节能减排--我的质量之路

为响应国家政策节能减排号召，我今天中午研究我家的厨房两个煤气灶的炉架的高度与加热时间的差别，




高度有相差1cm左右.



炉架A放不进去！ 炉架B放进去！




因为两个高度不一致，我想确认那个炉架更有效率，更省能源，我先设定低一点称为炉架A，高一点称为炉架B,
接下来固定放入1000g的水放在高压锅加热，直到高压锅开始冒热气计时停止。共做了四组实验，因为实验是独立的，
固采用两样本T检验两组的平均时间是否相同。

加热时间，直到冒热气计时停止
水的重量（样本） 炉架A 炉架B
1000g 6'51 7'45
1000g 7'04 7'47
1000g 7'01 7'48
1000g 7'05 7'50

从数据来看，炉架A第一次时间比其实时间要短一些，仔细分析后发现是第一次做实验，高压锅底下没有水，其它实验每做一次要用冷水冷却，所以底下都有水，可能会有影响加热时间。




箱线图分析两组数据的加热时间有明显不同，但这个不同是组内差异比较大还是组间（两个不同炉架）差异大。



炉架A 与 炉架B 的双样本 T
均值标 N 均值 标准差 准误炉架A 4 420.25 6.40 3.2炉架B 4 467.50 2.08 1.0
差值 = mu (炉架A) - mu (炉架B)差值估计值: -47.25差值的 95% 置信区间: (-57.95, -36.55)差值 = 0 (与 ≠) 的 T 检验: T 值 = -14.05 P 值 = 0.001 自由度 = 3

P值为0.001<0.05证明组间差异大于组内差异（组内差异为随机误差），也就是说炉架A与B之前的加热时间真的有差异.


如果用方差分析的话，结果如下。
单因子方差分析: 炉架A, 炉架B
来源 自由度 SS MS F P因子 1 4465.1 4465.1 197.35 0.000误差 6 135.7 22.6合计 7 4600.9
S = 4.757 R-Sq = 97.05% R-Sq（调整） = 96.56%
均值（基于合并标准差）的单组 95% 置信区间水平 N 均值 标准差 ----+---------+---------+---------+-----炉架A 4 420.25 6.40 (------)炉架B 4 467.50 2.08 (------) ----+---------+---------+---------+----- 420 435 450 465
合并标准差 = 4.76

同样可发现炉架A与B的母体平均值之前并没有重叠在一起.,

最后的结论，炉架A与炉架B之间对于烧开水而言，炉架A更省能源，平均节省(467.5-420.25)/420.25=11.24%

再研究炉架A与炉架B的差别，

炉架A 炉架B



炉架A 炉架B





结论：炉架的高低直接影响加热时间，太高了炉火无法直接触高压锅底面，较佳的设计为炉架的高度为与平面的高度相差为1.5cm.
太矮了火无法直接接触高压锅底面。所以最佳的高度可以透过DOE（实验设计）求得。

到时，这份报告可以直接卖得煤气灶公司，哈哈！




结论，炉架高度相差1cm, 能源可以节省11.24%的煤气。同时，可以透过线性回归，DOE实验设计找出最佳的高度以节省能源。


国防质量研究中心！
李国防
13914978466 QQ：327605036
2012.4.16