实验设计法的概述

作者&投稿:朱钞 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

这一思想与传统的“精密科学实验”相对立,在精密科学实验中,不是从承认误差不可避免出发的,而是致力于严格控制实验条件,以探求科学规律。田间试验的目的之一是寻求高产品种,而实验时的土地条件,如土质、排水等都不能严格控制,因此,“在严格控制的这样或那样条件下,品种A比品种B多收获若干斤”这类结论的实际意义就不大。在现场进行的工业实验,医学上的药物疗效实验等,也有类似情形。这表明,费希尔首创的实验设计原则,是针对工农业以及技术科学实验而设,而不是着眼于纯理论性的科学实验。实验设计的基本思想,是减少偶然性因素的影响,使实验数据有一个合适的数学模型,以便使用方差分析的方法对数据进行分析。费希尔于1923年与W.A.梅克齐合作发表了第一个实验设计的实例,1926年提出了实验设计的基本思想,1935年出版了他的名著《实验设计法》。其中提出了实验设计应遵循的三个原则:随机化,局部控制和重复。随机化的目的是使实验结果尽量避免受到主客观系统性因素的影响而呈现偏倚性;局部控制是用划分区组的方法,使区组内部条件尽可能一致;重复是为了降低随机误差的影响,以保证实验结果的重现性。费希尔最早提出的设计是随机区组法和拉丁方方法,两者都体现了上述原则。



直拉法的概述~

  直拉法又称为切克劳斯基法,它是1918年由切克劳斯基(Czochralski)建立起来的一种晶体生长方法,简称CZ法。CZ法的特点是在一个直筒型的热系统汇总,用石墨电阻加热,将装在高纯度石英坩埚中的多晶硅熔化,然后将籽晶插入熔体表面进行熔接,同时转动籽晶,再反转坩埚,籽晶缓慢向上提升,经过引晶、放大、转肩、等径生长、收尾等过程,一支硅单晶就生长出来了。

  直拉法的典型应用:
  用于硅、锗、锑化铟等半导体材料,以及氧化物和其他绝缘类型的大晶体的制备。
  直拉法的优缺点

  优点
  1、在生产过程中可以方便的观察晶体的生长状态。
  2、晶体在熔体表面处生长,而不与坩埚相接触,这样能显著地减小晶体的应力,并防止锅壁的寄生成核。
  3、可以方便的使用定向籽晶和“缩颈”工艺。缩颈后面的籽晶,其位错可大大减少,这样可使放大后生长出来的晶体,其位错密度降低。
  总之,提拉法生长的晶体,其完整性很高,而生长率和晶体尺寸也是令人满意的。例如,提拉法生长的红宝石与焰熔法生长的红宝石相比,具有较低的位错密度,较高的光学均匀性,也不存在锒嵌结构。

  缺点
  1、高温下,石英容器会污染熔体,造成晶体的纯度降低。
  2、直拉法得到的单晶中杂质大体上沿纵向变化,对分凝系数小于1的杂质,在晶体中浓度不断增加,因而也就使电阻率沿整根晶棒变化,以致不能生产出电阻率均匀的单晶体。

五数概括法即用下面的五个数来概括数据:最小值;
第1 四分位数(Q1);
中位数(Q2);
第3 四分位数(Q3);最大值。
运用五数概括法的最简单的方式是首先将数据按递增顺序排列,然后很容易就能确定最小值、
3 个四分位数和最大值了。
五数概括法使用举例
对12 个月薪数据的样本,按照递增顺序排列如下:
2210 2255 2350 | 2380 2380 2390 | 2420 2440 2450 | 2550 2630 2825
Q1=2365 Q2=2405 Q3=2500(中位数)
中位数2405 以及四分位数Q1=2365 和Q3=2500 前面已经计算出来了。对上述数据的观察可
以知道最小值为2210,最大值为2825。因此,上述月薪数据以五数概括为:2210,2365,2405,
2500,2825。在上述五数中相邻的每两个数之间,大约有1/4 或25%的数据项。

实验法的要义
答:实验法的要义如下:1、实验目的和假设:实验法的首要任务是明确实验的目的和假设。研究者需要事先明确要探究的问题或假设,并制定相应的实验计划。实验目的通常具有针对性,旨在解决某一特定问题或验证某一特定假设。2、实验设计:实验设计是实验法的关键环节,包括确定实验对象、实验程序、实验变量等。实验...

设计方法有哪几种
答:设计方法可以分为以下几类:1. 原型设计法:原型设计法是一种快速、低成本的设计方法,通过使用原型工具或软件来快速创建设计原型,以便客户或团队成员进行评估和反馈。原型设计法可以帮助设计师更好地了解用户需求,提高设计的质量和效率。2. 用户中心设计法:用户中心设计法是一种以用户需求为导向的设计...

试验设计的思路
答:又称“随机完全区组设计”等。这种方法最简单,但有时却万分有效。用该方法设计实验的目的是要验证 一种因素 对实验对象的影响。通常在相同条件下,设计n个区组,区组通常是条带状。某一因素在各区组间水平(值)不同,但区组内因素的水平(值)是恒定的。区组里的实验对象为无差别的随机个体。例...

实验性研究方法包括
答:实验性研究方法是科学研究中常用的一种方法,它通过设计和执行实验来获取数据并验证研究假设。在实验性研究中,研究者可以控制和操纵变量,以便更好地了解因果关系和相互作用。以下是一些常见的实验性研究方法:1. 随机对照试验:随机对照试验是一种常见的实验性研究方法。研究者通过将参与者随机分配到实验组...

Plackett-Burman设计的方法总述
答:Plackett-Burman设计法是一种两水平的试验设计方法,它试图用最少试验次数达到使因素的主效果得到尽可能精确的估计,适用于从众多的考察因素中快速有效地筛选出最为重要的几个因素,供进一步研究用 。对于N次实验至多可研究(N一1)个因素,但实际因素应该要少于N-1个,至少要有1个虚构变量用以估计误差。

什么是全因子设计法与正交试验设计法的区别
答:全因子实验设计(DOE)是指所有因子的所有水平的所有组合都至少进行一次实验,与正交试验设计法的区别是:选取对象不同,结果准确性不同。1、全因子实验设计法是每个因素的不同水平组合均需做一次试验;正交试验设计法是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验。2、全因子试验可以准确地估计...

测试用例设计方法
答:注意: 该方法和因果图法相似。1、确定原因和动作 2、排列组合 3、标明结果关系 4、输出测试用例 日本人提出 使用工具:正交表 正交实验法就是利用排列整齐的表 -正交表来对试验进行整体设计、综合比较、统计分析,实现通过少数的实验次数找到较好的生产条件,以达到最高生产工艺效果。这种试验设计法是...

测试用例设计方法有哪些
答:测试用例设计方法主要包括等价类划分、边界值分析、因果图法、决策表法、正交试验设计法、状态转移图法和场景法。等价类划分是将所有可能的输入数据划分为若干个等价类,然后从每个等价类中选取少数具有代表性的数据作为测试用例。这种方法可以大大减少测试用例的数量,提高测试效率。边界值分析则是针对输入数...

正交试验法与田口方法(三次设计)有什么不同?
答:拓展知识:正交试验法是一种科学的试验设计方法,主要通过正交表来安排多因素多水平的试验。这种方法可以在减少试验次数的同时,获取全面的试验数据,从而找出最优的水平组合。正交试验法注重于分析各因素的主效应和交互效应,以及进行因素和水平的优化。田口方法(三次设计)则更加强调产品质量和稳健性。...

正交设计的定义与特点
答:正交设计的定义与特点如下:一、定义:正交设计是一种多因素试验设计方法,通过合理选择试验方案,使得各个因素之间彼此独立,互不干扰,以最少的试验次数获得尽可能多的信息,从而较好地评估因素对结果的影响。二、特点:独立性: 正交设计保证各因素之间相互独立,不会相互影响,避免干扰因素的出现,确保...