1、“現代(xindi)試驗設計方法與數據處理”大作業(zuy)題目(tm)：析因試驗設計姓名：xxx學號：xxxxx班號：xxxxx2014年1月13日1.析因試驗(shyn)設計(shj)在工農業生產和科學研究中，經常需要做大量試驗，以求達到預期的目的 例如在工農業生產中希望通過試驗達到高質優產低消耗，特別是在新產品試驗中，由于未知的因素很多，需要通過試驗來摸索工藝和條件，在這種情況下，試驗設計安排妥當與否，直接影響著研究進度與效果。試驗設計優化，是指在最優化思想的指導下進行最優設計的一種優化方法，它從不同的優良性出發，合理設計試驗方案，有效控制試驗干擾，科學處理試驗數據，全面進行優化分析，直

2、接實現優化目標。試驗優化已成為現代化技術的一個重要方面，析因設計就是(jish)試驗優化設計中最常用的幾種方法之一。1.1析因設計定義析因設計，也叫做 HYPERLINK /view/191688.htm t _blank 全因子實驗設計，是一種多因素多水平的交叉分組進行全面試驗的設計方法 它不僅可檢驗每個因素各水平間的差異，研究2個或2個以上因素的主效應，而且可檢驗各因素間的交互作用，通過比較各種組合，可以找出最佳組合。它是一種全面的高統計效率的設計，當因素數目和水平數都不太大，且效應與因素之間的關系比較復雜時，常常采用該種設計。1.2設計原理析因設計各處理組間在均衡性方面的要求與隨機設計一

3、致，各處理組樣本含量應盡可能想同；析因設計對各因素不同水平的全部組合試驗，故具有 HYPERLINK /view/764449.htm t _blank 全面性和均衡性；析因設計可以提供三方面的重要信息：各因素不同水平的效應大小；各因素間的交互作用；通過比較各種組合，找出最佳組合。通過合理的設計表，對得到的數據進行方差分析，可以求出主效應和交互效應，一般分為:正交互效應(協同作用)兩因素聯合(共同)作用大于其單獨作用之和；負交互作用( 拮抗作用)兩因素聯合作用小于其單獨作用之和。常用的析因設計表如下所示表1 2x2析因設計表B因素A因素A1A2B1A1B1A2B1B2A1B2A2B2表2 2x

4、2x2析因設計表A因素B1B2C1C2C1C2A1A1B1C1A1B1C2A1B2C1A1B2C2A2A2B1C1A2B1C2A1B2C1A2B2C21.3試驗設計(shj)特點析因試驗(shyn)設計有3個明顯(mngxin)的特點:其一,它要求實驗時全部因素同時施加,即每次做實驗都將涉及到每個因素的一個特定水平（若實驗因素施加時有“先后順序”之分，一般被稱為“分割或裂區設計”）；其二,因素對定量觀測結果的影響是地位平等的,即在沒有充分的證據認為哪些因素對定量觀測結果的影響大、而另一些影響小（若實驗因素對觀測結果的影響在專業上能排出主、次順序,一般就被稱為“系統分組或嵌套設計”）；其三,可以

5、準確地估計各因素及其各級交互作用的效應大小(若某些交互作用的效應不能準確估計，就屬于非正規的析因設計了，如分式析因設計、正交設計、 HYPERLINK /view/1270809.htm t _blank 均勻設計,等等)。由于上述的三個特點，決定了析因設計有以下突出的優點和缺點：優點是它可以用來分析全部主效應（即各個單因素的作用）和因素之間的各級交互作用的效應（即任何兩個因素之間的交互作用效應任何三個因素之間的交互作用效應等）的大小；缺點是由于所需要的實驗次數很多（因該設計的原名也叫做有重復實驗的全因子計），故因素過多或因素的水平數過多時，所需要的實驗次數太多，研究者常無法承受。1.4試驗設

6、計流程析因設計的統計分析包括(boku)主效應、交互作用和單獨效應分析。主效應分析和交互作用分析又稱析因分析，屬多因素方差分析，各因素的單獨效應分析屬單因素方差分析。2.析因設計(shj)實例(shl)分析例：某醫院進行急性菌痢治療的研究,擬分析臨床類型和療法對治療急性菌痢的影響。臨床類型有兩個水平典型、非典型；療法也有兩個水平:特異療法+輔助療法、特異療法。試作析因設計(在每個試驗條件下重復8次試驗)。2.1試驗安排本例是兩個因素，每個因素有兩個水平按照2x2析因分析設計模型安排，試驗結果如下表3所示。表3 實測數據（治愈天數）試驗次數典型（A1）非典型（A2）特異+輔療（B1）特異（B2）

7、特異+輔療（B1）特異（B2）15746264243452543535558376673674746835552.2統計分析將表3進行整理得到表4如下：表4 兩因素的交互作用臨床類型（A）療法（B）合計特異+輔療（B1）特異（B2）典型（A1）364884非典型（A2）264470合計6292154如下(rxi)所示，可重復(chngf)雙因素(yn s)方差分析表5表5 方差分析差異源SSdfMSFP-valueF crit病型6.12516.1254.570.0414.196療法28.125128.125210.0004.196交互1.12511.1250.840.3674.196誤差37

8、.5281.339總計72.87531結論:按檢驗水平=0.05水準,臨床類型和療法對急性菌痢的治療均有影響。非典型病人的治愈天數比典型病人短,特異療法+輔助治療比特異療法的治愈天數要短。臨床類型和療法之間無交互作用。按=0.01水準,療法對急性菌痢的治療仍有影響。本例如果有交互作用可以作不同水平下的兩因素均數的兩兩比較,以便揭示相互作用是屬于相互促進還是相互抑制。總結析因試驗設計方法已經廣泛應用到社會生產、醫學研究等領域中，析因設計可以全面均衡地對各因素的不同水平進行組合，分組進行實驗，探討各因素不同水平的效應，同時可獲得各因素間的交互作用；通過比較各實驗組合，還可以尋求最佳組合。但是，當處

9、理因素過多時，處理組數、實驗對象數（樣本量）劇增，而且多重交互作用的解釋極其困難，此時，可采用非全面實驗的正交設計或均勻設計以減少實驗次數。析因設計中，應可能的使用平衡設計，非平衡設計會使檢驗效率降低。參考文獻1游永豪.祁國鷹. 常用(chn yn)多因素實驗設計及相應的統計分析方法.2楊俊英. 析因設計(shj)及其統計分析方法. 新鄉醫學院學報,20003程敬麗. 常見(chn jin)的試驗優化設計方法對比.實驗室研究與探索.2012.第31卷 第7期4胡純嚴,胡良平. 如何正確運用析因設計.中國藥物應用與監制.2008年第5卷 第5期5楊志程. 幾種無重復試驗的飽和析因分析方法的穩健性.碩士論文內容總結（1）它是一種全面的高統計效率的設計，當因素數目和