正交试验设计是一种常用的试验优化方法,其通过科学合理的规划,可以在较少的试验次数中获取准确且可靠的结果。
一、研究背景阐述
当前,一项关于大豆出油率的研究正在进行。此研究专注于探究大豆出油率与萃取液、温度以及处理时间三个因素之间的关系。为了更准确地找出这三个因素各自水平下的大豆出油率最佳组合,研究者需要设计一个三因素三水平的正交试验,并收集数据进行分析。
二、正交实验设计详解
进入SPSSAU系统后,研究者选择了“实验/医学研究”模块下的“正交实验”功能。在确定因子及其水平数后,点击“开始分析”,系统生成了正交表L9.3.4,这意味着总共将进行9次试验。
三、数据收集过程
在选定的正交表确定后,研究者将表中各列因子下的数字“1”、“2”、“3”替换为各因子在试验中的实际水平值,并据此安排试验方案。按照此方案进行试验,并将收集到的数据填入表中。
值得注意的是,本案例中的水平数量使用数字表示。例如,因子2(温度)中的数字1代表20度,数字2代表35度。
四、数据分析与方法
在数据收集完毕后,研究者将数据上传至系统,并选择“实验/医学研究”模块下的“极差分析”功能对试验数据进行分析。
在放置分析项并进行操作后,SPSSAU系统输出了分析结果。
极差分析是一种用于研究正交试验数据的方法,它可以揭示因素间的优势及具体水平之间的优劣。在极差分析表格中,各指标的含义如下:从因素极差值(R值)的大小对比中,可以判断出哪个因子是最优的,哪个因子次之,以此类推。在本例中,温度(因子2)被认定为最优因素,其次是萃取液量(因子1),最后是处理时间(因子3)。
进一步结合各因子的最佳水平分析,可知萃取液量在第二个水平(即50)时最优,温度在第三个水平(即50度)时最优,而处理时间的最佳水平为第三个水平(即3.5小时)。
综合以上分析,可以得出结论:最优组合为温度50度、萃取液量50、处理时间3.5小时。这一组合将有助于获得最高的大豆出油率。
通过系统生成的图形,可以更直观地展示分析结果。