[职业资格类试卷]试验设计练习试卷1及答案与解析.doc

1、试验设计练习试卷 1 及答案与解析一、单项选择题每题 1 分。每题的备选项中，只有 1 个符合题意。1 用正交表 L8(27)安排试验时需要做 ( )个不同条件的试验。（A）2（B） 7（C） 8（D）102 为提高某产品的质量指标，需考虑 3 个三水平因子：A 、B 、C，把这 3 个因子依次安排在正交表 L9(34)的前三列上，通过试验和计算获得各列各水平的平均值如表2.3-1 所示。在质量指标愈大愈好的场合，利用直观分析应选取的较好因子水平组合是( )。（A）A1B3C3（B） A2B2C1（C） A1B1C3（D）A3B3C33 设因子 A 有 3 个水平，因子 B 有 4 个水平，则

2、其交互作用 AB 的自由度是( )。（A）7（B） 6（C） 5（D）44 试验设计的目的是( ) 。（A）以尽可能多的试验次数，获取较优生产条件（B）以尽可能少的试验次数，获取较优试验条件（C）通过全面试验，以获取较优试验条件（D）提高产品质量5 在试验设计中，设有五因子四水平的试验，则全面试验的次数为( )。（A）54=20（B） 54=625（C） 45=1024（D）54 5=51206 用正交表 L16(215)直接安排试验时，最多安排 ( )个二水平因子。（A）2（B） 14（C） 15（D）167 对于一张典型的正交表 Ln(qp)，下列说法错误的是 ( )。（A）这说明用这张正

3、交表安排实验时，要做 n 个不同的试验（B）这张正交表有 P 列，用它安排实验时最多可安排 P 个因子（C）这张表的主体有 q 个不同的数字（D）p 代表因子水平编号，即用这张表安排实验时每个因子应取 p 个不同水平8 在某正交试验中，有三因子三水平的试验，假定因子间无交互作用，则应选择的正交表是( ) 。（A）L 4(23)（B） L16(215)（C） L9(34)（D）L 16(45)9 在正交试验中，对试验结果进行极差分析时，下述说法正确的是( )。（A）因子 A 的极差越小，该因子越重要（B）因子 A 的极差越大，该因子越重要（C）因子 A 的某水平下的均值越大越好（D）因子 A 的

4、某水平下的均值越小越好10 为提高某产品的产量，考虑三个三水平因子：反应温度(A)，反应压力(B)，溶液浓度(C) 。当用正交表 L9(34)安排试验时，因子 A、B、C 依次放在 1、2、3 列上，并且通过试验得到各列的极差，如表 2.3-2 所示，则各因子对指标的影响程度从大到小为( ) 。（A）C、B 、 A（B） C、A、 B（C） B、A、 C（D）A、B、C二、多项选择题每题 2 分。每题的备选项中，有 2 个或 2 个以上符合题意，至少有 1 个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选基得 0.5 分。11 正交表的正交性反映为( )。（A）每列中每个数字重复次数不相同（B）每

5、列中每个数字重复次数相同（C）将任意两列的同行数字看成一个数对，一部分可能数对重复次数相同（D）将任意两列的同行数字看成一个数对，一切可能数对重复次数相同（E）将任意两列的同行数字看成数对，一切可能数对重复次数不相同12 用正交表安排试验时，应满足的条件是( )。（A）因子的自由度与列的自由度相等（B）所有因子及其要考察的交互作用的自由度之和等于总试验次数（C）交互作用的自由度等于所在列自由度的乘积（D）交互作用的自由度等于所在列自由度的和（E）尽量避免因子与所考察的交互作用混杂13 将 4 个三水平因子安排在 L27(313)上，加上需考察一些交互作用，得如表 2.3-4所示的表头设计。记

6、Si 为正交表第 i 列的平方和(i=1，2，13)，在数据分析时有( )。（A）因子 A 的平方和 SA=S1（B）交互作用 CD 的平方和 SCD=S3+S9（C）交互作用 CD 的自由度等于 2（D）误差平方和 Se=S4+S6+S7+S10+S12（E）误差平方和的自由度等于 514 将 4 个二水平因子 A、B、C、D 安排在正交表 L8(27)上，通过方差分析发现因子 A 与 C 显著，交互作用 AB 也显著，而 B 与 D 不显著，而且因子的主次关系为 ABCA，为寻找最好的条件应该( )。（A）分别找出因子 A 的最好水平与因子 B 的最好水平（B）找出因子 C 的最好水平（C

7、）找出因子 A 与 B 的最好水平搭配（D）找出使生产成本较低的因子 D 的水平（E）找出因子 A 与 C 的最好水平搭配15 设有一张正交表为：L9(3 4)，正确的解释是( )。（A）“L” 表示正交表的代号（B） “9”表示正交表的行数( 试验次数)（C） “3”表示正交表的列数（D）“4”表示正交表的列数（E）“4” 表示正交表的行数16 用正交表 L25(210)安排实验时，下列表述正确的有( )。（A）有 10 个不同条件的实验（B）有 25 个不同条件的实验（C）最多可安排 10 个因子（D）每一个因子可以取两个不同水平（E）此正交表共有 10 行17 下列关于正交表的说法正确的

8、有( )。（A）正交试验设计利用“正交表” 选择实验条件，并利用正交表的特点进行数据分析，找出最好或满意的实验条件（B）正交表具有正交性（C）正交表中每列中每个数字重复次数相同（D）将正交表中任意两列的同行数字看成一个数对，那么一切可能数对重复次数相同（E）利用正交表选择的实验点在试验空间中的分布是离散分布的18 在正交设计中，因子都是二水平，可以选择的正交表有( )。（A）L 4(23)（B） L9(34)（C） L16(215)（D）L 27(313)（E）L 32(231)19 无交互作用的正交设计中试验的设计应考虑( )。（A）明确试验目的（B）明确试验指标（C）确定因子与水平（D）选

9、用合适的正交表（E）进行数据的方差分析20 当一个试验中不考虑交互作用，那么应按( )条件选择最好。（A）取所有因子的最好的水平组合（B）所有因子可以选择任意水平（C）对显著因子找出最好水平组合（D）对不显著因子可以选择任意水平（E）对不显著因子找出最好水平组合三、综合分析题每题 2 分，由单选和多选组成。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得 0.5分。20 为了使某橡胶阀座的硬度指标 y 满足 763，进行配方调整试验，着重考察 4 个因子 A、B、C 、D 及交互作用 AB，每个因子取两个水平，选用 L8(27)正交表。试验方案设计及根据试验所得数据的计算结果如表 2.3-8 和 2.

10、3-9 所示。由于要求硬度指标 y 适中为好，所以表下方 T1、T2、S 的数值是通过 y=y-76变换后的数据计算而得。因此对 y而论，要求愈小愈好。试回答以下问题。21 取显著性水平 =0.10，F 检验临界值 F0.90(1，2)=8.53，则对硬度指标有显著影响的因子是( ) 。（A）A，B，C（B） C，AB，B，D（C） C，AB（D）C，AB，B22 通过试验结果的计算分析，可得各因子的较优水平组合是( )。（A）A1B1C2D2（B） A2B2C1D1（C） A2B1C2D2（D）A1B2C1D223 交互作用 AB 的贡献率是( ) 。（A）41.46%（B） 42.52%（

11、C） 35.84%（D）33.97%24 取显著性水平 =0.10，对硬度指标有显著影响的因子的主次关系是( )。（A）A+DBC（B） CBDA（C） CABB（D）CABBD24 为提高某化工产品的产量，用 L8(27)安排的一个正交试验，各因子的偏差平方和如表 2.3-12 所示。25 误差的自由度为( ) 。（A）1（B） 2（C） 7（D）826 05 时，F 检验的临界值为 F0.95(1，2)=18.5，下列结论正确的有( )。（A）因子 A，B 均显著（B）交互作用 AB 不显著（C）因子 C，D 均不显著（D）最优搭配为 A1B2C2D2/试验设计练习试卷 1 答案与解析一、

12、单项选择题每题 1 分。每题的备选项中，只有 1 个符合题意。1 【正确答案】 C【试题解析】 一张典型的正交表 Ln(qp)中，L 是正交表代号；n 是表的行数，在试验中表示用这张表安排试验的话，要做 n 个不同条件的试验；p 表示表的列数，在试验中表示用这张表安排试验的话，最多可以安排 p 个因子；q 表示因子水平的编号，表示表的主体只有 q 个不同的数字，用这张表安排试验时每个因子应取 q个不同水平。所以用正交表 L8(27)安排试验时需要做 8 个不同条件的试验。【知识模块】 试验设计2 【正确答案】 A【试题解析】 由于要求质量高，因此在每一因子各平均值中找一个最大值对应的水平，将它

13、们组合起来便可以得到。从表可知，因子 A 中最大值对应的水平为A1，因子 B 中最大值对应的水平为 B3，因子 C 中最大值对应的水平为 C3，故应取为 A1B3C3。【知识模块】 试验设计3 【正确答案】 B【试题解析】 交互作用的自由度等于各因子自由度的乘积。因为 A 是三水平因子，其自由度为 f A=3-1=2；B 是四水平因子，其自由度为 fB=4-1=3，从而交互作用AB 的自由度是 fAB=fAfB=23=6。【知识模块】 试验设计4 【正确答案】 B【试题解析】 由于对多因素试验遇到的最大困难是试验次数太多，不大可能进行全面试验，因而进行试验设计的目的就是以尽可能少的试验次数来获

14、取较优的试验条件。【知识模块】 试验设计5 【正确答案】 C【试题解析】 对多因子(n)试验，如果只有一个水平，试验次数只有 1 次，即 1n；对多因子(n)试验，如果有多个水平(q)，则试验次数为 qn。【知识模块】 试验设计6 【正确答案】 C【试题解析】 正交表中 p=15 表示可以安排 15 个二水平因子的试验。【知识模块】 试验设计7 【正确答案】 D【知识模块】 试验设计8 【正确答案】 C【试题解析】 进行三水平的正交试验，应考虑使用三水平的正交表。正交表Ln(qp)中，q 表示因子水平的编号，因此选用 L9(34)正交表。【知识模块】 试验设计9 【正确答案】 B【试题解析】

15、因子的极差是该因子不同水平对应的试验结果均值的最大值与最小值的差，如果该值大，则改变这一因子的水平会对指标造成较大的变化，所以该因子对指标的影响大，反之，影响就小。【知识模块】 试验设计10 【正确答案】 B【试题解析】 各因子对指标的影响程度的大小可以按极差从大到小排列得到。由表可得， R C=5.87R A=0.67R R=0.62，因此各因子对指标的影响程度从大到小为C、A、B。【知识模块】 试验设计二、多项选择题每题 2 分。每题的备选项中，有 2 个或 2 个以上符合题意，至少有 1 个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选基得 0.5 分。11 【正确答案】 B,D【知识模块】

16、 试验设计12 【正确答案】 A,D,E【试题解析】 在表头设计时要尽量避免因子与所考察的交互作用混杂，这是表头设计的一个重要原则。在用正交表安排试验时，因子的自由度应与所在列的自由度相同，而交互作用所占列的自由度之和应与交互作用的自由度相同。所考察的因子与交互作用自由度之和n-1。【知识模块】 试验设计13 【正确答案】 A,B,D【试题解析】 因为因子 A 处于第一列，因此有 SA=S1；交互作用的平方和是其各因子所在列的平方和，因此有 SCD=S3+S9；误差平方和是各空白列平方和之和，因此有 Sev=S4+S6+S7+S10+S12；由于各因子是 3 水平的，因此 fA=fB=fC=f

17、D=2，交互作用的自由度是其各因子自由度之积，因此有 fCD=22=4；误差平方和自由度为各空白列自由度之和，因此有 fe=25=10。【知识模块】 试验设计14 【正确答案】 B,C【试题解析】 由题意，因子的主次关系为 ABCA，因此首先考虑 AB，因为 A 与 B 因子交互作用显著，不管因子本身是否显著，只要从各水平组合中找最好水平搭配即可；再考虑因子 C，因为因子 C 显著，所以应找出 C 因子的最好水平。【知识模块】 试验设计15 【正确答案】 A,B,D【试题解析】 C 项，“3”表示主体只有 3 个不同的数字： 1，2，3，在试验中它代表因子水平的编号，即用这张表安排试验时每个因

18、子应取 3 个不同水平；E 项，“9”表示正交表的行数。【知识模块】 试验设计16 【正确答案】 B,C,D【试题解析】 正交表的代号 Ln(qp)中：n 是表的行数，它表示用该正交表安排试验时需要进行 n 个不同条件的试验； p 是表的列数，它表示用该正交表安排试验时最多可安排的因子数；q 表示用该正交表安排试验时因子的水平数。【知识模块】 试验设计17 【正确答案】 A,B,C,D【试题解析】 E 项：利用正交表选择的实验点在试验空间中的分布是均匀分布的，因此是连续分布的。【知识模块】 试验设计18 【正确答案】 A,C,E【试题解析】 在正交设计中，因子都是二水平，需要选择二水平的正交表

19、，L 9(34)和 L27(313)都是三水平的正交表。【知识模块】 试验设计19 【正确答案】 A,B,C,D【试题解析】 在安排试验时，一般应考虑如下几步：明确试验目的； 明确试验指标；确定因子与水平； 选用合适的正交表，进行表头设计，列出试验计划。【知识模块】 试验设计20 【正确答案】 C,D【试题解析】 当一个试验中不考虑交互作用，那么在选择最好条件时，对显著因子应找出最好水平组合，对不显著因子可以选择任意水平。【知识模块】 试验设计三、综合分析题每题 2 分，由单选和多选组成。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得 0.5分。【知识模块】 试验设计21 【正确答案】 D【试题解析

20、】 由题意，各因子水平数为 2，所以 fA=fB=fC=fD=fAB=1，误差平方和的自由度是空白列自由度之和，所以 fe=2，误差平方和是空白列平方和之和，所以Se= 2.5。因此，有 FB8.53，F C8.53 及 FAB8.53，所以因子 A、C、AB 对指标有显著影响。【知识模块】 试验设计22 【正确答案】 C【试题解析】 因为 A 与 B 因子交互作用显著，不管因子本身是否显著，只要从各水平组合中找最好的即可，即选择指标值大的，故选 A2B1；因子 C 的两个均值分别为： ，指标均值大的水平好，故选 C2；因子 D 的两个均值分别为 ，同理选 D2。因此，各因子的较优水平组合是

21、A2B1C2D2。【知识模块】 试验设计23 【正确答案】 D【试题解析】 因子的贡献率=因子的纯离差平方和/ST；因子的纯离差平方和=S 因-f 因 MSe。由题意，S 因 =50，f 因 =1，MS e=Se/fe=2.5/2=1.25；纯离差平方和=50-11.25= 48.75，S T=4.5+18+2.0+8.0=143.5。因子(AB)的贡献率=48.75/143.5=33.97%。【知识模块】 试验设计24 【正确答案】 C【试题解析】 在显著因子中，F 比越大，对指标的影响越强。由题 1 知，对硬度指标有显著影响的三个因子 B，C，AB 的主次关系是 CABB 。【知识模块】

22、试验设计【知识模块】 试验设计25 【正确答案】 B【试题解析】 正交表 Ln(qp)，当表中行数 n、列数 p 与水平数 q 满足n=qk， k=2，3，4，； p=(n-1)/(q-1)时，对离差平方和有关系式ST=S1+S2+Sp，同样对自由度也有相应关系式：f T=f1+f2+fp=n-1。由题意，正交表 L8(27)满足要求，且各因子水平数为 2，所以 fA=fB=fC=fD=fAB=1，因此，fT=n-1=8-1=7，误差自由度 fe=fT-fA-fB-fC-fD-fAB=7-5=2。【知识模块】 试验设计26 【正确答案】 D【试题解析】 误差平方和 Se=1，则。有 FA18.5 ，F C18.5 ，F D18.5 及 FAB18.5，所以因子 A、C 、D 和因子AB 显著；寻找最佳搭配时，因为 A 与 B 因子交互作用显著，不管因子本身是否显著，只要从各水平组合中找最好的即可，即选择均值大的，故选 A1B2；因为 C因子显著，所以寻找 C 因子的最大均值，即选择 C2，又因为 D 因子显著，所以寻找 D 因子的最大均值，即选择 D2。因此 A1B2C2D2 是最佳搭配。【知识模块】 试验设计