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DOE试验设计之全因子试验设计步骤3:残差诊断

改进热处理工艺提高钢板断裂强度问题。合金钢板经热处理后将提高其断裂其抗断裂性能,但工艺参数的选择是个复杂的问题。我们希望考虑可能影响断裂强度的4个因子,确认哪些因子影响确实是显著的,进而确定出最佳工艺条件。这几个因子及其试验水平如下:
A:加热温度,低水平:820,高水平:860(摄氏度)
B:加热时间,低水平:2,高水平:3(分钟)
C:转换时间,低水平:1.4,高水平:1.6(分钟)
D:保温时间,低水平:50,高水平:60(分钟)
由于要细致考虑各因子及其交互作用,决定采用全因子试验,并在中心点处进行3次试验,一共19次试验。

步骤1:全因子设计的计划(创建)

步骤2:拟合选定模型

步骤3:残差诊断

     残差诊断的主要目的是基于残差的状况来诊断模型是否与数据拟合得比较好。如果数据和模型拟合得比较好,则残差应该是正常的。残差分析包括四个步骤:

(1)在“四合一”图的右下角图中,观察残差对于以观测值顺序为横轴的散点图,重点考察此散点图中,各点是否随机地在水平轴上下无规则的波动着。

(2)在“四合一”图的右上角图中,观察残差对于以响应变量拟合预测值为横轴的散点图,重点考察此散点图中,残差是否保持等方差性,即是否有“漏斗型”或“喇叭型”。

(3)在“四合一”图的左上角正态概率图(或右下角的直方图)中,观察残差的正态检验图,看残差是否服从正态分布。

(4)观察残差对于以各自变量为横轴的散点图,重点观察此散点图中是否有弯曲趋势。

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从上面这些图可以看到,这些图形都显示残差是正常的。


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