試驗太複雜？正交試驗替你減壓

在日常試驗中，對於只考察一個或兩個因素的試驗來說，由於控制的因素較少，試驗設計和實施都比較的簡單。但當一個試驗出現超過三個因素時，試驗就變得非常繁瑣，全部實施起來也非常困難。

當然，這些問題不只我們遇到了，統計學家們早已發現這一問題，並設計出簡化試驗的各種方法。本文要介紹的就是最為人所知的——正交試驗法。

正交試驗

正交試驗的一般流程包括以下幾個步驟：①確定研究因素；②選擇指標水平；③製作成正交試驗表格；④進行試驗；⑤試驗結果分析。下面結合案例說明。

背景：

在一項研究中，研究人員想分析溫度，保溫時間和工件重量三種因素對彈簧質量的影響。

分析步驟：

①確定研究因素

根據上面的研究背景可以確定，本次的研究因素共有三個，分別是：溫度，保溫時間和工件重量。

②選擇指標水平

確定因素後，還要對每個因素的水平進行設定，通常是依據專業知識或參考過往的文獻經驗來設定。

本例中的三種因素和水平資料設定如下：

③製作正交試驗表格

確定好因素與水平、準備工作就基本完成，下面要製作正交試驗表格，再將資料對應填入表格。案例中共涉及3個因子（因素），每個因素均有3個水平，表格設定如下：

使用路徑：SPSSAU→醫學研究→正交試驗

SPSSAU-正交設計表格

④進行試驗

經過了漫長的試驗……記錄試驗結果，整理資料。

⑤試驗結果分析

得到試驗結果後，將試驗資料與結果整理到表格中，上傳到SPSSAU分析。

下面開始對結果進行分析，通常是用方差分析。一般情況下，試驗的因素為兩個或者三個。如果超過三個，則需要使用多因素方差分析。不考慮互動作用，分析各因素對彈簧彈性的影響。

使用路徑：SPSSAU→進階方法→多因素方差

多因素方差分析結果

結果顯示，保溫時間，工件重量會對彈簧彈性產生顯著性影響，而溫度並不會對彈性產生影響。

其他說明

如果某因素呈現出顯著性，說明該因素會對Y產生顯著性差異，具體可以透過單因素方差分析或事後多重比較進一步研究。

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