Minitab软件在有重复试验的正交试验设计中的应用.pdf

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1、第14卷第1期集美大学学报Vol.14No.12013年1月JournalofJimeiUniversityJan.2013Minitab软件在有重复试验的正交试验设计中的应用彭爱红(集美大学生物工程学院，福建厦门361021)［摘要］初步介绍了有重复试验的正交试验设计原理，阐述了利用Minitab软件中的田口设计模块和方差分析模块进行正交设计和结果分析的方法。结果表明，Minitab软件能快捷地进行正交设计，直观、快速、准确地进行数据分析，其操作简单、易于掌握、计算精确、兼容性好，值得在正交试验设计及数据处理中应用和推广。［关键词］Minitab软件;重复试

2、验;正交试验设计;数据处理［中图分类号］G423［文献标识码］A［文章编号］1671－6493(2013)01－0111－05正交试验设计以概率论、数理统计和实践经数据处理上充分利用Minitab统计软件尚不多见，［3］验为基础，利用规格化的正交表，科学地挑选试验文献所处理的数据是利用空白因素作为试验误条件，合理安排实验，是目前最常用的试验设计方差，处理起来较简单，对有重复试验的正交试验设法之一，对于多因素、多水平的试验具有设计简计及利用Minitab软件进行数据处理尚未见报道。便、节省试验单元而统计效率高等特点。该方法是笔者根据自己的体会，对此作一补充。在2

3、0世纪50年代由日本质量管量专家田口玄一提在正交试验设计中，为达到减少试验次数的出，由于具有均衡分散、整齐可比的特点，所需工目的，一般会尽量选用较小的正交表，在正交表作量小又可得到全面的试验分析结果，因而得到了上尽可能安排最多的因素，且试验一般不设重广泛的应用，被称为国际标准型正交试验法，又称复，统计分析时，利用研究因素的水平重复作为［1］为田口设计。“隐重复”，将空列或均方差较小的列作为“误差［4］Minitab统计软件是国际上最流行并具有权威列”进行方差分析，但这种情况必须是在了解性的统计分析软件之一，在教育、研究、企业管理各因素间无交互作用或忽视其交互作

4、用的前提下［5］等各个领域的研究有着广泛的应用。与其它国际权进行的。当正交表的各列都已安排满因素或交威软件如SAS、SPSS软件相比，Minitab统计软件互作用，没有空列，也无经验误差可供参考时，最显著的特点是体积小(最新的16.0版安装包仅为了估价试验误差和进行方差分析，就需要进行为120M左右)、功能强大、并且人机交互界面，重复试验;或者正交表的列虽未安排满，但为了菜单操作，简单易懂，与Word、Excel等兼容性提高统计分析精确性和可靠性，往往也进行重复好，数据的导入和结果的导出非常方便。Minitab试验。所谓重复试验，就是在安排试验时，将同软件不仅

5、具有包括数据管理、统计分析、图表分一处理试验重复若干次，从而得到同一条件下的［6］析、输出管理等在内的基本统计功能，还有着强大若干次试验数据。在数据处理上，不能直接取的实验设计(designofexperiments，DOE)功能，重复试验结果的平均数作为反应变量，而应该以其中田口设计(Taguchidesign)模块具有正交设原始数据作为反应变量进行分析。下面以常用的4计功能，故而这个模块可以完成正交表格设计、数四因素三水平正交设计L9(3)为例，来介绍［2］据分析以及结果预测等。Minitab软件在有重复试验的正交试验设计中的具关于一般正交试验设计方面的探

6、讨甚多，但在体应用。［收稿日期］2012－09－25［作者简介］彭爱红(1968—)，女，福建莆田人，集美大学生物工程学院副教授，主要研究方向为食品质量安全及生物统计。112集美大学学报第14卷一正交表的设计了菌丝体生长需要碳源、氮源、无机离子和其它因子对菌丝体直径的影响，考察因素及水平见表1。［7］蒋盛岩等为了寻求亚稀褶黑菇菌丝体的最适培养基，用四因素三水平的正交试验设计，考察表1因素水平设计因素水平A碳源(g/L)B氮源(g/L)C无机离子(g/L)D其它因子1葡萄糖15(NH4)2HPO41KH2PO40.5麦芽汁120mL/L2蔗糖15NH4NO31M

7、gSO40.15维生素B1100μg/L3甘露糖15蛋白胨5CaCl20.52，4－D1mg/L该实验涉及4个因素3个水平，可以选用L9子水平数以及选定交互作用等，在“分配因子”4(3)正交表。操作步骤如下:打开Minitab软件，标题下选中“到以下指定表的列”复选框，并使在工作表选择“统计→DOE→田口→创建田口设用默认因子名A，B，C，D，以及水平值1，2，3计”弹出“田口设计”窗口，在“设计类型”部等，点击“确定”按钮返回主对话框，点击“选分，选择“3水平，因子数”下拉菜单选择“4”，项”按钮选中“将设计储存在工作表中”复选框，点击“设计”按钮弹出子窗口

8、，选择“L93＊＊点击“确定”返回主对