正交和均匀实验设计方法的比较

是研究多因素多水平的又一种设计方法，它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点，正交试验设计是分析因式设计的主要方法。

是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。

正交试验设计采用正交表安排试验，可以最少的实验次数最大限度的获取有关各因素对指数取值的影响及各因素之间由于相互作用而引起指标的变化。

正交实验设计法具有很多的优点，其中最主要的是简便和高效性。

但它与正交表不同的是，不仅表中各列的地位不平等，而且因素安排在表中的位置是不能随便变动的，需根据试验中欲考察的实际因素数，依照附在每一张均匀设计表后的使用表来确定因素所对应的列号；试验安排的特点使试验数据失去了整齐可比性，数据一般采用回归分析法。

由于试验次数较少，试验精度较差，为了提高其精度可采用试验次数较多的均匀设计表来重复安排因素个水平的试验。

均匀实验设计的安排的步骤大体与正交试验设计相同，首先也是挑因素选水平设计因素水平表，然后选择合适的均匀设计表及相应的使用表，设计好试验方案，最后进行结果分析，结果分析不像正交设计，一般采用多元回归分析方法。

由于均匀实验设计表安排允许的因素水平数较多，水平间隔较少，研究因素的范围宽，试验点在整个试验区域内分布均匀，试验结果具有较好的代表性，因此，也可以采用直观分析法。

4L 9 ( 3 )因素列号1 2 3 4 5 6 7 8 9A1 1 1 12 2 23 3 3C3 2 23 3 1 2 3 1 1B2 1 1 2 23 3 1 2 3D4 1 2 31 2 3 1 2 36U 7 ( 7 )第六列6543第二列2461第三列3625第四列4152第五列5316第一列1234实验12 345。

均匀设计和正交设计的比较均匀设计（Uniform Design）和正交设计（Orthogonal Design）是两种常用的实验设计方法，用于确定影响因素和因变量之间的关系，以及确定最适合的因素水平。

下面将对这两种设计方法进行比较。

1.定义和原理：-均匀设计：均匀设计是一种实验设计方法，旨在通过选择一系列设计点，在全区间内均匀覆盖因素水平的组合，从而得到最优的判别能力和推断效果。

-正交设计：正交设计是一种实验设计方法，它通过将影响因素的各个水平进行组合，使得各个因素及其交互作用之间的关系得以均匀分布，从而有效地降低测量误差和背景干扰。

2.设计要素数量：-均匀设计：均匀设计要求设计点之间具有相似的分布规律，通常需要更多的设计点来达到均匀覆盖的目的。

-正交设计：正交设计要求因素水平之间的关系在各个方向上都是均匀分布的，因此设计所需的样本数量通常比均匀设计少。

3.因素水平组合：-均匀设计：均匀设计通过选择各个因素的水平组合来实现因素与因变量之间的关系研究，可以包含更多的因素和水平数，但样本点之间的因素水平组合可能会重复。

-正交设计：正交设计通过选择各个因素水平组合的方式来实现因素与因变量之间的关系研究，可以保证不同因素之间的水平组合均匀分布，从而减少重复度。

4.探索和解释能力：-均匀设计：均匀设计具有较高的探索性能，因为它能够覆盖全区间的因素水平组合，可用于快速筛选和发现影响因素。

-正交设计：正交设计具有较高的解释能力，因为它能够有效地区分主要因素和交互作用，从而更加精确地解释因果关系。

5.应用场景：-均匀设计：均匀设计适用于对影响因素的探索性研究、多因素筛选和较小样本量的试验设计。

-正交设计：正交设计适用于影响因素的优选、因素交互作用的分析、样本容量要求相对较高的试验设计。

总结来说，均匀设计和正交设计是两种不同的实验设计方法，各自具有不同的优势和适用场景。

均匀设计适用于探索性研究、多因素筛选等，而正交设计适用于因素优选和因素交互作用的分析。

食品研究中常用试验设计方法的比较分析摘要：通过查找关于食品方面的文献，本文综述了对比试验设计、随机试验设计、正交试验设计、回归正交试验设计和均匀试验设计这五种试验设计方法的应用以及其数据处理方法，并归纳比较了这五种实验设计方法的优缺点及其适用范围。

关键词：食品研究试验设计比较为了推动食品科学的发展，常常要进行科学研究。

例如，食品原料资源的研究，新产品开发和新的加工工艺的研究等。

这些研究都离不开试验。

进行试验首先必须解决的问题是：如何合理地进行试验设计。

若试验设计方法好，则用较少的人力、物力和时间即可收集到必要而有代表性的资料，从中获得可靠的结论，达到试验的预期目的，收到事半功倍之效。

食品试验设计与统计分析是整理统计原理和方法在食品科学研究中的应用。

正确的试验方法可使食品研究得到正确的试验结果，而正确的统计分析可排除试验假象，增加试验的可靠性。

因此合理地进行试验设计，科学地整理、分析所收集得来的资料对于食品的科学研究是必不可少的[1]。

随机试验设计、均匀试验设计、正交试验设计、回归正交试验设计等试验设计方法已经广泛应用于食品研究，但是不同的试验方案设计都是建立在不同的理论基础之上 ,这种理论基础需要不同的假设条件 ,只有在满足试验假设条件的前提下 ,也就是正确的试验设计才能正确地表达试验效应 ,得到正确的试验结果。

每种多因素试验设计都有一定的局限性和优缺点 ,采用不同的试验设计用于不同的试验需求 ,满足不同用途的试验 ,可以达到不同的试验目的 ,并不是每种多因素试验设计都适用食品研究。

因此了解各种多因素试验设计的优缺点和适用范围 ,科学地进行试验设计是一个非常重要的问题[2]。

1 对比试验设计对比试验是以差异对比的原则设置简单的处理和对照试验。

它是通过简单的比较试验分析影响食品质量的因素，常常应用于食品质量的工艺诊断[5]。

对比试验依据调查指标的不同资料的性质也不同，不同性质的资料分析方法也不同，常见的对比试验资料包括计量资料、计数资料、百分数资料和非参数资料、在一般情况下，计量资料根据样本容量的大小确定分析方法，大样本多采用u测验,而小样本多采用t测验；计数资料多采用χ²测验，百分数资料要依据样本母体的性质，由计量资料得到的百分数资料仍然遵从正态分布，可采用u测验或t测验，而由计数资料得到的百分数资料遵从二项分布，应采用牛顿二项式展开计算误差概率，但利用牛顿二项展开式计算非常麻烦，多采用正态逼近的方法，而正态近似计算要求样本容量大一点，一般np>5 或nq>5（p或q是低于50%的百分率）；非参数资料是食品研究中出现频率比较高的资料，许多新产品都是采用数量化方法得到产品质量凭借标准的。