多因素多水平实验的设计方法
正交实验法
方法简介
特点：高效率、快速、经济、简单
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，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点。
名词解释
（1）指标。在试验中需要考查的效果的特性值，简称为指标。指标=实验目的，一般是定量的，比如产率。如果是定性指标，通常通过评分定级的方法转化为定量指标。
（2）因素。因素也称因子，是试验中考查对试验指标可能有影响的原因或要素。因素=实验条件，比如温度、浓度，在正交表中通常用大写英文字母A、B、C、D代表。对于没有列在因素中的实验条件，要尽量保持一致，以减小系统误差。
（3）水平。试验中选定的因素所处的状态和条件称为水平或位级。水平=实验条件的具体数数值，例如温度的水平是80℃、90℃、100℃，在正交表中通常用“1”、“2”、“3”来表示。正交表中所说的一因素二水平，意思就是1个实验条件有2个实验数值，三因素四水平就是3个实验条件，每个条件都有4个数值。
正交表
以 
为例，说明正交表各个数字的意义：
L：正交表代号
9：行数，一行代表一个实验方案
4：因素数，也是列数
3：因素的水平数
代表一个四因素三水平的实验，设计9组实验来考察4个实验条件对实验结果的影响，这些实验条件都有3个数值。
正交法其实用起来很简单，只需要列出实验条件的变化范围，确定实验结果的量化指标，根据因素和水平的数量从正交表中查询相应的实验设计方法，就可以完成对实验的设计了。
实验结果分析
实验设计完，做完实验之后，把各组的实验结果填写在正交表后面，然后进行实验结果的分析。
- 首先直接相互对比，找出最好的方案，可以通过简单的比较大小获得。
- 正交表做出的实验结果不一定是最好的，需要通过计算分析找到真正的最佳方案。
- 把每个因素1水平所有方案试验结果相加水平所有方案试验结果相加；把2水平方案试验结果相加结果相加；把3水平方案试验结果相加水平方案试验结果相加。这实际上是把每1个因素的试验结果分成了3组。分别用 K1、K2、K3来表示，如A因素1水平方案试验结果即是A因素的 ，记在A因素下方。以此类推，对BC因素也这样做。同时为了直观，再分别计算各自的K算术平均值 和极差，记在各因素的下方。
- 分析计算结果，极差越大的因素重要程度越高，按照极差大小对因素进行排序。如，极差最大的是A，然后是C，最后是B，那么因素的主次顺序为A→C→B。
- 按照因素的主次顺序绘制指标大小随因素的变化的图，例图如下。
对比可知最佳方案为 A3B2C2。如果这一方案在正交表中并不存在，通过正式实验进行验证，与正交表中最好方案的结果作对比，证明实验结果。
正交实验法从设计上来说并不困难，用起来很方便，针对实验条件较多、实验评价指标单一的实验可以进行尝试。
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