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。
混料试验设计
The Design of Mixture Experiments
主要参考文献:
1、 栾军 . 现代试验设计优化方法 . 上海:上海交通大学出版社, 1995
2、 茆诗松等 . 回归分析及其试验设计 . 上海:华东师范大学出版社 ,
1981
一、 混料问题与混料试验 ( 栾军 , 1995 ;茆诗松 等 , 1981)
日常生活中和工业生产上经常遇到 配方配比 一类的问题,即所谓混料问题。
这里所说的 混料是指由若干不同成分的元素混合形成一种新的物品 。由不同成
分组成的钢、铁、铝、药方、饲料以及燃料等都是混料,某些分配问题,如企
业的材料、资金、设备和人员等的分配也可看着混料问题。
混料试验 就是通过 实物试验或非实物试验 ,考察各种混料成分与试验指标
之间的关系 。例如,人们吃的糕点是将面粉、水、油、糖发酵及某些香料混合
后经烘烤制成的,考察这些成分对糕点的柔软性、口味等试验指标的影响所进
行的试验就是混料试验。 应该指出,混料试验中的混料成分至少应有三种,并
且混料成分中的不变成分不应作为混料成分 。
混料试验设计 ,不同于以前所介绍的各种试验设计。混料试验设计的 试验
指标只与每种成分的含量有关,而与混料的总量无关,且每种成分的比例必须
是非负的,且在 0~1 之间变化,各种成分的含量之和必须等于 1 (即100%)。
也就是说,各种成分不能完全自由地变化,受到一定条件的约束。
设:y 为试验指标, x i i 1,2, , p 是第 i 种成分的含量,则 混料问题的约束
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。
条件 ,即混料条件 为:
xi 0, i 1,2, , p
p
(1)
xi x1 x2 x p 1
i 1
其中 x i 称为 混料成分 或混料分量 ,即混料试验中的 试验因素 。
混料试验设计是一种受特殊条件约束的回归设计 ,它是通过合理地安排混
料试验,以 求得各种线性或非线性回归方程的技术方法 。它具有试验点数少、
计算简便、容易分析、迅速得到 最佳混料条件 等优点。
混料条件( 1)决定了 混料试验设计不能采用一般多项式作为回归模型 ,否
则会由于混料条件的约束而引起信息矩阵的退化。混料试验设计常采用
Scheff é多项式回归模
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