正交試驗的方差分析實例1

1、正交試驗設(shè)計實例分析正交試驗設(shè)計是使用正交表來安排多因素、多水平試表驗，并采用統(tǒng)計學(xué)方法分析實驗結(jié)果的一種實驗設(shè)計方法［１］。對于多因素、多水平的問題，人們一般希望通過若干次的實驗找出各因素的主次關(guān)系和最優(yōu)搭配條件，用正交表合理地安排實驗，可以省時、省力、省錢，同時又能得到基本滿意的實驗效果。因此，這種方法在改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化工藝條件及研發(fā)新產(chǎn)品等諸多方面廣泛應(yīng)用。但是，很多研究人員在使用該方法時，有些細(xì)節(jié)往往容易被忽視。作者以姜黃素的

2、提取為例具體闡述這一方法的使用和注意事項。1.實例：姜黃素是姜黃中的主要活性成分，在優(yōu)化其提取工藝時，首先應(yīng)確定正交試驗需要考察的因素和水平。尤本明等［２］考察了三個因素，因素A（作為溶媒的乙醇濃度）、因素B（溶媒的量）、因素C（滲漉速度），每個因素取三個水平。試驗設(shè)計時，一般還應(yīng)考慮各因素間的交互作用，也就是因素之間的聯(lián)合作用，這點不可忽視。根據(jù)以往經(jīng)驗可知，本例中因素之間的交互作用可以忽略，故采用L９（３４）正交表來安排試驗（見表１

3、）。該表共有４列，將因素A、B、C分別安排在正交表的第２、３、４列上，第１列為空白列。在試驗前，各因素及水平在正交表中的位置必須交待清楚，以確定各次試驗的條件，避免不必要的錯誤。1正交試驗設(shè)計與結(jié)果2.直觀分析法：表１中的K１、K２、K３分別表示在各因素各水平下姜黃素提取量的總和，K分別表示在各因素各水平下姜黃素提取量的平均值。由于有時會遇到各因素水平數(shù)不等的情況，因此，一般用提取量的平均值大小來反映同一個因素的各個不同水平對試驗結(jié)果（

4、提取量）影響的大小并以此確定該因素應(yīng)取的最佳水平。用同一因素各水平下平均提取量的極差R（極差＝平均提視。從表１可看出：對因素A而言，乙醇濃度太大或太小，姜黃素提取量都不高，在以后的試驗中，可考慮細(xì)化實驗條件，選取適當(dāng)乙醇濃度，比如乙醇濃度為６０％、８０％等，再觀察姜黃素提取量的變化情況。對因素B而言，取９倍體積的溶媒，姜黃素提取量較高，而取４倍體積或６倍體積時，姜黃素提取量較低，在以后的試驗中，溶媒的量可?。保脖痘颍保当扼w積，姜黃素提取

5、量也許還會提高。對因素C而言，滲漉速度太快或太慢，姜黃素提取量都不高，因此在以后的試驗中，可適當(dāng)選取滲漉速度，比如選取滲漉速度為2.5mL／min或3.5mL／min。通過上述分析能方便地得出一些改進(jìn)的思路，為獲得更優(yōu)的工藝條件提供了線索。參考文獻(xiàn)：［１］周懷梧，倪永興醫(yī)藥應(yīng)用概率統(tǒng)計［M］上海：百家出版社，１９９０：２３５［２］尤本明，王忠壯，胡晉紅姜黃中姜黃素的提取及分離工藝研究［J］藥學(xué)服務(wù)與研究，２００６，６（４）：２７７唱２７