食品質(zhì)量管理6

1、第二章 食品質(zhì)量決策第五節(jié) 優(yōu)化試驗(yàn) 一、試驗(yàn)設(shè)計(jì) 二、優(yōu)選法（0.618法） 三、正交試驗(yàn)法 （一）正交試驗(yàn)的特點(diǎn) （二）正交表 （三）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)重點(diǎn)：正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)難點(diǎn)：正交表的正確使用1優(yōu)化試驗(yàn)為了找出在某種條件下最合理的工藝條件或設(shè)計(jì)參數(shù)，達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量或工程質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)。一、試驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究安排試驗(yàn)并對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng) 計(jì)分析的一門(mén)學(xué)問(wèn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義以較小的實(shí)驗(yàn)規(guī)模（實(shí)驗(yàn)次數(shù)），較短的實(shí)驗(yàn)時(shí)間（實(shí)驗(yàn)周期）和較低的實(shí)驗(yàn)成本，獲得理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和正確的結(jié)論。2(一)指標(biāo)、因素和水平 指標(biāo)：在試驗(yàn)中根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康亩x定的，用來(lái) 衡量或考核試驗(yàn)效果的質(zhì)量特性。 指標(biāo)可以分為定量指標(biāo)和定性指標(biāo)兩

2、種，前者如重量、尺寸、速度、硬度等；后者如外觀、顏色、味道、風(fēng)味等。 根據(jù)在一次試驗(yàn)中同時(shí)考察指標(biāo)個(gè)數(shù)的不同，還可以分為單指標(biāo)試驗(yàn)和多指標(biāo)試驗(yàn)。 如：收率、硬度、成本、雜質(zhì)。3因素：對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)可能有影響的 ，而且在試驗(yàn)中提出了明確的條件能加以區(qū)別、對(duì)比的原因。 在試驗(yàn)中，因素是應(yīng)重點(diǎn)考察的內(nèi)容。 因素可分為可控因素、標(biāo)示因素、區(qū)組因素、誤差因素等類型，用A、B、C表示，如溫度、壓力、加水量、加酶量等。水平：是指因素變化的多種狀態(tài)和條件，又稱為位級(jí)，如溫度為30、40、50。 根據(jù)試驗(yàn)中各因素所取水平個(gè)數(shù)的不同，試驗(yàn)可分為二水平、三水平、四水平試驗(yàn)等。 因素通常用英文大寫(xiě)字母表示，水平通常用阿拉

3、伯?dāng)?shù)字表示，如因素A取三個(gè)水平可分別表示為A1、A2、A3。4（二）試驗(yàn)設(shè)計(jì)要注意1、要認(rèn)真分析產(chǎn)品現(xiàn)狀可以分幾輪試驗(yàn)，每輪試驗(yàn)只設(shè)計(jì)一個(gè)指標(biāo)。2、對(duì)因素要想全，然后確定主要因素，位級(jí)的選定一般不要太密。3、嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案安排試驗(yàn)，不要隨意改動(dòng)，如實(shí)記錄數(shù)據(jù)與現(xiàn)象。54、在試驗(yàn)過(guò)程中要注意觀察，做到詳審細(xì)查、善疑多思。捕捉異?，F(xiàn)象，不要隨意丟掉可疑數(shù)據(jù)。5、仔細(xì)分析試驗(yàn)結(jié)果，不要簡(jiǎn)單求平均數(shù)或列表，要用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。6、成功的試驗(yàn)要有重現(xiàn)性和再現(xiàn)性。6二、優(yōu)選法（一）簡(jiǎn)介優(yōu)選法運(yùn)用數(shù)學(xué)原理，科學(xué)的安排試驗(yàn)，以最少或較少的試驗(yàn)次數(shù)，盡快的找到最優(yōu)方案的方法 。如果一個(gè)問(wèn)題，能建立衡量?jī)?yōu)

4、劣的標(biāo)準(zhǔn)（指標(biāo)），并能獲得試驗(yàn)結(jié)果，影響指標(biāo)的因素是可以控制的，就可以用優(yōu)選法安排試驗(yàn)。7不管因素與指標(biāo)的關(guān)系能否用數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)，只要其指標(biāo)存在一個(gè)極大值（對(duì)于求最大值問(wèn)題）或一個(gè)極小值（對(duì)于求極小值問(wèn)題），都可以用優(yōu)選法來(lái)解決 。 8用優(yōu)選法進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)的步驟如下： 確定優(yōu)化問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)，即優(yōu)化要達(dá)到的目的。目標(biāo)函數(shù)可以是定量的，也可以是定性的，一般是一個(gè)，如一個(gè)理化指標(biāo)或色、香、味，也可以有多個(gè)目標(biāo)函數(shù)，對(duì)于問(wèn)題中有多個(gè)目標(biāo)函數(shù)的，在優(yōu)選過(guò)程中要綜合考慮。通過(guò)分析、比較，找主要因素，確定優(yōu)化變量（優(yōu)選因素）。9根據(jù)優(yōu)化變量的多少和特點(diǎn)，確定優(yōu)化方法。分析優(yōu)選變量的條件，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、可靠的估

5、計(jì)或理論計(jì)算等，確定優(yōu)選變量的取值范圍。利用優(yōu)選法在優(yōu)選范圍內(nèi)安排試驗(yàn)點(diǎn)，進(jìn)行試驗(yàn)，比較，再試驗(yàn)，再比較，直到找出優(yōu)選變量的最優(yōu)值或近似最優(yōu)值為止。10 優(yōu)選法的方法： 單因素：黃金分割法、分?jǐn)?shù)法、拋物線法等；多因素：交替固定單選法、矩形法、單純形 法、步長(zhǎng)加速法等。（二）黃金分割法（0.618法） 在多因素中，選一個(gè)影響最大的主要因素做試驗(yàn)，用0.618法確定最佳位級(jí)，其它因素暫時(shí)不變。11原理：設(shè)某因素的試驗(yàn)范圍在01，不知哪一點(diǎn)最佳，習(xí)慣取0.5，但是科學(xué)方法是取0.618處。設(shè)： X1 、X2為兩個(gè)位極點(diǎn)， X20=1X1 X2=1X1讓X1在01之間的位置相當(dāng)于X2在0 X1之間的位

6、置。第一輪試驗(yàn)取X1、 X2兩水平，比較結(jié)果，若X1的結(jié)果好，就舍去 0 X2一段，最優(yōu)點(diǎn)一定在 X2 1之間，第二輪試驗(yàn)就在X2 1之間取新水平試驗(yàn)，將X2 1 視為 1 。那么X1、 X2具體取多大值？0 X2 X1 112因?yàn)?X1 0.618 X0. 取 X1 = 0.618， X2 = 0.618 0.618 = 0.382讓X1在01之間的位置相當(dāng)于X2在0 X1之間的位置。13例：某廠應(yīng)用微生物釀制白酒，要進(jìn)行蒸煮、糖化、發(fā)酵、蒸餾等工序，各工序的好壞，都會(huì)影響出酒率。其中，糖化是提高出酒率的關(guān)鍵，而糖化溫度又是糖化工序中的關(guān)鍵。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)， 14試驗(yàn)條件：原料是稻谷粉，每班160

7、0，加水3倍，蒸煮壓力0.3Mpa（3f/cm2）,保溫0.5h，加曲量8，加曲溫度70，糖化0.5h，下池發(fā)酵溫度26，大曲糖化率基本穩(wěn)定，菌種為黑曲瀘輕2號(hào)和酵母2541。試驗(yàn)安排見(jiàn)圖26。15例題95頁(yè)，試驗(yàn)條件除溫度外，全部固定。溫度取值范圍5074 ，按照0.618法，先取2個(gè)點(diǎn)試驗(yàn)，把5074看作單位1，X1 = 50 +（74-50） 0.618 = 65 X2 = 50 +（74-50） 0.382 = 59 比較試驗(yàn)結(jié)果， X1好于X2舍去50-59一段；0 X2 X1 1 50 59 65 74下一輪試驗(yàn)讓 X1 與X3相比較。16X3 = 59 +（74-59） 0.61

8、8 = 68比較試驗(yàn)結(jié)果， X1好于X3舍去 6874 一段；X4 = 59 +（68-59） 0.382 = 62比較試驗(yàn)結(jié)果， X4好于X10 X2 X1 159 65 68 74x317表25 糖化溫度優(yōu)選結(jié)果試驗(yàn)次序 糖化溫度（） 出酒公斤數(shù) 試驗(yàn)結(jié)果 123 4 65596862 961.5，951.5929， 954.5900， 923.5967， 1001.5 比59好（舍去50-59）比65差比65好，出酒率高。 18表25，發(fā)現(xiàn)糖化溫度以62最好，后經(jīng)多次重復(fù)試驗(yàn)，都表明確是62最好，用于生產(chǎn)，出酒率勻衡，從原來(lái)的58提高到61，全年可多產(chǎn)白酒5千多公斤，相當(dāng)于節(jié)約稻谷 85

9、0 。19（三）交替固定單選法此法是每次都將n個(gè)優(yōu)選變量X j(j=1,2,3,n)中的n-1個(gè)固定起來(lái)，用單因素優(yōu)選法優(yōu)選其中一個(gè)變量交替進(jìn)行，直到找到最佳點(diǎn)為止。固定的變量可按下列方法取定值： 固定原來(lái)生產(chǎn)上采用的數(shù)值；20 用0.618法取固定值，而且優(yōu)選此變量 時(shí)也用該方法； 固定到優(yōu)選范圍的中點(diǎn)上； 優(yōu)選到的變量，固定到選出的好點(diǎn)上。21（四）優(yōu)選法的局限性1. 每次試驗(yàn)都是在2個(gè)試驗(yàn)結(jié)果的比較下來(lái)決定新的試驗(yàn)點(diǎn)，花費(fèi)的時(shí)間多。非人為試驗(yàn)條件差異多。2. 對(duì)試驗(yàn)結(jié)果不能綜合分析。多因素、復(fù)雜關(guān)系難以選出最佳點(diǎn)。3. 對(duì)于多因素試驗(yàn)的問(wèn)題，往往難以確定主、次，分析不出來(lái)因素間的搭配效果

10、。22三、正交試驗(yàn)法 （一）正交試驗(yàn)的特點(diǎn)：正交試驗(yàn)（正交設(shè)計(jì)法、多因素優(yōu)選法），能合理地、科學(xué)地安排試驗(yàn)、分析試驗(yàn)結(jié)果，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析，尋找各因素多水平間的最佳組合，確定最優(yōu)或較優(yōu)試驗(yàn)方案。試驗(yàn)設(shè)計(jì)可以借助一種規(guī)格化的“正交表”正交試驗(yàn)特點(diǎn)： “整體設(shè)計(jì)，統(tǒng)計(jì)分析，綜合 比較” 。23具體：1. 可以大量壓縮試驗(yàn)次數(shù)，節(jié)省時(shí)間、經(jīng)費(fèi)。例：2 因素2個(gè)水平試驗(yàn)，要全面考察， A1B1；A1B2；A2B1；A2B2 ；22=4 次 3 因素2個(gè)水平試驗(yàn)，要全面考察， 23=8 次，而用正交設(shè)計(jì)只要4次就行。24同理： 10 因素3個(gè)水平試驗(yàn)， 要 310=59049 次，每天做10個(gè)試驗(yàn)，要16.

11、1年，而正交設(shè)計(jì)只要27次就行。每天做10個(gè)試驗(yàn)，3天就可以完成16.1年的工作量。252. 對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可以找出主、次因素，還可以找出各因素的不同位級(jí)發(fā)展趨勢(shì)，為試驗(yàn)指明方向。3. 通俗易懂，使用方便。（二）正交表1. 正交表的符號(hào) La (bc)正交表的代號(hào)，英文單詞“拉丁方”（latin square）的第一個(gè)字母。試驗(yàn)所需總次數(shù)該表最多能考察的因素?cái)?shù)（列數(shù)）b表示因素可取的水平數(shù)262. 常用正交表例如：正交表 L9(34) 表示該函數(shù)最多能考察4個(gè)因素，每個(gè)因素可取3個(gè)水平，共需作9次試驗(yàn)，具體見(jiàn)99頁(yè)表26 。27常用正交表的種類根據(jù)水平數(shù)的相同與否分類相同水平的正交表各試驗(yàn)

12、因素采用的水平數(shù)都相同如：L4(23) 、L9(34) 、L8(27)L27(313)、L16(45)、L25(56)等常用的其它正交表見(jiàn)386頁(yè)28表26 L9（34）試驗(yàn)號(hào) 列 號(hào) （因素號(hào)）1 A2 B3 C4 D11111212223133342123522316231273132832139332129混合水平的正交表各試驗(yàn)因素采用的水平數(shù)都不同如：L12(3X24) 、L12(6X22)L18(2X37)、L12(3X23)L16(42X29)等30. 正交表的主要特性：（1）均衡分散性、整齊可比性（正交性）均衡分散性在任意一列中，每個(gè)水平的重復(fù)次數(shù)是相等的。換言之，同一因素的不同

13、水平均衡的分散在試驗(yàn)中，例如在L9（34）中，任一列中每個(gè)水平重復(fù)出現(xiàn)3次。31整齊可比性任意兩列中，由同一橫行上表征水平的兩個(gè)數(shù)字，不僅構(gòu)成了完全有序數(shù)對(duì)，而且各種數(shù)對(duì)的重復(fù)次數(shù)是相等的。（2）可置換性 正交表的各列之間、各行之間、同一列內(nèi)水平記號(hào)之間進(jìn)行置換。故同是 L9(34) 表不只是一張。32（3） 一張表可多用如 L9(34) 表 可以用來(lái)考查 3 水平 2 因素、3 因素、最多 4 因素的問(wèn)題，列數(shù)可以空著，但是水平數(shù)必須相同。 如果 2 水平 3 因素的問(wèn)題可以用表L4(23)、也可以用 L8（27），當(dāng)然要選試驗(yàn)次數(shù)少的。33（4）多因素不同位級(jí)的正交表（混合正交表） 各因素

14、的水平數(shù)不一樣，如L8（424）表示一個(gè)因素是4個(gè)水平，4個(gè)因素各為2個(gè)水平的混合水平正交表。其他如L12(324)、L12(622)、L18（237）L12（323）、L16（4229）等都屬這一類。其它見(jiàn)391頁(yè)。34（三）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟1. 明確試驗(yàn)?zāi)康?，確定試驗(yàn)指標(biāo)。2. 挑因素、選水平、制定因素水平表；3. 選取合適的正交表；4. 做頭設(shè)計(jì)、列試驗(yàn)方案；5. 進(jìn)行試驗(yàn)，收集試驗(yàn)數(shù)據(jù)；6. 對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。351、明確試驗(yàn)?zāi)康?，確定試驗(yàn)指標(biāo)在進(jìn)行質(zhì)量決策時(shí)，要解決的問(wèn)題往往很多，但是一個(gè)試驗(yàn)只能解決一個(gè)或幾個(gè)問(wèn)題。因此，目的一定要明確。目的定了之后，還要確定用什么來(lái)衡量試驗(yàn)效果，

15、即確定試驗(yàn)的目標(biāo)。36例：從柑桔皮中提取果膠（102頁(yè)）目的為了尋求提取果膠的最佳條件。確定了兩個(gè)試驗(yàn)指標(biāo)作為衡量試驗(yàn)效果的標(biāo)準(zhǔn)，一是從200g果皮中提取的果膠重量，用以衡量提取得率； 二是膠凝度，用以衡量提取果膠得質(zhì)量。372、挑因素、選水平、制定因素水平表 主要根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康牟檎业挠嘘P(guān)資料、試驗(yàn)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)的具體條件，確定參試因素。 一般試驗(yàn)中，因素以不超過(guò)4個(gè)為好。 因素挑好后，就要根據(jù)資料和實(shí)際情況選水平。一般水平數(shù)選2-4個(gè)為宜。38 每個(gè)因素的水平可以相等，也可以不等。 水平間間隔可以相等，也可以不等。 重要的因素或者特別希望詳細(xì)了解的因素，水平數(shù)可多一些，其余可少一些。 在

16、因素水平表中每一因素的水平次序排列，也可隨機(jī)確定。 但一旦確定，在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，就不能任意更動(dòng)。39提取果膠的主要方法有酸提取法、離子交換法、微生物法等幾種。其中常用的是酸提取法。40工藝流程為： 果實(shí)熱燙去皮滅酶漂洗加酸調(diào)整pH值在一定溫度下萃取過(guò)濾、冷卻沉淀洗滌烘干粉碎包裝成品41在酸提取法中，pH值、溫度、時(shí)間和酸的種類是影響提膠的主要因素，每個(gè)因素一般取 24 個(gè)水平，各水平可以從小到大排列。因此，制定了如表28所示的因素水平表。42表28 果膠提取因素水平表 水平因素A pH B溫度（）C時(shí)間（min） D 酸種類 12342.02.53.03.56070809030507090亞

17、硫酸鹽酸酒石酸硫酸433、選取合適的正交表根據(jù)試驗(yàn)因素和水平的多少，以及是否需要估計(jì)交互作用，無(wú)交互作用時(shí)，選一張水平數(shù)相等，因素?cái)?shù)大于或等于實(shí)際試驗(yàn)確定的因素?cái)?shù)，試驗(yàn)次數(shù)盡量少的正交表。提取果膠的試驗(yàn)，是一個(gè)4個(gè)因素4個(gè)水平的相同水平的試驗(yàn)，而且不考慮因素間的交互作用，因此選用L16（45）的正交表。（5個(gè)因素，有一列為空因素）。44根據(jù)試驗(yàn)因素和水平的多少，以及是否需要估計(jì)交互作用，選擇合適的正交表。當(dāng)試驗(yàn)的主要目的是尋找事物內(nèi)部變化的規(guī)律，必須研究因素間的交互作用，而且試驗(yàn)的工作量與經(jīng)費(fèi)能夠解決時(shí)，有意選擇較大的正交表。當(dāng)試驗(yàn)的目的主要是尋求較好的水平組合而不著重因素間的交互作用，而且客

18、觀條件又不允許做太多試驗(yàn)時(shí)，就可選擇較小的正交表。45試驗(yàn)號(hào)因素pH溫度（ ）時(shí)間（min）酸種類空列112332234122324343442113513144631314721131843321表2-9L16(45)正交表46試驗(yàn)號(hào)因素pH溫度（ ）時(shí)間（min）酸種類空列911423103323311234121241242131421114324411522224164443447作表頭設(shè)計(jì)指將試驗(yàn)方案中的各因素科學(xué)地安排到正交表的各列，從而形成試驗(yàn)方案。通過(guò)表頭設(shè)計(jì)可以得到試驗(yàn)方案表。一般采用不研究交互作用的表頭設(shè)計(jì)。這種表頭設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單，各因素確定的哪一列上任意選定。同一試驗(yàn)，即使

19、采用同一張正交表，可以有不同的表頭設(shè)計(jì)方案，但這并不影響最終的結(jié)果分析。 48因素順序上列，位級(jí)對(duì)號(hào)入座。提取果膠試驗(yàn)的表頭設(shè)計(jì)及試驗(yàn)方案如表 210 所示 （106頁(yè)）。49試驗(yàn)號(hào)因素pH溫度（ ）時(shí)間（min）酸種類空列11（2.0）2（70）3（70）3（酒石酸）223（3.0）4（90）1（30）2（鹽 酸）232（2.5）4（90）3（70）4（硫 酸）344（3.5）2（70）1（30）1（亞硫酸）351（2.0）3（80）1（30）4（硫 酸）463（3.0）1（60）3（70）1（亞硫酸）472（2.5）1（60）1（30）3（酒石酸）184（3.5）3（80）3（70）2（鹽

20、 酸）1表2-10 果膠提取正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案50試驗(yàn)號(hào)因素pH溫度（ ）時(shí)間（min）酸種類空列91（2.0）1（60）4（90）2（鹽 酸）3103（3.0）3（80）2（50）3（酒石酸）3112（2.5）3（80）4（90）1（亞硫酸）2124（3.5）1（60）2（50）4（硫 酸）2131（2.0）4（90）2（50）1（亞硫酸）1143（3.0）2（70）4（90）4（硫 酸）1152（2.5）2（70）2（50）2（鹽 酸）4164（3.5）4（90）4（90）3（酒石酸）451表210 果膠提取正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案試驗(yàn)號(hào)因素A pH B 溫度（） C 時(shí)間（mi）D 酸種類處理組合

21、A1B2C3D3A3B4C1D2A2B4C3D4A4B2C1D1A1B3C1D4A3B1C3D1A2B1C1D3A4B3C3D2A1B1C4D2A3B3C2D3A2B3C4D1A4B1C2D4A1B4C2D1A3B2C4D4A2B2C2D2A4B4C4D3123456789101112131415161（2.0）3 (3.0)2（2.5）4（3.5）1（2.0）3（3.0）2（2.5）4（3.5）1（2.0）3（3.0）2（2.5）4（3.5）1（2.0）3（3.0）2（2.5）4（3.5）2（70）4 ( 90 )4 ( 90 )2（70）3（80）1（60）1（60）3（80）1（60）3

22、（80）3（80）1（60）4 ( 90 )2（70）2（70）4 ( 90 )3（70 ）1 ( 30 )3（70）1 ( 30 )1 ( 30 )3（70）1 ( 30 )3（70 ）4（90 ）2（50 ）4（90 ）2（50 ）2（50 ）4（90 ）2（50 ）4（90 ）3（酒石酸）2 ( 鹽酸 )4（ 硫酸 ）1（亞硫酸）4（ 硫酸 ）1（亞硫酸）3（酒石酸）2 ( 鹽酸 )2 ( 鹽酸 )3（酒石酸）1（亞硫酸）4（硫酸）1（亞硫酸）4（硫酸 ）2 ( 鹽酸 )3（酒石酸）525、進(jìn)行試驗(yàn)，收集試驗(yàn)數(shù)據(jù) 表頭設(shè)計(jì)后，可以開(kāi)始做試驗(yàn)。試驗(yàn)的順序號(hào)可以隨機(jī)排列，但是不能將各個(gè)試號(hào)中

23、處理組合的內(nèi)容隨意更改。在試驗(yàn)過(guò)程中要注意加強(qiáng)管理，每個(gè)試驗(yàn)設(shè)置23 次重復(fù)，試驗(yàn)指標(biāo)數(shù)據(jù)取其算術(shù)平均值。見(jiàn)112頁(yè) 表2-12。53試驗(yàn)號(hào)因素綜合指標(biāo)pH溫度（ ）時(shí)間（min）酸種類11（2.0）2（70）3（70）3（酒石酸）190.4523（3.0）4（90）1（30）2（鹽 酸）82.7532（2.5）4（90）3（70）4（硫 酸）195.9544（3.5）2（70）1（30）1（亞硫酸）110.5051（2.0）3（80）1（30）4（硫 酸）131.5063（3.0）1（60）3（70）1（亞硫酸）140.8072（2.5）1（60）1（30）3（酒石酸）76.9084（3.5

24、）3（80）3（70）2（鹽 酸）87.25表2-12 果膠提取正交試驗(yàn)的結(jié)果54試驗(yàn)號(hào)因素綜合指標(biāo)pH溫度（ ）時(shí)間（min）酸種類91（2.0）1（60）4（90）2（鹽 酸）163.95103（3.0）3（80）2（50）3（酒石酸）185.40112（2.5）3（80）4（90）1（亞硫酸）54.85124（3.5）1（60）2（50）4（硫 酸）41.35131（2.0）4（90）2（50）1（亞硫酸）141.65143（3.0）2（70）4（90）4（硫 酸）52.05152（2.5）2（70）2（50）2（鹽 酸）130.20164（3.5）4（90）4（90）3（酒石酸）167

25、.15556、對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。 對(duì)正交試驗(yàn)的結(jié)果分析，可采用直觀分析法和方差分析法兩種方法。方差分析法可以對(duì)試驗(yàn)誤差進(jìn)行估計(jì)，并可進(jìn)行各因素的顯著性檢驗(yàn)，但是計(jì)算復(fù)雜。56直觀分析法是對(duì)各試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行直接比較，并由試驗(yàn)結(jié)果求出各因素每個(gè)水平的試驗(yàn)結(jié)果綜合值與平均值，再求出每個(gè)因素的極差，由極差確定因素主次，由平均值確定最佳工藝水平組合。57優(yōu)點(diǎn)：該分析方法簡(jiǎn)單明了，便于推廣，對(duì)于尋求較好條件的可能位置以及決定下批試驗(yàn)的水平具有重要作用。58缺點(diǎn)：直觀分析法不能估計(jì)試驗(yàn)過(guò)程中以及試驗(yàn)結(jié)果中必然存在的誤差的大小，因而不能區(qū)分某因素各水平所對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果間的差異究竟是真正由因素水平不同所引起的，

26、還是由試驗(yàn)誤差所引起的，因此不能知道分析的精度。同時(shí)，對(duì)于多水平的試驗(yàn)，當(dāng)要考慮交互作用時(shí)，由于三水平以上的因素的交互作用要占兩列以上。因此，直觀分析法主要用于正交試驗(yàn)中既沒(méi)有空列，又不設(shè)置重復(fù)的試驗(yàn)的結(jié)果分析。59方差分析法可以對(duì)試驗(yàn)誤差進(jìn)行估計(jì)，并可進(jìn)行各因素的顯著性檢驗(yàn)，適合于在正交試驗(yàn)中有空列存在或設(shè)置重復(fù)的試驗(yàn)結(jié)果的分析。604、正交試驗(yàn)的直觀分析方法1）直接比較，找出試驗(yàn)的好結(jié)果對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行直接比較，找出在正交試驗(yàn)中指標(biāo)最好的因素水平的組合。如果在實(shí)際生產(chǎn)中時(shí)間比較緊，可將找出的好結(jié)果暫時(shí)用于生產(chǎn)中。范例：在果膠提取試驗(yàn)中，綜合指標(biāo)最好的是第3號(hào)試驗(yàn)，其因素組合是A2B4C3D4

27、 ,即pH為2.5，溫度為90，時(shí)間為70min，酸種類為硫酸。612）分別計(jì)算各因素各水平的指標(biāo)之和某因素某水平的指標(biāo)之和，等于該因素水平相對(duì)應(yīng)指標(biāo)值相加。各因素、各水平的指標(biāo)之和應(yīng)相等。依次可檢查計(jì)算是否正確。62范例：A因素的各水平的指標(biāo)之和633）分別計(jì)算各因素各水平的平均指標(biāo)某因素某水平的指標(biāo)平均值，等于該列該水平的指標(biāo)之和除以該水平出現(xiàn)的次數(shù)。 各因素各水平的指標(biāo)的平均值的和應(yīng)相等。依次可檢查計(jì)算是否正確。64范例：A因素的各水平的平均指標(biāo)65對(duì)于水平數(shù)相同的試驗(yàn)，也可以不計(jì)算各因素各水平的指標(biāo)之和的平均值，而用指標(biāo)之和直接進(jìn)行下步極差的計(jì)算。664）計(jì)算各因素的極差某因素的極差R

28、，等于該因素各水平指標(biāo)的平均值中，最大的數(shù)減去最小的數(shù) 范例：A因素 R=156.89-101.56=55.3367對(duì)于水平不同的正交試驗(yàn)，在計(jì)算出極差后，還需計(jì)算調(diào)整極差R，因此一般采用相同水平的正交表。 68試驗(yàn)號(hào)因素綜合指標(biāo)pH溫度（ ）時(shí)間（min）酸種類11（2.0）2（70）3（70）3（酒石酸）190.4523（3.0）4（90）1（30）2（鹽 酸）82.7532（2.5）4（90）3（70）4（硫 酸）195.9544（3.5）2（70）1（30）1（亞硫酸）110.5051（2.0）3（80）1（30）4（硫 酸）131.5063（3.0）1（60）3（70）1（亞硫酸）1

29、40.8072（2.5）1（60）1（30）3（酒石酸）76.9084（3.5）3（80）3（70）2（鹽 酸）87.25表2-13 果膠提取正交試驗(yàn)的直觀分析結(jié)果69試驗(yàn)號(hào)因素綜合指標(biāo)pH溫度（ ）時(shí)間（min）酸種類91（2.0）1（60）4（90）2（鹽 酸）163.95103（3.0）3（80）2（50）3（酒石酸）185.40112（2.5）3（80）4（90）1（亞硫酸）54.85124（3.5）1（60）2（50）4（硫 酸）41.35131（2.0）4（90）2（50）1（亞硫酸）141.65143（3.0）2（70）4（90）4（硫 酸）52.05152（2.5）2（70）2

30、（50）2（鹽 酸）130.20164（3.5）4（90）4（90）3（酒石酸）167.1570指標(biāo)之和K1627.55423.00401.65447.80K2457.90483.20498.60464.15K3461.00459.00614.45619.90K4406.25587.50438.00420.85平均值K1156.89105.75100.41111.95K2114.48120.80124.65116.04K3115.25114.75153.61154.98K4101.56146.88109.50105.21極差R55.3341.1353.2049.77較好水平A1B4C3D3因素主次順序1423715）畫(huà)出因素與指標(biāo)間的關(guān)系示意圖對(duì)于水平數(shù)在3個(gè)或3個(gè)以上的因素，應(yīng)該畫(huà)出因素