正交試驗(yàn)的方差分析實(shí)例1

1、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)例分析正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)是使用正交表來(lái)安排多因素、多水平試表驗(yàn)，并采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法［１］。對(duì)于多因素、多水平的問題，人們一般希望通過若干次的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，可以省時(shí)、省力、省錢，同時(shí)又能得到基本滿意的實(shí)驗(yàn)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(shí)，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(xiàng)。1.實(shí)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(shí)，首先應(yīng)確定正交試驗(yàn)需要考察的因素和水平。尤本明等［２］考察了三個(gè)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(gè)因素取三個(gè)水平。試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，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(diǎn)不可忽視。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)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(lái)安排試驗(yàn)（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(yàn)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(yàn)的條件，避免不必要的錯(cuò)誤。1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)會(huì)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(lái)反映同一個(gè)因素的各個(gè)不同水平對(duì)試驗(yàn)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(duì)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(yàn)中，可考慮細(xì)化實(shí)驗(yàn)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(duì)因素B而言，取９倍體積的溶媒，姜黃素提取量較高，而?。幢扼w積或６倍體積時(shí)，姜黃素提取量較低，在以后的試驗(yàn)中，溶媒的量可取１２倍或１５倍體積，姜黃素提取

5、量也許還會(huì)提高。對(duì)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(yàn)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(jì)［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