题目
已知A、B、C都是三水平因素,且根据预实验得知:A×B、C×B不可忽视。由于经费紧张,研宄者希望试验次数尽可能少一些。试验设计时最好选择A. 拉丁方设计B. 正交设计C. 析因设计D. 交叉设计
已知A、B、C都是三水平因素,且根据预实验得知:A×B、C×B不可忽视。由于经费紧张,研宄者希望试验次数尽可能少一些。试验设计时最好选择
A. 拉丁方设计
B. 正交设计
C. 析因设计
D. 交叉设计
题目解答
答案
B. 正交设计
解析
考查要点:本题主要考查试验设计方法的选择,重点在于理解不同设计方法的特点及适用场景,尤其是如何在有限经费下高效安排多因素试验。
解题核心思路:
- 明确关键条件:题目中存在三个三水平因素(A、B、C),且需考虑A×B、C×B两个交互作用,同时要求减少试验次数。
- 对比选项特点:
- 析因设计:需较多试验次数(如完全析因设计需$3^3=27$次),不适用于经费紧张的情况。
- 正交设计:通过正交表合理安排因素和交互作用,以较少试验次数估计主效应和重要交互作用,符合“经费紧张”的需求。
- 拉丁方设计:主要用于消除干扰因素,与本题中需考察多因素交互作用的目标不匹配。
- 交叉设计:适用于重复测量或处理顺序研究,与本题情境无关。
- 结论:正交设计能高效平衡试验次数与交互作用分析需求。
选项分析
A. 拉丁方设计
- 特点:通过排列消除两个或多个可控制干扰因素的影响,试验次数为干扰因素水平数的平方。
- 局限性:无法直接分析多因素间的交互作用,且需明确干扰因素,与本题中需考察主效应和交互作用的目标不符。
B. 正交设计
- 特点:利用正交表(如$L_9(3^4)$)安排因素,以少量试验次数估计主效应和重要交互作用。
- 优势:
- 因素与交互作用的灵活安排:例如,可用正交表的列分别表示主效应(A、B、C)和交互作用(A×B、C×B)。
- 试验次数最少:例如,$L_9$表仅需9次试验,显著低于析因设计的27次。
- 适用性:符合“经费紧张”且需分析特定交互作用的需求。
C. 析因设计
- 特点:考察所有因素的主效应和交互作用,试验次数为$3^3=27$次。
- 局限性:试验次数过多,与“经费紧张”矛盾。
D. 交叉设计
- 特点:研究处理顺序对同一组对象的影响,与本题中多因素试验的目标无关。
综合判断
正交设计通过合理分配因素和交互作用,以最少试验次数满足分析需求,是最佳选择。