軟體測試 正交試驗法

2021-09-24 03:22:39 字數 1357 閱讀 4542

正交試驗設計(orthogonal experimental design)是研究多因素多水平的又一種設計方法,它是根據正交性從全面試驗中挑選出部分有代表性的點進行試驗,這些有代表性的點具備了「均勻分散,齊整可比」的特點,正交試驗設計是分式析因設計的主要方法。是一種高效率、快速、經濟的實驗設計方法。日本著名的統計學家田口玄一將正交試驗選擇的水平組合列成**,稱為正交表。

例如作乙個三因素三水平的實驗,按全面實驗要求,須進行3^3=27種組合的實驗,且尚未考慮每一組合的重複數。若按l9(3^4)正交表安排實驗,只需作9次,按l15(3^7)正交表進行15次實驗,顯然大大減少了工作量。因而正交實驗設計在很多領域的研究中已經得到廣泛應用。

(1)每列中不同數字出現的次數是相等的,如l9(3^3),每列中不同的數字是1,2,3,它們各出現3次;

(2)在任意兩列中,將同一行的兩個數字看成有序數對時,每種數對出現的次數是相等的,如l9(3^3),有序數對共有9個:(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),它們各出現一次。

為了敘述方便,用l代表正交表,常用的有l8(2^7),l9(3^4),l16(4^5),l8(4×2^4),l12(2^11),等等。此符號各數字的意義如下:

l8(2^7),7為此表列的數目(最多可安排的因子數),2為因子的水平數,8為此錶行的數目(試驗次數)。

l16(2×3^7),有7列是3水平的,有1列是2水平的。

l16(2×3^7)的數字告訴我們,用它來安排試驗,做16個試驗最多可以考察乙個2水平因子和7個3水平因子。

在行數為mn型的正交表中(m,n是正整數),試驗次數(行數)=σ(每列水平數-1)+ 1

正交表具有兩條性質:(1)每一列中各數字出現的次數都一樣多。(2)任何兩列所構成的各有序數對出現的次數都一樣多。所以稱之謂正交表。

例如在l9(3^3)中(見表1),各列中的1、2、3都各自出現3次;任何兩列,例如第3、4列,所構成的有序數對從上向下共有九種,既沒有重複也沒有遺漏。其他任何兩列所構成的有序數對也是這九種各出現一次。這反映了試驗點分布的均勻性。

假設三個因子,分別將其取值範圍定義如下,則可以得到以下正交表和測試用例a:

a1=80℃,

a2=85℃,

a3=90℃b

:b1=90

分,b2=120

分,b3=150分c

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