SPSS統(tǒng)計(jì)分析案例：無空白列重復(fù)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方差分析

前面有講過 SPSS正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及其方差分析 一篇文章，包含了一個典型的正交試驗(yàn)案例。然而在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，主觀客觀條件復(fù)雜多變，在試驗(yàn)設(shè)計(jì)中就要求能夠靈活控制影響因素和水平的個數(shù)，以及試驗(yàn)的次數(shù)。

正交設(shè)計(jì)招數(shù)雖只有一招，但卻變化多端，有多重不同應(yīng)用方式，無空白列重復(fù)正交設(shè)計(jì)就是其中的一個變式。

一

案例數(shù)據(jù)

某制藥廠主要生產(chǎn)胃蛋白酶，為了提高生產(chǎn)效率，擬從生產(chǎn)工藝上進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，你被要求負(fù)責(zé)該項(xiàng)目。根據(jù)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，你認(rèn)為影響生產(chǎn)效率的因素主要包括A水解溫度，B水解時(shí)間，C加鹽量，D烘房溫度，根據(jù)目前現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，這幾個因素能調(diào)整的參數(shù)大概只有三個水平，以殘留蛋白作為質(zhì)量指標(biāo)，你決定通過正交試驗(yàn)來解決當(dāng)前的問題。

數(shù)據(jù)來源：《SPSS13在空白列正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及其數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用》

二

選擇正交表

各因素只能調(diào)整3個水平，主要有4個因素，因此最先考慮到選用L9（34）的四因素三水平正交表，由于參數(shù)水平客觀條件的限制，L16（45）正交表可以不用考慮了。

選定L9（34）正交表，遇到一個問題：因素排滿，沒有空白列用于統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)誤差，怎么呢？所以必須通過重復(fù)試驗(yàn)來統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)誤差，你決定每個組合方案重復(fù)3次。因此，本實(shí)驗(yàn)最終需要27次，將得到27組數(shù)據(jù)。

三

SPSS正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)錄入格式

網(wǎng)上有不少同學(xué)提到這個問題，其實(shí)數(shù)據(jù)結(jié)果組織形式和無重復(fù)試驗(yàn)的格式是一樣的，只需要順次增加行即可。

四

方差分析步驟

菜單操作：

分析→一般線性模型→單變量

因變量：輸入殘留蛋白

固定因子：輸入水解溫度，水解時(shí)間C加鹽量，烘房溫度

模型選項(xiàng)卡：以上四個影響因素作為主效應(yīng)進(jìn)行分析

方差分析結(jié)果：

四個影響因素的sig值均小于0.01，表明四個因素對生產(chǎn)胃蛋白酶都有極顯著的影響，驗(yàn)證了最初你的經(jīng)驗(yàn)。但這還不是我們最終的目的，我們需要得到提高生產(chǎn)效率的最優(yōu)化工藝組合，直白一點(diǎn)，就是你必須找到每個影響因素最好的那個水平參數(shù)。

這個問題在上一篇文章中就有說明，可采用多重比較的方法就行可視化比較。

五

具體做法

多重比較選項(xiàng)卡：將四個具有顯著影響的因素依次輸入到右側(cè)的“兩兩比較檢驗(yàn)”框中，選擇“duncan”法來計(jì)算。

單從數(shù)據(jù)分析的結(jié)果來看，最優(yōu)工藝組合為：A3B3C2D1。值得討論的問題：水解時(shí)間、加鹽量兩個因素趨勢圖有些異常，可能和其他兩個因素存在交互作用，留給大家討論。

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