù)試驗(yàn)、重復(fù)試驗(yàn)(shyn)的的方法方法1 全部重復(fù)：選優(yōu)，可靠性強(qiáng)，但是人力、物力、全部重復(fù)：選優(yōu)，可靠性強(qiáng)，但是人力、物力、 財(cái)力消耗很大，有些點(diǎn)不需要。財(cái)力消耗很大，有些點(diǎn)不需要。2 單點(diǎn)重復(fù)：在較優(yōu)點(diǎn)、最優(yōu)點(diǎn)或需要點(diǎn)重復(fù)，單點(diǎn)重復(fù)：在較優(yōu)點(diǎn)、最優(yōu)點(diǎn)或需要點(diǎn)重復(fù)， 人、財(cái)、物、時(shí)耗資小。人、財(cái)、物、時(shí)耗資小。3

15、 先不重復(fù)，篩選出主要因素：先不重復(fù)，篩選出主要因素： 再安排試驗(yàn)時(shí)再重復(fù)，根據(jù)試驗(yàn)具再安排試驗(yàn)時(shí)再重復(fù)，根據(jù)試驗(yàn)具 體情況和實(shí)際要求，合理確定。體情況和實(shí)際要求，合理確定。N2Note：相同條件下的重復(fù)試驗(yàn)不能發(fā)現(xiàn)和減小相同條件下的重復(fù)試驗(yàn)不能發(fā)現(xiàn)和減小系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差。第17頁(yè)/共59頁(yè)第十七頁(yè)，共59頁(yè)。三、隨機(jī)化措施三、隨機(jī)化措施(cush)1、目的、目的 進(jìn)一步消除干擾，創(chuàng)造試驗(yàn)條件均勻，進(jìn)一步消除干擾，創(chuàng)造試驗(yàn)條件均勻，使各號(hào)試驗(yàn)在排列上機(jī)會(huì)均等使各號(hào)試驗(yàn)在排列上機(jī)會(huì)均等; 消除某號(hào)試驗(yàn)可能消除某號(hào)試驗(yàn)可能(knng)占有某種占有某種優(yōu)勢(shì)或劣勢(shì)，對(duì)區(qū)組設(shè)計(jì)和重復(fù)試驗(yàn)優(yōu)勢(shì)或劣勢(shì)，對(duì)

16、區(qū)組設(shè)計(jì)和重復(fù)試驗(yàn)中未能控制的干擾作進(jìn)一步的控制中未能控制的干擾作進(jìn)一步的控制; 使各號(hào)試驗(yàn)條件盡量一致。使各號(hào)試驗(yàn)條件盡量一致。 2、關(guān)鍵、關(guān)鍵(gunjin)試驗(yàn)序號(hào)隨機(jī)安排，使各號(hào)試驗(yàn)優(yōu)劣試驗(yàn)序號(hào)隨機(jī)安排，使各號(hào)試驗(yàn)優(yōu)劣均等。均等。第18頁(yè)/共59頁(yè)第十八頁(yè)，共59頁(yè)。隨機(jī)化包括隨機(jī)化包括(boku)： 試驗(yàn)序號(hào)的隨機(jī)安排；試驗(yàn)序號(hào)的隨機(jī)安排； 因素因素(yn s)水平的隨機(jī)安排；水平的隨機(jī)安排；（不一定從大到小或者從小到大安排）（不一定從大到小或者從小到大安排） 區(qū)組序號(hào)的隨機(jī)安排；區(qū)組序號(hào)的隨機(jī)安排； 重復(fù)試驗(yàn)的試驗(yàn)號(hào)，區(qū)組號(hào)的隨機(jī)化。重復(fù)試驗(yàn)的試驗(yàn)號(hào)，區(qū)組號(hào)的隨機(jī)化。第19頁(yè)/共5

17、9頁(yè)第十九頁(yè)，共59頁(yè)。3、隨機(jī)化方法、隨機(jī)化方法(fngf) 部分部分(b fen)隨機(jī)化隨機(jī)化抓鬮抓鬮(zhu ji)擲子擲子查隨機(jī)數(shù)據(jù)表查隨機(jī)數(shù)據(jù)表在完全隨機(jī)化的基礎(chǔ)上，在完全隨機(jī)化的基礎(chǔ)上，再加上人為的調(diào)整。再加上人為的調(diào)整。 完全隨機(jī)化完全隨機(jī)化（Completely Randomized Design）第20頁(yè)/共59頁(yè)第二十頁(yè)，共59頁(yè)。隨機(jī)化可使系統(tǒng)誤差轉(zhuǎn)化為隨機(jī)誤差，從而(cng r)可正確、無(wú)偏地估計(jì)試驗(yàn)誤差，并可保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的獨(dú)立性和隨機(jī)性，以滿足統(tǒng)計(jì)分析的基本要求。Note：在試驗(yàn)：在試驗(yàn)(shyn)中，遵循隨機(jī)化中，遵循隨機(jī)化原則是消除系統(tǒng)誤差的有效手段。原則是消除系

18、統(tǒng)誤差的有效手段。第21頁(yè)/共59頁(yè)第二十一頁(yè)，共59頁(yè)。提高試驗(yàn)準(zhǔn)確性和精確性提高試驗(yàn)準(zhǔn)確性和精確性保證保證(bozhng)統(tǒng)計(jì)推斷的統(tǒng)計(jì)推斷的可靠性可靠性隨機(jī)化排列隨機(jī)化排列(pili)重復(fù)重復(fù)(chngf)試驗(yàn)試驗(yàn)設(shè)置設(shè)置區(qū)組區(qū)組消除系統(tǒng)誤差消除系統(tǒng)誤差無(wú)偏估計(jì)試驗(yàn)誤差無(wú)偏估計(jì)試驗(yàn)誤差估計(jì)和降低估計(jì)和降低隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差與重復(fù)試驗(yàn)結(jié)合，分與重復(fù)試驗(yàn)結(jié)合，分離系統(tǒng)誤差離系統(tǒng)誤差降低隨機(jī)誤差降低隨機(jī)誤差試驗(yàn)設(shè)計(jì)三原則關(guān)系試驗(yàn)設(shè)計(jì)三原則關(guān)系第22頁(yè)/共59頁(yè)第二十二頁(yè)，共59頁(yè)。第三節(jié)第三節(jié) 單向單向(dn xin)干擾控制干擾控制一、概述一、概述(i sh)1、單向、單向(dn xin)干擾

19、：干擾：一個(gè)條件因素對(duì)指標(biāo)一個(gè)條件因素對(duì)指標(biāo) y 造成較大影響造成較大影響2、控制方法：、控制方法：區(qū)組設(shè)計(jì)區(qū)組設(shè)計(jì)=正交表區(qū)組設(shè)計(jì)正交表區(qū)組設(shè)計(jì) 完全區(qū)組設(shè)計(jì)完全區(qū)組設(shè)計(jì)不完全區(qū)組設(shè)計(jì)不完全區(qū)組設(shè)計(jì)第23頁(yè)/共59頁(yè)第二十三頁(yè)，共59頁(yè)。二、完全二、完全(wnqun)區(qū)組區(qū)組設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1、概念、概念(ginin)：一個(gè)區(qū)組能容納正交表：一個(gè)區(qū)組能容納正交表所列全部所列全部 組合處理的區(qū)組設(shè)計(jì)。組合處理的區(qū)組設(shè)計(jì)。 A1B1C1、 A1B2C2、A2B1C2、 A2B2C1第24頁(yè)/共59頁(yè)第二十四頁(yè)，共59頁(yè)。2、特點(diǎn)、特點(diǎn)(tdin)（1）a（試驗(yàn)點(diǎn)?。┮话悖ㄔ囼?yàn)點(diǎn)?。┮话?-4，最多不，最

20、多不超過(guò)超過(guò)8-9個(gè)，個(gè)，a一般為一般為4 ，即可選用，即可選用(xunyng)L4(23)，L8(27)，L9(34)，L8(4x24)。（2）區(qū)組個(gè)數(shù)等于重復(fù)試驗(yàn)次數(shù)，有）區(qū)組個(gè)數(shù)等于重復(fù)試驗(yàn)次數(shù)，有幾個(gè)區(qū)組點(diǎn)重復(fù)幾次。幾個(gè)區(qū)組點(diǎn)重復(fù)幾次。（3）控制干擾不占正交表的列，不影）控制干擾不占正交表的列，不影響部分實(shí)施的大小，區(qū)組設(shè)計(jì)與試驗(yàn)方響部分實(shí)施的大小，區(qū)組設(shè)計(jì)與試驗(yàn)方案無(wú)關(guān)，是相互獨(dú)立，先方案，后區(qū)組，案無(wú)關(guān)，是相互獨(dú)立，先方案，后區(qū)組，不占列，不影響不占列，不影響。第25頁(yè)/共59頁(yè)第二十五頁(yè)，共59頁(yè)。3、方法、方法(fngf)步驟步驟 東方紅東方紅40拖拉機(jī)與拖拉機(jī)與IL2-30懸

21、掛懸掛(xungu)犁機(jī)組最大耕深試驗(yàn)。犁機(jī)組最大耕深試驗(yàn)。 條件：本試驗(yàn)用同一臺(tái)拖拉機(jī)，同一個(gè)條件：本試驗(yàn)用同一臺(tái)拖拉機(jī)，同一個(gè)駕駛員，同一組測(cè)試駕駛員，同一組測(cè)試(csh)人員和測(cè)試人員和測(cè)試(csh)儀器。儀器。 第26頁(yè)/共59頁(yè)第二十六頁(yè)，共59頁(yè)。1方案設(shè)計(jì)與基本法相同方案設(shè)計(jì)與基本法相同(xin tn)2控制干擾，此種設(shè)計(jì)控制干擾，此種設(shè)計(jì)(shj)僅實(shí)施方案時(shí)僅實(shí)施方案時(shí) =遵循三原遵循三原則。則。(1)確定應(yīng)控干擾確定應(yīng)控干擾(gnro)及其控制方法及其控制方法(2)設(shè)置區(qū)組，不設(shè)不行，松軟不均，影響耕深。設(shè)置區(qū)組，不設(shè)不行，松軟不均，影響耕深。(3)最低重復(fù)試驗(yàn)最低重復(fù)試驗(yàn)

22、 = 區(qū)組設(shè)計(jì)個(gè)數(shù)（區(qū)組設(shè)計(jì)個(gè)數(shù)（2個(gè)），不重復(fù)無(wú)區(qū)組而個(gè)），不重復(fù)無(wú)區(qū)組而言。言。第27頁(yè)/共59頁(yè)第二十七頁(yè)，共59頁(yè)。松軟松軟(sngrun) 堅(jiān)硬堅(jiān)硬(jinyng) 區(qū)組區(qū)組 1 區(qū)組區(qū)組 2 A 1 + 2 + 3 + 4+ 1 + 2 + 3 + 4 1 3 + 4 2 B + 3 + 2 + 1 41 3 + 4 2 C 2 4 + 3 1 A： 設(shè)區(qū)組、有重復(fù)，不隨機(jī)化不行設(shè)區(qū)組、有重復(fù)，不隨機(jī)化不行(bxng)，換七次犁鏵，沒(méi)有清除，換七次犁鏵，沒(méi)有清除土壤軟硬影響。土壤軟硬影響。B：完全隨機(jī)化，換四次，土壤影響在一定程度上消除。：完全隨機(jī)化，換四次，土壤影響在一定程度上消

23、除。C：在完全隨機(jī)化基礎(chǔ)上調(diào)整（部分隨機(jī)）換二次（松軟均勻）。：在完全隨機(jī)化基礎(chǔ)上調(diào)整（部分隨機(jī)）換二次（松軟均勻）。（4）隨機(jī)化：）隨機(jī)化：第28頁(yè)/共59頁(yè)第二十八頁(yè)，共59頁(yè)。4、結(jié)果、結(jié)果(ji gu)分析分析R法，只需將重復(fù)試驗(yàn)的指法，只需將重復(fù)試驗(yàn)的指標(biāo)值都列上，取其平均值即標(biāo)值都列上，取其平均值即可。可。5、優(yōu)缺點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：不影響方案設(shè)計(jì)，結(jié)果優(yōu)點(diǎn)：不影響方案設(shè)計(jì)，結(jié)果分析簡(jiǎn)單分析簡(jiǎn)單(jindn)。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：a（試驗(yàn)號(hào)數(shù)）小，限（試驗(yàn)號(hào)數(shù)）小，限制廣泛應(yīng)用。制廣泛應(yīng)用。第29頁(yè)/共59頁(yè)第二十九頁(yè)，共59頁(yè)。三、不完全三、不完全(wnqun)區(qū)組設(shè)計(jì)區(qū)組設(shè)計(jì)1、概念：一個(gè)

24、區(qū)組只能容納正交表所列、概念：一個(gè)區(qū)組只能容納正交表所列 的一部分組合的一部分組合(zh)處理的區(qū)組設(shè)處理的區(qū)組設(shè)計(jì)。計(jì)。 2、特點(diǎn)、特點(diǎn)(tdin)： 試驗(yàn)號(hào)可多，不受限制；試驗(yàn)號(hào)可多，不受限制； 區(qū)組內(nèi)試驗(yàn)量受限區(qū)組內(nèi)試驗(yàn)量受限 2- 4，一般不超過(guò)，一般不超過(guò)6，且各，且各 區(qū)組試驗(yàn)號(hào)相等；區(qū)組試驗(yàn)號(hào)相等； 重復(fù)一次，即為所有區(qū)組的一次重復(fù)；重復(fù)一次，即為所有區(qū)組的一次重復(fù)； 區(qū)組設(shè)計(jì)與方案設(shè)計(jì)有關(guān)，控制單向干擾需占區(qū)組設(shè)計(jì)與方案設(shè)計(jì)有關(guān)，控制單向干擾需占 正交表一列，正交表一列，該列稱區(qū)組列或干擾列，使該列稱區(qū)組列或干擾列，使增增 大。干擾當(dāng)作因素看待，占一列，有所得，必大。干擾當(dāng)作因

25、素看待，占一列，有所得，必 有所失有所失 ； 試驗(yàn)數(shù)據(jù)需要修正試驗(yàn)數(shù)據(jù)需要修正。第30頁(yè)/共59頁(yè)第三十頁(yè)，共59頁(yè)。3、方法、方法(fngf)與步驟與步驟 1方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)(1)考察考察(koch)并確定應(yīng)控干擾并確定應(yīng)控干擾G（土壤軟硬（土壤軟硬不均）不均）(3)表頭設(shè)計(jì)：將表頭設(shè)計(jì)：將G作為因素作為因素(yn s)看待，且與看待，且與其其 它因素它因素(yn s)無(wú)交互作用。無(wú)交互作用。 (2)選表：選表：C=C因因+C交交+C干干= 3+0+1=4L9(34)575第31頁(yè)/共59頁(yè)第三十一頁(yè)，共59頁(yè)。(4)編制編制(binzh)方案方案A、B、C試驗(yàn)因素試驗(yàn)因素(yn s)組合不

26、變組合不變 , G控制實(shí)施控制實(shí)施路線路線 第32頁(yè)/共59頁(yè)第三十二頁(yè)，共59頁(yè)。2控制控制(kngzh)干擾干擾遵守遵守(znshu)三原則三原則1設(shè)置設(shè)置(shzh)區(qū)組區(qū)組a.區(qū)組數(shù)等于區(qū)組列區(qū)組數(shù)等于區(qū)組列的水平數(shù)的水平數(shù) N=b區(qū)；區(qū)；每個(gè)區(qū)組內(nèi)的組合處每個(gè)區(qū)組內(nèi)的組合處理數(shù)等于試驗(yàn)號(hào)除以理數(shù)等于試驗(yàn)號(hào)除以區(qū)組列的水平區(qū)組列的水平 a區(qū)區(qū)=a/b區(qū)區(qū) 。b.區(qū)組內(nèi)試驗(yàn)組合的具體劃分區(qū)組內(nèi)試驗(yàn)組合的具體劃分將區(qū)組當(dāng)成一個(gè)因素看待，以同一水平所有各號(hào)試驗(yàn)將區(qū)組當(dāng)成一個(gè)因素看待，以同一水平所有各號(hào)試驗(yàn)為一區(qū)組，不同水平即為不同區(qū)組。為一區(qū)組，不同水平即為不同區(qū)組。 I：1，5，9；II：

27、2，6，7；III：3，4，8第33頁(yè)/共59頁(yè)第三十三頁(yè)，共59頁(yè)。2重復(fù)重復(fù)(chngf)試驗(yàn)兩次，即做試驗(yàn)兩次，即做6個(gè)區(qū)組，每重個(gè)區(qū)組，每重復(fù)復(fù)(chngf)一次即重復(fù)一次即重復(fù)(chngf)3個(gè)區(qū)組。個(gè)區(qū)組。3隨機(jī)化措施隨機(jī)化措施(cush)試驗(yàn)號(hào)順序試驗(yàn)號(hào)順序(shnx)區(qū)組號(hào)順序區(qū)組號(hào)順序(shnx)重復(fù)試驗(yàn)重復(fù)試驗(yàn)松軟松軟 堅(jiān)硬堅(jiān)硬 I： 1，5，9II： 2，6，7III：3，4，817次次12次次第34頁(yè)/共59頁(yè)第三十四頁(yè)，共59頁(yè)。2計(jì)算各區(qū)組計(jì)算各區(qū)組對(duì)應(yīng)指標(biāo)對(duì)應(yīng)指標(biāo)(zhbio)均值均值 ),(IIIIIIkyK13.233/ )(951yyyyI43.223/ )

28、(762yyyyII23.203/ )(843yyyyIII9.2區(qū)RI： 1，5，9II： 2，6，7III：3，4，83結(jié)果結(jié)果(ji gu)分析分析 1總平均值總平均值 93.21y23.1322.4320.23 2.9第35頁(yè)/共59頁(yè)第三十五頁(yè)，共59頁(yè)。3計(jì)算計(jì)算(j sun)區(qū)組效應(yīng)區(qū)組效應(yīng) ),(IIIIIIkrK20. 193.2113.23yyrII5 . 093.2143.22yyrIIII70. 193.2123.20yyrIIIIIIyykK031kKr23.1322.4320.23 2.993.21y第36頁(yè)/共59頁(yè)第三十六頁(yè)，共59頁(yè)。4計(jì)算試驗(yàn)計(jì)算試驗(yàn)(shy

29、n)指標(biāo)指標(biāo)校正值校正值kiiryy1 .202 . 13 .2111Iryy0 .225 . 05 .2222IIryy60.25)70.1(9 .2333IIIryy5以以 y進(jìn)行進(jìn)行(jnxng)結(jié)果分析結(jié)果分析23.1322.4320.23 2.9第37頁(yè)/共59頁(yè)第三十七頁(yè)，共59頁(yè)。第38頁(yè)/共59頁(yè)第三十八頁(yè)，共59頁(yè)。第四節(jié)第四節(jié) 兩向干擾兩向干擾(gnro)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)一、兩向干擾一、兩向干擾(gnro)1、概念：同時(shí)存在兩種必須控制、概念：同時(shí)存在兩種必須控制(kngzh)的干擾的干擾 試驗(yàn)的時(shí)間、空間、人員、儀器和設(shè)備等產(chǎn)生的干試驗(yàn)的時(shí)間、空間、人員、儀器和設(shè)備等產(chǎn)生的干擾中

30、同時(shí)有二個(gè)需要控制。擾中同時(shí)有二個(gè)需要控制。 在試驗(yàn)的空間中兩個(gè)方向的較大差異，如地塊兩個(gè)方向在試驗(yàn)的空間中兩個(gè)方向的較大差異，如地塊兩個(gè)方向土質(zhì)不均，有兩向干擾。土質(zhì)不均，有兩向干擾。 實(shí)際上，一項(xiàng)試驗(yàn)中可能同時(shí)有多種干擾存在。實(shí)際上，一項(xiàng)試驗(yàn)中可能同時(shí)有多種干擾存在。2、控制方法、控制方法 利用正交表利用正交表 等水平等水平不等水平不等水平 拉丁方拉丁方、堯登方、堯登方第39頁(yè)/共59頁(yè)第三十九頁(yè)，共59頁(yè)。二、利用正交表控制二、利用正交表控制(kngzh)兩兩向干擾向干擾 1、特點(diǎn)、特點(diǎn)(tdin)1a（試驗(yàn)號(hào)）不受限制；（試驗(yàn)號(hào)）不受限制；2需占正交表需占正交表 2 列：列：G1、G2

31、；3兩向控制皆是不完全區(qū)組設(shè)計(jì)，兩兩向控制皆是不完全區(qū)組設(shè)計(jì)，兩向區(qū)組數(shù)向區(qū)組數(shù) 等，等水平等，等水平 不等，不等水平不等，不等水平4列出兩向干擾控制表；列出兩向干擾控制表；5yi 應(yīng)進(jìn)行兩向校正。應(yīng)進(jìn)行兩向校正。第40頁(yè)/共59頁(yè)第四十頁(yè)，共59頁(yè)。2、方法步驟（與單向、方法步驟（與單向(dn xin)不完全區(qū)組不完全區(qū)組設(shè)計(jì)類似）設(shè)計(jì)類似）在非路面條件下進(jìn)行某越野汽車的通過(guò)性試驗(yàn)，重點(diǎn)考在非路面條件下進(jìn)行某越野汽車的通過(guò)性試驗(yàn)，重點(diǎn)考察輪胎的結(jié)構(gòu)參數(shù)察輪胎的結(jié)構(gòu)參數(shù)(cnsh)和工作參數(shù)和工作參數(shù)(cnsh)，試，試驗(yàn)因素及其水平如下表，交互作用均可忽略，試驗(yàn)指標(biāo)驗(yàn)因素及其水平如下表，交互

32、作用均可忽略，試驗(yàn)指標(biāo)為滑轉(zhuǎn)率為滑轉(zhuǎn)率 。1考察并確定考察并確定(qudng)應(yīng)控干擾應(yīng)控干擾G1 -節(jié)省時(shí)間，同時(shí)試驗(yàn)，兩臺(tái)車，兩組人員，儀節(jié)省時(shí)間，同時(shí)試驗(yàn)，兩臺(tái)車，兩組人員，儀器和試驗(yàn)操作人員有差異，可能造成試驗(yàn)條件的較大器和試驗(yàn)操作人員有差異，可能造成試驗(yàn)條件的較大差異，而形成干擾；差異，而形成干擾； G2 -室外試驗(yàn)，考驗(yàn)試驗(yàn)場(chǎng)地發(fā)現(xiàn)，各處堅(jiān)實(shí)度有差異，室外試驗(yàn)，考驗(yàn)試驗(yàn)場(chǎng)地發(fā)現(xiàn)，各處堅(jiān)實(shí)度有差異，試驗(yàn)場(chǎng)地的不同，堅(jiān)實(shí)度會(huì)形成試驗(yàn)干擾。試驗(yàn)場(chǎng)地的不同，堅(jiān)實(shí)度會(huì)形成試驗(yàn)干擾。第41頁(yè)/共59頁(yè)第四十一頁(yè)，共59頁(yè)。2方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)選表選表 6204CC干交因CC amin)2(78L

33、表頭表頭(bio tu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)a、先因素、先因素(yn s)（包括交互作用）（包括交互作用）后干擾。后干擾。b、排干擾時(shí)盡量考慮使水平更換困難、排干擾時(shí)盡量考慮使水平更換困難的因素，以減少水平更換次數(shù)的因素，以減少水平更換次數(shù)(csh)。本例本例A、D（即胎紋、胎寬）難換，更（即胎紋、胎寬）難換，更換輪胎困難。換輪胎困難。第42頁(yè)/共59頁(yè)第四十二頁(yè)，共59頁(yè)。 1 36 8 2 45 7 1 4 5 8 2 3 6 7G1 車車G2 地地5 5列列6 6列列G1第43頁(yè)/共59頁(yè)第四十三頁(yè)，共59頁(yè)。編制編制(binzh)方案方案G1、G2不影響不影響 A、B、C、D四項(xiàng)組合，實(shí)施四項(xiàng)組合

34、，實(shí)施過(guò)程過(guò)程(guchng)中有中有影響，影響實(shí)施路線。影響，影響實(shí)施路線。3列干擾列干擾(gnro)控制表控制表控制表：正交表控制表：正交表 G1、G2 列各水平的不同組合列各水平的不同組合所對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)號(hào)，并分別放在所對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)號(hào)，并分別放在 G1、G2 組成的二元組成的二元搭配表中相應(yīng)位置上，此表是控制兩向干擾時(shí)進(jìn)搭配表中相應(yīng)位置上，此表是控制兩向干擾時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)的具體依據(jù)，直觀形象，便于實(shí)施和控制，行試驗(yàn)的具體依據(jù)，直觀形象，便于實(shí)施和控制，也便于對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行兩向矯正。也便于對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行兩向矯正。第44頁(yè)/共59頁(yè)第四十四頁(yè)，共59頁(yè)。 G2（地）（地） （車）（車） G1（車）（車

35、） G1 G2 1 3 6 8 2 4 5 7第45頁(yè)/共59頁(yè)第四十五頁(yè)，共59頁(yè)。1.5 3.14.9 6.1 3.6 4.2 G2（地）（地） G1（車）（車） G1 G28 .29iy65. 3y2.0 3.84 4試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果結(jié)果(ji (ji gu)gu)分析分析在兩向控制表上，對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)值進(jìn)行在兩向控制表上，對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)值進(jìn)行(jnxng)兩向矯正，即先清除兩向干擾的影響。兩向矯正，即先清除兩向干擾的影響。aiiyay165.31第46頁(yè)/共59頁(yè)第四十六頁(yè)，共59頁(yè)。12.4 3.116.8 4.215.6 3.9 1.5 3.1 4.9 6.113.6 3.4 3.6 4.2

36、G2(地地) G1（車）（車） G1 G2jK2jk2ik18 .29iy65. 3y2.0 3.8iK1jK2ik1jk2863111yyyyK41111Kk548121yyyyK42121KkG1(車車)第一區(qū)組對(duì)應(yīng)第一區(qū)組對(duì)應(yīng) y 指標(biāo)指標(biāo)(zhbio)和及和及均值均值 G2（地）第一區(qū)組對(duì)（地）第一區(qū)組對(duì)應(yīng)應(yīng)y指標(biāo)指標(biāo)(zhbio)和及和及均值均值 第47頁(yè)/共59頁(yè)第四十七頁(yè)，共59頁(yè)。12.4 3.116.8 4.215.6 3.9 1.5 3.14.9 6.113.6 3.4 3.6 4.2 G2（地） G1（車）（車） G1 G2jK2jk2iK1ik18 .29iy65. 3

37、y2.0 3.8各區(qū)組的效應(yīng)各區(qū)組的效應(yīng)(xioyng)(xioyng)， ir1jr2 各區(qū)組對(duì)應(yīng)各區(qū)組對(duì)應(yīng)(duyng)試驗(yàn)指標(biāo)平均值試驗(yàn)指標(biāo)平均值 與總平均與總平均值的差值值的差值jky55. 065. 32 . 41111ykr55. 065. 31 . 31212ykrir10.55 -0.55jr2-0.250.25第48頁(yè)/共59頁(yè)第四十八頁(yè)，共59頁(yè)。12.43.116.84.215.6 3.9 1.5 3.14.9 6.113.6 3.4 3.6 4.2 G2（地）（地） G1（車）（車） G1 G2jK2jk2iK1ik18 .29iy65. 3y2.0 3.8ir10.5

38、5 -0.55jr2-0.25 0.25矯正指標(biāo)：將試驗(yàn)矯正指標(biāo)：將試驗(yàn)(shyn)指標(biāo)實(shí)測(cè)值減指標(biāo)實(shí)測(cè)值減去干擾去干擾G1和和 G2分別對(duì)應(yīng)的區(qū)組效應(yīng)，分別對(duì)應(yīng)的區(qū)組效應(yīng)， 和和 ir1jr27 . 1)25. 0(55. 00 . 2211111rryy1.7 3.5 4.4 5.04.1 5.31.8 3.4jR第49頁(yè)/共59頁(yè)第四十九頁(yè)，共59頁(yè)。3.653.65 03.653.65 0第50頁(yè)/共59頁(yè)第五十頁(yè)，共59頁(yè)。二、利用拉丁二、利用拉丁(l dn)方控制兩方控制兩向干擾向干擾1 1、概念、概念(ginin)(ginin)1 1拉丁拉丁(l dn)(l dn)方：用拉丁方：

39、用拉丁(l dn)(l dn)字母字母排列的排列的 具有一定性質(zhì)的方陣具有一定性質(zhì)的方陣 1 2 2 1 1 2 3 2 3 1 3 1 22 2拉丁方性質(zhì)拉丁方性質(zhì) 正交性，行列都有；正交性，行列都有；行列調(diào)換不改變正交性質(zhì)；行列調(diào)換不改變正交性質(zhì)；最多安排最多安排 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)。個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)。2k第51頁(yè)/共59頁(yè)第五十一頁(yè)，共59頁(yè)。2、設(shè)計(jì)特點(diǎn)：區(qū)組設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)特點(diǎn)：區(qū)組設(shè)計(jì) a小，一般為小，一般為2-4； 可直接用行、列控制兩向干擾，可直接用行、列控制兩向干擾，不需要另列控制干擾表；不需要另列控制干擾表； 兩向皆為完全區(qū)組設(shè)計(jì)，且兩向兩向皆為完全區(qū)組設(shè)計(jì)，且兩向區(qū)組數(shù)相等；區(qū)組數(shù)相等； 不進(jìn)行

40、指標(biāo)矯正，同一號(hào)試驗(yàn)不進(jìn)行指標(biāo)矯正，同一號(hào)試驗(yàn)(shyn)多次重復(fù)結(jié)果的平均值多次重復(fù)結(jié)果的平均值即其矯正。即其矯正。3、方法、方法(fngf)步驟步驟第52頁(yè)/共59頁(yè)第五十二頁(yè)，共59頁(yè)。例：對(duì)三種例：對(duì)三種(sn zhn)合金犁鏵進(jìn)行耐磨合金犁鏵進(jìn)行耐磨壽命試驗(yàn)壽命試驗(yàn)（高鉻鑄鐵（高鉻鑄鐵(zhti)(zhti)） 3 2 1 因素(yn s)水平0hMVM0rhC 1 2 3 2 3 1 3 1 21考察并確定干擾考察并確定干擾G1：土壤差異：土壤差異 列列 G2：鏵片位置：鏵片位置 行行( (高鉬鑄鐵高鉬鑄鐵) )（鉬釩鑄鐵）（鉬釩鑄鐵）犁鏵材質(zhì)犁鏵材質(zhì)第53頁(yè)/共59頁(yè)第五十三頁(yè)，共59頁(yè)。 531 177 63 186 62 -52 309 103 -1