正交試驗設計的案例分析
案例：水稻播種機穴盤育秧播種裝置
1.水稻播種機穴盤育秧播種裝置的試驗設計隨著栽培技術的不斷更新，高效、節本、高產的拋秧栽培法獲得了迅速發展和推廣。為了改善原有播種裝置中窩眼輥輪結構，我們研制成功了穴盤育秧播種裝置，它不僅解決了手工操作進行育秧培育的勞動強度大，工作效率低等問題，而且能大幅度地提高播種量的穩定性和播種的均勻性，使水稻播種機械更趨實用與完善。
（1）試驗目的考慮影響播種性能的主要因素對水稻播種機穴盤育秧播種裝置播種性能的影響程度，以達到優化設計參數。
（2）試驗條件種子品種：雜交稻（協優46號）
種子狀況：經過脫芒、浸種、催芽露白、去雜質
秧盤規格：600mm×340mm，561穴
種子千粒重：26.9g
試驗盤數：100盤
秧盤運行速度與排種膠帶線速度嚴格壹致。
（3）試驗因素
選用三個可變因素：
生產率（盤/小時）、播種量（粒/穴）、投種高度（mm）。
A.可變因素
B.可變的水平數每個因素分別取三個水平數
C.實驗因素與水平
為了研究生產率、播種量及投種高度對播種性能的影響，特安排了三因素三水平的正交試驗，試驗因素與水平見下表所示。
2.正交試驗方案與試驗結果分析（1）正交試驗方案與試驗結果選用L9(34)正交表進行試驗設計，試驗方案與試驗結果見下表所示。其數據采集方法為：在每種工況（每個試驗號）條件下進行隨機抽樣3盤測定，測定播種合格率時，每盤隨機連片抽樣100穴。最後，把3次測定的各項數據的平均值記入試驗結果。
（2）試驗結果分析如下表所示
註：
（1）T為因素試驗結果之和，如T1 = 93.0 + 91.0 + 89.0 = 273.0。
（2）t為因素試驗結果之和的均值，如。
（3）R為t值中的大數-小數。
（4）播種合格率：每盤隨機測定的100穴，其中種子粒數合格的穴數所占的百分比（種子粒數合格範圍為：雜交稻(1-3粒/穴，常規稻3-6粒/穴）。
（5）播種變異系數V
x——每盤播種量；
——平均盤播種量（g）；n——試驗盤數，s——標準差。
（6）空穴率：每盤隨機測定的100穴，其中空穴數所占的百分比。
由上面兩表得出影響3項指標的主次因素和較優水平為：播種合格率C1A1B3；播種變異系數C1B3A1；空穴率C1B3A2。
考慮到水稻播種的實際需要，經綜合分析，選取各試驗因素的較優水平組合為：A1B3C1、A2B3C1、A1B3C1。因為在上述正交試驗中未出現過A1B3C1以及A2B3C1，為此專門安排了單因素（生產量）三水平試驗，試驗結果見下表所示。
從上表可知，最佳組合為A2B3C1，播種合格率96.0%，播種變異系數1.9%，空穴率0.5%。
3.試驗結論（1）400盤/小時是該播種裝置雜交稻播種的臨界生產率，高出此值，則各項性能指標受重大影響。
（2）播種量越大，各項性能指標越好。
（3）投種高度對播種質量的影響十分顯著，投種高度越低，播種質量越好。