试验优化设计，指在最优化思想的指导下，进⾏最优设计的⼀种优化⽅法，从不同的优良性出发，合理设计试验⽅案，有效控制试验⼲扰，科学处理试验数据，全⾯进⾏优化分析，直接实现优化⽬标。 正交试验设计是试验优化的常⽤技术，在农业试验、⼯业优化、商业优化等⽅⾯应⽤已久。主要优点是能在多试验条件中选出代表性强的少数试验⽅案，通过对这些少数试验⽅案结果的分析，从中出最优⽅案或最佳⽣产⼯艺条件，并可以得到⽐试验结果本⾝给出的还要多的有关各因素的信息。 SPSS软件不仅具有包括数据管理、统计分析、图表分析、输出管理等在内的基本统计功能，⽽且⽤它处理正交试验设计中的数据程序简单，分析结果明了。
【实施正交试验设计的步骤】
1、明确试验⽬的，确定考核指标
明确通过正交试验想要解决什么问题，确定⽤来衡量试验效果的评价指标，并详细描述出评定该指标的原则标准、测定指标的⽅法重要信息。
2、挑因素，选⽔平
有依据的选择引起指标变化的影响因素，因素在试验中的各种状态称为因素的⽔平。尽量选择适⽤于⼈为控制的和调节的影响因素，最后列出因素⽔平表。
3、选择合适的正交表
在能够安排下试验因素和交互作⽤前提下，尽可能选⽤较⼩的正交表，以减少试验次数和成本的消耗。
4、进⾏表头设计
表头设计即将试验因素安排到所选正交表的各列中去的过程。正交表中的任意⼀列的位置是⼀样的，可以任意变换，因此不考虑交互作⽤的情况下可直接将所有因素安排在任意⼀列；如果考虑交互作⽤，则必须按照交互作⽤列表的规定进⾏配列；为避免混杂，那些主要因素重点考察的因素涉及交互作⽤较多的因素，应优先安排；特别注意，尽可能安排空列，⽤于反映试验误差，并以此作为衡量试验因素产⽣的效应是否可靠的标志。
5、排出试验⽅案
表头设计完成后，将所选正交表中各列的不同数字换成对应因素的相应⽔平，形成试验⽅案。试验⽅案中的试验号并不意味着实际进⾏试验的顺序，⼀般需同时进⾏，若条件不允许，为排除外界环境⼲
桃交易电影扰，应使试验序号随机化。
6、开始试验，收取结果
按照随机化的试验顺序进⾏试验，记录结果必备分析。
7、试验结果的统计分析
正交设计的结果分析有两种，⼀种是极差分析法（直观分析法），只考虑因素间的影响，不考虑试验误差。另⼀种是⽅差分析法，是⼀种精细化分析⽅法，可采⽤spss完成。
【SPSS正交试验设计案例】
我们⽤正交试验的⽅法，对从中草药虎杖中提取⽩藜芦醇苷的⼯艺进⾏优化。
（1）明确⽬的，确定指标：这是⼯艺优化的案例，⽬的在于通过试验，寻求优选⽩藜芦醇苷的最佳提取条件，⽩藜芦醇苷提取的效果指标为⽩藜芦醇苷含量。
（2）挑因素，选⽔平：根据专业知识及参考⽂献知识，以及正交试验的特点，选定影响⽔提取法的3个因素，加⽔量、煎煮时间、煎煮次数，每个因素3个⽔平，列出因素⽔平表如下：
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（3）选择正交表：此为3⽔平试验，并不考虑交互作⽤，有3个因素需要占据3列，预留⼀个空列作为误差的话，标准正交表L934是最合适的选择。
（4）表头设计：不考虑交互作⽤，因素可占据任意列。
为我唱首歌吧 阅读答案（5）排出试验⽅案：⽅案及试验结果如下表，第六步省略。
（7）试验结果的⽅差分析：为考察试验的误差及精细效果，我们直接采⽤SPSS⽅差分析来对此试验进⾏结果分析。A:⽅差分析的步骤
B：不考虑交互作⽤，只考察各因素的主效应
C:⽅差分析结果解读
由⽅差分析可知，影响因素中加⽔量和煎煮次数两个对提取⽩藜芦醇苷具有显著的影响，⽽煎煮时间这个因素对其的影响较⼩。3个因素的主次关系是：煎煮次数>加⽔量>煎煮时间。栗再温
D：影响因素的哪个⽔平最好？可以通过绘制出的图直观的看出，也可以通过邓肯⽒检验来解答，这⾥我们仅列出直观图。
通过上图，我们可以⾮常直观的看出，从三个因素中选择最好的⽔平，得到最佳组合为A3B2C3，即加⽔量12，煎煮时间1.5⼩时，煎煮次数3次。
万方数据资源系统使⽤SPSS统计软件包对L9(34) 正交试验结果进⾏数据处理, 只要按正交表的设计格式输⼊实验数据, 便可获得所需的统计结果。其操作⽅便，直观，快捷，结果准确，使研究⼯作事半功倍，此法也可⽤来处理其他正交试验的数据。
参考：《正交实验法优选烫伤合剂的提取⼯艺》
2012年中央电视台中秋晚会
《⾷品试验优化设计与统计分析》
作者：SPSS统计训练营（：spsser）是⼀个⾃学平台，以详实统计案例教程为基础，配套练习使⽤的原始数据，⽅便读者⾃⼰实践，致⼒于让数据科学学习简单有趣⾼效。发起⼈数据⼩兵，资深业务数据分析师，SPSS套件爱好者，愿与科研⼯作者、⾏业数据分析者学习交流，欢迎订阅。
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